Секреты сварки электродом

Как разжечь электрод

Существует два способа. Вариант один: разжечь электрод – впритык (касанием). Вариант два: чирканьем. Способы понятны из фото ниже.

Второй способ похож на разжигание спички об спичечный коробок. Первый способ иногда заменяют легким постукиванием об заготовку. Когда электрод новый и на кончике виден металл стержня, зажигание дуги происходит легко.

Если электрод был в работе, то вокруг стержня может появится наплыв из обмазки. Защитное покрытие электрода не проводит электрический ток. Поэтому его нужно отбить, несколько раз постучав кончиком электрода по свариваемой детали. Легкий розжиг электрода нарабатывается навыком, доведённым до автоматизма.

Что такое «инвертор»?

Технология сварки инвертором подразумевает обязательное использование этого устройства для работы. По своей сущности инвертор представляет собой устройство, которое превращает переменный ток из нашей обычной розетки 220 В в постоянный, при этом изменяя частоту. Плюс еще и в том, что такое серьезное устройство очень экономно расходует вашу электроэнергию и заметно не изменяет показатель напряжения. Существует аппараты-инверторы, которые работают при напряжении 380 В. Сварка трёхмиллиметровым электродом будет возможна и при напряжении 170 В. Но это лучше проверить в инструкции по эксплуатации конкретного вида инвертора. Такое низкое напряжение обычно характерно для деревень, небольших поселков.

Визуально аппарат представляет собой металлическую коробку, с индикаторами некоторых показателей: перегрева и питания, иногда есть решетки для лучшего охлаждения содержимого, с ремнем для удобной переноски и ручкой. Вес примерно 3-6 кг. На инверторе есть ручка, регулирующая сварочный ток, два отверстия для кабелей – плюс и минус. Один используется как прищепка для детали, второй – для держателя электрода. Рекомендуется приобретать инвертор с кабелями нужного размера. Иногда они оказываются слишком короткими. Также кабели должны быть максимально гибкими для удобства.

Как выбрать сварочный инвертор? Довольно просто. Цены на инверторы вполне демократичные. Но ценовой диапазон присутствует. Покупать самый дорогой – не лучший вариант для человека, только познающего азы сварки инвертором. Работать сварочным инвертором производителя Ресанта удобно и продуктивно.

Отвечая на вопросы как пользоваться сварочным инвертором, как правильно варить сварочным инвертором и как научиться варить сварочным инвертором прежде всего нужно сказать о следующем. Перед тем, как правильно варить инверторным сварочным оборудованием обязательно внимательно прочтите как варить сварочным инвертором конкретного производителя. Можно несколько раз. Принцип работы у инверторов один и тот же, но в остальных показателях множество различий, которые не изложишь ни в одном универсальном пособии по сварке.

Как зажечь электрод

Чтобы научиться варить электродом, сперва нужно добиться, чтобы он не прилипал к металлу. Конечно же, современные инверторы имеют защиту от прилипания электрода, но все же, нужно знать, как правильно зажечь электрод.

Сделать это можно постукиванием о металл или чирканьем. Если электрод никак не зажигается, то просто попробуйте его сначала прогреть. Для этого проведите концом электрода по металлу, и он обязательно загорится.

После этого важно сохранить сварочную дугу, поскольку если сильно высоко поднять электрод, то дуга погаснет. Нормальное расстояние между электродом и поверхностью металла должно составлять около 3 мм

При увеличении длины сварочной дуги металл начинает быстро плавиться, поэтому могут образовываться прожоги и наплывы металла.

Основы обучения электросварке

Как уже было сказано, обучение нужно начать с простейшего нижнего шва. Для этого достаточно найти подходящий металлический предмет, который позволит провести достаточно длинный шов – например, толстый уголок или швеллер. Для обучения приобретите распространенные электроды типа МР-3 или аналогичные с рутиловой обмазкой – они наиболее просты в розжиге и ведении шва, хотя шов при этом и имеет довольно посредственное качество. Не используйте электроды УОНИ и их аналоги – розжиг и удержание дуги с ними гораздо труднее. Выберите электроды диаметром 3 мм – они наиболее дешевы и распространенны. Розжиг дуги можно осуществить одним из двух способов:

• Уткнув торцом электрод в деталь, в момент розжига дуги плавно отодвинуть его на несколько миллиметров (розжиг касанием). На холодном электроде новичку это проделать будет очень трудно, пока не наработается навык. Большую помощь окажет наличие в схеме инвертора системы высокочастотного розжига. Электрод с разогретым кончиком разжечь заново таким образом гораздо проще. Две основные ошибки новичка – это либо задержка (в этом случае электрод прилипает к детали), либо излишне резкий отвод электрода (дуга рвется). Все движения должны быть не только своевременными, но и плавными.
• Розжиг чирканьем подобен тому, как зажигают спичку – быстро проводя концом электрода по поверхности детали, его заставляют прогреваться, при этом не прилипая к поверхности. Разогревшийся электрод сможет разжечь дугу уже при поднесении к детали. Таким образом начинать сварку гораздо проще.

После того, как дуга разгорится, под ней начнет формироваться участок расплавленного металла (сварочная ванна). Наблюдая за происходящим в ней через защитное стекло, Вы сможете увидеть отделение газа через всплывающие пузырьки, яркие вначале и быстро темнеющие пятна шлака

Этому моменту уделите наибольшее внимание, чтобы понять, с какой скоростью нужно вести шов, чтобы в нем не оставалось пузырьков и вкраплений шлака

Ведение шва осуществляйте плавным движением электрода, удерживая электрод на постоянном расстоянии. Оптимальным для сварки является растояние не более 3 мм («короткая дуга»). При этом можно использовать меньший ток, а наклоном электрода хорошо регулируется поведение ванны. Есть три варианта ведения шва:

• Сварка под прямым углом (а) обеспечивает симметричную ванну, но наименее удобна. В основном она применяется в труднодоступных местах.
• Сварка углом вперед (б) обеспечивает большую глубину ванны в начале шва. Она используется при сварке потолочным, горизонтальным и вертикальным швом, при этом можно увидеть, как дуга выталкивает металл и не дает ему вытекать из сварочной ванны.
• Сварка углом назад (в) позволяет лучше видеть и контролировать процессы в сварочной ванне, но может применяться только в нижнем шве. Также этим образом делаются короткие временные швы – прихватки.

Виды сварочных соединений

Электродуговая сварка труб позволяет выполнить следующие виды соединения:

• встык – трубы расположены друг против друга;
• втавр – трубы расположены перпендикулярно;
• внахлест;
• угловая сварка.

Потолочный шов

Швы могут быть: вертикальными, горизонтальными, нижними и потолочными. Наиболее распространенным и удобным считается нижний шов. В этом случае электрод располагается сверху.

Горизонтальное расположение шва применяется, когда трубы установлены в вертикальном положении. Если трубы установлены горизонтально, то в этом случае будет вертикальный шов. А потолочный шов получается, когда электрод находится снизу свариваемых труб, то есть над головой специалиста, который производит сварку.

Стальные трубы, в большинстве случаев, свариваются встык. При этом обязательно нужно проваривать кромки трубы по всей толщине.

Для уменьшения наплывов металла во внутренних стенках трубы угол, под которым располагается электрод, должен составлять не больше 45 градусов относительно горизонтальной поверхности.

При сварке встык и втавр стыковых соединений трубы малого диаметра применяются электроды 2 или 3 миллиметра толщиной типа Э-42. Сила электрического тока при этом следует установить от 80 до 110 ампер.

При сварке внахлест применяются такие же электроды, а сила тока должна быть 120 ампер. Высота шва  в обоих случаях должна составить 3 миллиметра.

Схема движения электрода при сварке внахлест

Сварка квадратных труб производится в таком же порядке, что и круглых изделий. При этом требуется жесткий крепеж концов свариваемой трубы, чтобы от сильного нагрева соединяемые детали не повело. Рекомендуется нагревать не по кругу, а равномерно. Сначала свариваются вертикальные точки, затем горизонтальные. То есть нагрев должен происходить с разных частей квадрата. Освобождать детали от крепежа нужно только при полном остывании.

Перед началом сварки труб следует сделать подготовку:

• тщательно очистить трубы от ржавчины, грязи и частичек грунта;
• обрезать или выправить деформированные концы труб;
• очистить на расстоянии 10 миллиметров поверхности трубы внутри и снаружи до металлического блеска.

От качества выполнения данных работ зависит надежность соединения труб.

Как правильно сваривать трубы

Сваривать концы труб следует, непрерывно ведя электрод  до окончательного приваривания стыка. Электродуговая сварка поворотных и неповоротных стыков выполняется в несколько слоев и зависит от толщины стенок свариваемых труб.

Толщина стенок (мм)	Количество слоев сварки
До 6	Два и более
От 6 до 12	Три
Больше 19	четыре

Первый слой является самым важным, потому что он обеспечивает полную сварку корня стыка. При сварке труб с толщиной стенки больше 8 миллиметров первый слой накладывается ступенчато, а следующие сплошной сваркой.

Стык по кругу необходимо разбить на несколько участков. Сваривать необходимо таким образом, чтобы сначала соединить точки через одну, а только потом пропущенные. Это делается для равномерного прогрева трубы.

После первого слоя необходимо тщательно осмотреть место сварки. При обнаружении каких-либо дефектов устранить их на месте и снова проварить концы труб. Второй и следующие слои нужно варить, медленно поворачивая трубу. Начало и конец слоев не должны совпадать. Завершающий слой сварки делают ровным, плавно переходя к основной части металла.

При многослойной сварке труб слои должны выполняться в обратном от предыдущего шва направлении.

Таким способом достигается высокое качество сварки металлических труб. Каждый слой сварки по окончании требуется очистить от шлака, брызг окалины для улучшения сплавления швов.

После проведения сварочных работ не нужно забывать о том, как правильно красить трубы. Данная процедура необходима для предотвращения коррозии металла. Перед покраской нужно все трубы, и особенно швы, очистить. В первую очередь, необходимо тщательно покрасить швы, а затем всю трубу за два раза.

Влияние скорости подачи электродов

Скорость подачи электродов для сварки должна обеспечивать необходимое количество подаваемого расплавленного материала. Его недостаточное количество может привести к подрезу. Данный фактор очень важен как в прямой так и в обратной полярности при сварке.

Во время электродуговой сварки из-за быстрого перемещения стержня вдоль соединения, мощности дуги может не хватить, чтобы прогреть металл. В результате формируется неглубокий шов, лежащий сверху металла. Кромки при этом остаются не проплавленными.

Медленное продвижение электрода приводит к перегреву. В таком случае возможно прожигание поверхности и деформация тонкого металла.

Современные сварочные аппараты обладают широким спектром разнообразных функций и возможностей. Тем не менее на данный момент до сих пор большая часть качественно выполненной работы определяется именно мастерством человека.

Движения электрода

Перед началом процесса необходимо определиться, как водить электродом при сварке конкретных изделий. Существует три вида перемещения электрода:

• вдоль его собственной оси называется поступательным;
• вдоль оси шва является прямолинейным;
• колебательные движения хорошо прогревают кромки и применяются наиболее часто.

Колебательные движения могут выписывать различные рисунки: елочку, лесенку, треугольники и многие другие. От этого выбора зависят ширина шва и прочность соединения. Имеется также разделение движений электрода по направлению.

Как правильно вести электрод при сварке зависит от конкретного вида соединения, расположения шва в пространстве и предыдущего опыта сварщика или его желания осваивать новые технологии сварки.

Частые ошибки новичков

Схема дуговой сварки.

Начинающим сварщикам свойственно совершать ошибки, связанные с незнанием азов, касающихся использования сварочного оборудования. Например, новички могут не знать, как правильно выбрать полярность сварки инвертором, что приведет к некачественному формированию соединения или даже к прожигу детали.

Можно выделить следующие основные ошибки:

• пренебрежение техникой безопасности;
• неправильный выбор сварочного автомата;
• применение некачественных или неподготовленных электродов;
• работа без пробных швов.

Для новичков стоит отдельно отметить одну особенность, если варить сваркой Ресанта. Это оборудование очень популярно, однако оно имеет короткие кабели подключения, что может создавать неудобства в работе.

Как вести электрод начинающему сварщику

Потренировавшись с розжигом электродов можно приступать к свариванию металлов. Для этого электрод нужно поднести к месту будущего шва, таким образом, чтобы он заплавлял зазор. То есть, электрод плавится и нагревает кромки металла. При плавлении электрода образуется дополнительный металл, который заплавляет зазор, смешиваясь с основным металлом.

На начальном этапе обучения главное правильно вести электрод вдоль соединения. Движение электродом должно напоминать форму «ёлочки». Вы как бы захватываете края металлов электродов, расплавляете их, а затем заполняете металлом.

Здесь важно учитывать не только движение электрода, но и скорость, которая во многом зависит от того, какой по толщине металл вы свариваете

Принцип работы

Инвертор же располагает аккумуляционными конденсаторами, накапливающими электроэнергию и обеспечивающими бесперебойную работу сети. Они мягко разжигают дугу инвертора.

Стоит обратить внимание на то, что потребление электроэнергии зависит от диаметра электродов. Чем он больше, тем больше потребление. В связи с этим, чтобы не сжечь бытовые приборы, необходимо перед работой с инвертором рассчитать максимально возможное количество электроэнергии, которое будет расходоваться аппаратом

В связи с этим, чтобы не сжечь бытовые приборы, необходимо перед работой с инвертором рассчитать максимально возможное количество электроэнергии, которое будет расходоваться аппаратом.

Стоит учесть, что для каждого диаметра электрода представлена минимальная сила тока, т. е. при попытке снизить силу тока шов не получится. При повышении же силы тока — получится, но электрод будет быстро сгорать.

Дуга исходит от соединения металлического участка электрода и свариваемого металла. Электрод и металл начинают плавиться под воздействием температуры дуги. Расплавленные части в ее месте образуют ванну. Расплавляется обмазка электрода, часть которой переходит в газообразное состояние и перекрывает ванну от кислорода. Другая часть обмазки (в жидком состоянии) защищает металл от воздуха во время сварки и в процессе охлаждения.

После сварки и охлаждения металла жидкая часть представляет собой шлак, покрывающий шов с внешней стороны. После остывания шлак удаляется постукиванием молотком.

Электрод в процессе сварки плавится. Чтобы дуга не гасла, нужно выдерживать ее длину, т. е. расстояние между металлом и электродом. Это можно сделать при вводе электрода в место сварки с одинаковой скоростью и ровно по стыку шва.

При короткой дуге (около 1 мм), металл греется на малую по ширине площадь, а шов выходит выпуклый. В точке соединения шва и металла может появиться такой дефект, как подрез (параллельная ямка возле шва). Он снижает прочность шва.

Длинная дуга нестабильна, плохо защищена от воздуха, почти не прогревает металл, и шов выходит неполной глубины. Нормальная величина дуги — от 2 до 3 мм. Постоянный зазор такой величины сформирует нормальный шов, с хорошим проваром.

Как правильно сваривать металл инвертором

Для работы со сваркой необходимы следующие защитные элементы:

• Перчатки из грубого материала, но ни в коем случае не резиновые.
• Сварочная маска с фильтром, который подбирается в зависимости от величины сварочного тока. Удобнее использовать маску «хамелеон», т. к. установленный в ней фильтр распознает дугу и под ее размеры затемняется. Стоит отметить, что при пониженных температурах фильтр не успевает сработать вовремя, а при температуре меньше -100 градусов эта маска не защитит.
• Одежда, которая должна быть из натурального плотного и невозгораемого материала, закрывать шею и руки.
• Закрытая обувь из натуральной кожи и на толстой подошве.

Необходимо подготовить безопасное место для сварки:

1. Свободное пространство, отсутствие всего лишнего.
2. Хорошее освещение.
3. Работа выполняется стоя на деревянном настиле, который защищает от поражения током.

После этого необходимо настроить сварочный ток (в зависимости от толщины металла и деталей) и выбрать электрод (2−5 мм). Обычно на корпусе прибора указана сила этого тока. Электроды необходимо выбирать, ориентируясь на марку материалов для сварки. Далее подключается клемма массы к свариваемой поверхности.

Для получения надежного и качественного соединения перед началом работы металл следует подготовить. Металлической щеткой удаляется ржавчина с кромок, которые нужно обработать растворителем (бензином, уайт-спиритом)

Важно не допустить на кромках наличие жира и лакокрасочных материалов

Новичкам лучше выполнять шов в виде валика на металлическом листе с большой толщиной. Лист необходимо положить горизонтально на стол. На нем мелом прочерчивается прямая линия для ориентира в работе, по которой будет прокладываться валик. Для начала сварки необходимо поджечь дугу. Сделать это можно 2-мя способами:

• чирканьем;
• постукиванием.

Можно зажечь и удержать дугу обоими способами. Далее идет сам процесс сварки, получается сварочный шов. Накипь металла сверху шва необходимо убрать постукиванием маленьким молоточком или твердым предметом. Умение управлять длиной дуги обеспечит отличный результат.

На красоту шва влияют:

• угол наклона электрода;
• схема поперечных и продольных передвижений;
• скорость движения электрода.

https://youtube.com/watch?v=SRLRSxWUJxc

Как правильно варить

Чтобы понять, как правильно варить, к небольшому количеству теории следует добавить большое количество практики. Начинать учиться лучше со сваривания обрезков уголков, арматуры, металлических пластин. Только после того, как вы «почувствуете шов» своими руками, можно приступать к соединению более или менее ответственных конструкций.

Процесс дуговой сварки

Существует несколько видов аппаратов, для того чтобы научиться правильно варить, лучше всего начинать с инверторного. Он позволяет плавно регулировать и поддерживать стабильным рабочий ток, мало не зависит от уровня и стабильности напряжения в питающей электросети, не создает в этой сети бросков напряжения.

Сварка трубопровода

С помощью дуговой электрической сварки можно сделать горизонтальный шов, который проходит по окружности трубы и вертикальный, который проходит сбоку, А также верхний и нижний швы. Самым удобным вариантом является нижний шов.

Трубы из стали нужно проваривать встык, сваривая при этом все кромки по высоте стенок. Во время работы электрод нужно установить под углом 45 градусов — это делается для того, чтобы снизить наплывы внутри изделий. Ширина шва должна составлять 2−3 мм, высота — 6−8 мм. Если сварка идет внахлест, то здесь уже необходимая ширина 6−8 мм, а высота — 3 мм.

Непосредственно перед началом работ нужно провести подготовительные процедуры:

• Нужно очистить деталь.
• Если края трубы деформированы, то выровнять их или отрезать углошлифовальной машинкой, или по-простому болгаркой.
• Кромки, где будет проходить шов, необходимо зачистить до блеска.

После подготовки можно приступать к работе. Необходимо сваривать все стыки непрерывно, полностью проваривая. Стыки труб с шириной до 6 мм свариваются в 2 слоя, при ширине 6−12 мм в 3 слоя и при ширине стенок больше 19 мм в 4 слоя. Главная особенность заключается в постоянной очистке труб от шлака, т. е. после каждого выполненного слоя необходимо очищать его от шлака и только потом варить новый. Особую внимательность нужно проявлять при работе над первым швом, необходимо сплавить все притупления и кромки. Первый слой тщательно проверяют на наличие трещин, если они присутствуют, то необходимо их выплавить или вырубить и наварить заново.

Все последующие слои привариваются при медленном поворачивании трубы. Последний слой приваривают с ровным переходом на основной металл.

Ошибки начинающих сварщиков

Чтобы узнать, как правильно варить электросваркой, нужно рассмотреть основные ошибки, которые допускают новички:

1. Слишком быстрое перемещение электрода, при этом образуется неровный шов.
2. Слишком медленное перемещение шва, при этом в металле образуются дырки и прожоги.
3. Слишком неровный и плоский шов. Главная ошибка здесь в угле наклона электрода.
4. Непроварка металла. Это происходит потому что не был соблюден 5 мм зазор между металлом и электродом, т. е. зазор был слишком маленький.
5. В обратном случае, когда зазор слишком велик — металл не проваривается.

Все вышеперечисленные ошибки — это только самые грубые. Есть еще много нюансов, разобраться в которых можно только с опытом.

При сварке тонкостенного металла или профиля необходим тщательный подход к работе. Тонкие детали можно сваривать, наложив очищенный электрод и варить прямо поверх него.

Разительно отличается сварка по цветным металлам, т. к. требует других электродов. Еще необходима специальная защитная среда. Сейчас можно купить универсальные аппараты, которые варят практически любые металлы.

Также существуют полуавтоматические аппараты для работы с тонкостенными металлами. Суть его заключается в наплавлении специальной проволоки.

Типы сварочных аппаратов

На рынке представлено большое количество моделей сварочных аппаратов разных типов.

Из всего их разнообразия:

• трансформаторы;
• выпрямители;
• инверторы;
• полуавтоматы;
• автоматы;
• плазменные;

В условиях домашней мастерской чаще всего применяют трансформаторы — из-за их дешевизны и инверторы из-за простоты и удобства в работе. Остальные требуют либо специальных условий для работы, достижимых только на производстве, либо специального обучения и длительного приобретения навыков.

Трансформаторные

Устройство таких аппаратов крайне простое — это мощный понижающий трансформатор, во вторичную обмотку которого и включают рабочую электрическую цепь.

Трансформаторный сварочный аппарат

Преимущества  трансформатора:

• неприхотливость;
• живучесть;
• простота;
• дешевизна.

Недостатки

• очень большой вес и габариты;
• низкая стабильность дуги;
• работа переменным током;
• вызывает броски напряжения в питающей сети.

Такой аппарат требует от сварщика мастерства и большого опыта. Для обучения начинающего сварщика тому, как правильно варить, он подходит плохо.

Инверторы

Инверторный аппарат имеет гораздо более сложную конструкцию. Инверторный блок многократно преобразует входное сетевое напряжение, доводя его параметры до необходимых. За счет трансформации тока высокой частоты габариты и вес трансформатора получаются во много раз меньше.

Инвертор

Преимущества инвертора:

• малый вес и габариты;
• стабилизированное напряжение и ток в цепи;
• дополнительные функции антиприлипания и горячего старта;
• возможность точной регулировки параметров тока и дуги;
• не вызывает бросков напряжения в питающей сети.

Есть у инвертора и недостатки:

• высокая цена;
• низкая морозостойкость.

Обучение тому, как правильно варить, лучше начать с инвертора. Стабильность параметров дуги и дополнительные функции, облегчающие старт и предотвращающие «залипание», позволят новичку сосредоточиться на шве и быстрее освоить технологию.

Технология сварочного процесса

электрическая дуга, которая должна поддерживаться

Именно во время ее контакта с заготовкой и происходит расплавление металла основы и сварочного электрода. В этот момент возникает явление, которое среди специалистов получило название сварочной ванны. В ней основной и металл электрода смешивается в однородную массу.

Ванна может иметь различные размеры, что определяется используемым режимом сварки, пространственным положением, скоростью перемещения дуги, формами и размерами кромки и пр.Обычно она достигает в ширину порядка 8–15 мм, в длину 10–30 мм, а в глубину — около 6 мм.

На каждом электроде имеется специальное покрытие, именуемое обмазкой. В момент ее расплавления возникает специальная газовая зона в области дуги и над ванной. Благодаря ей воздух покидает зону сварки и исключается взаимодействие расплавленного металла с кислородом. Также она содержит пары основного и электродного металла.

Уже на самом шве появляется сплав, не позволяющий контактировать расплаву с воздухом, что ухудшило бы качество сварки. По мере удаления электрической дуги происходит кристаллизация металлов, в результате возникает шов, благодаря которому прочно соединяются свариваемые детали. На самом шве находится защитный слой шлака, который по окончании сварочных работ обязательно нужно убрать.