Сварка и резка металлов

Обновлено: 04.10.2024

Сварка металлических деталей и их разрезание - противоположные процессы. Один из них соединяет их в общую конструкцию, а второй разделяет на части. Однако, применяя электродуговую сварку можно разрезать с ее помощью металлическую деталь. Резка и сварка металлов объединяются в один процесс.

Перед началом сварочного процесса осуществляются подготовительные работы. После правки и разметки деталей согласно чертежу должно производиться разрезание по намеченным линиям. Для этого применяют ножницы по металлу, гильотину и другие способы. Одним из них является электродуговая сварка. Отрегулировав силу тока, можно осуществлять резку металла сваркой при любой толщине.

Область применения

Конечная цель резки состоит в получении заготовок нужного размера при разделении металла на части. При серийном производстве или при необходимости разрезать материал большой толщины применяют резку металла электродуговой сваркой. Поскольку метод не обладает высокой точностью, его с успехом применяют для демонтажа больших конструкций, например, трубопроводов. Привлекает простота этого способа.

Требование к высокой квалификации сварщика не предъявляется. Для сварки и резки из оборудования необходим сварочный аппарат, а из инструментов - специальный электрод.

Технологический процесс

Технологии электродуговой сварки и резки металла начинается одинаково. Сварочный аппарат подключают к сети. Одним кабелем он подсоединяется к детали, а вторым к держателю с электродом. Величину тока выставляют в зависимости от толщины материала и размера электрода. Постукивая электродом по металлической поверхности, возбуждают дугу. Металл под воздействием высокой температуры начинает плавиться.

При соприкосновении с кислородом воздуха происходит окисление начинающего твердеть металла. Это может привести к возникновению дефектов в виде окислов. Чтобы этого избежать используют инертный защитный газ. Чаще всего в этой роли выступают аргон и гелий. Газ, который используется для резки и сварки металлов подают в сварочную ванну.

Резка имеет три разновидности:

Разделительная. Предполагает возможность вытекания расплавленного металла из получившегося разреза. Диаметр электрода больше, чем ширина листа. Если лист расположен в вертикальной плоскости, то сварку производят методом сверху вниз. Электрод располагают перпендикулярно и совершают перемещение вдоль намеченной линии. Если должны быть выполнены сквозные отверстия, то начинать следует с них.
Поверхностная. Применяется, когда требуется проложить на поверхности металла различного рода канавки, а также убрать дефекты в виде наплывов. Для получения широких канавок электродом совершают поперечные колебательные движения. Перемещение делают при небольшом погружении электрода вглубь металла.
Вырезка отверстий. Сначала делают небольшое отверстие, а затем расширяют до нужного размера. Допустимо небольшое отклонение электрода от перпендикуляра к поверхности в сторону окружности.

Электроды для резки

При сварке и резке металлов используют специальные электроды. Отличие от обычных электродов заключается в большем количестве тепла, создаваемого сварной дугой, и повышенной теплостойкости обмазки.

Резка металлов с помощью сварки может производиться разными видами электродов:

Неплавящийся. Изготовляется из вольфрама. При процессе с неплавящимся электродом разрез получается довольно грубый. При процессе необходима защитная газовая среда. Используется для легированной стали и цветных металлов.
Плавящийся. Для получения аккуратного внешнего вида применяют плавящиеся электроды.
Угольный. Иначе их называют графитовыми. Угольные электроды применяют для неответственных деталей. Их достоинством является более медленное плавление. Особенностью является то, что они не расплавляются, а сгорают. Это уменьшает количество шлака, и срез получается более чистым. Еще одной особенностью является способность разогреваться до очень высокой температуры при небольшом токе.
Трубчатый. Трубчатые электроды находят применение, когда резка происходит кислородно-дуговым способом. Основой электрода является особая трубка с толстыми стенками полая изнутри.

При решении, как резать сваркой металл, следует сделать выбор между этими видами электродов. Резка может осуществляться и обычными электродами. В этом случае ток следует увеличить на 30-40%. Это потребует большего расхода электроэнергии, и соответственно, увеличит расходы на проведение процесса.

Преимущества вида резки

К достоинствам резки сварочным методом относятся:

недорогое оборудование и инструменты;
к окружающей среде не предъявляются особые требования;
простота процесса.

Такой вид резки металлов с успехом применяется в автомобильной промышленности. Недостатком является невысокая производительность.

Интересное видео

Сварочная резка металла

Небольшие частные мастерские занимаются в основном такими операциями, как сварка и резка металлов. Сварочные работы чаще всего выполняются при помощи электродугового способа. Однако, помимо сваривания заготовок, электрическая дуга позволяет также разрезать металлы. В статье поговорим о том, что представляет собой сварочная резка металла, какое оборудование требуется для выполнения этого вида работ.

Сферы применения и оборудование для сварочной резки металла

Электросварка, помимо непосредственно сваривания элементов, позволяет также разрезать их. Оборудование для этого вида работ требуется аналогичное, однако сам процесс заключается в расплавлении металла насквозь, пока заготовки не будут разделены на части. Эта процедура требует применения электрического тока большей мощности.

При помощи резки металла сварочным аппаратом демонтируют металлические конструкции, разбирают старые трубопроводы, разделывают металлолом. К этому способу обращаются, когда необходимо прожечь отверстия или разрезать чугунные конструкции или детали из цветного металла.

Сварочная резка металлов электрической дугой используется при отсутствии возможности либо оборудования, которое необходимо для выполнения газовой резки.

Работы выполняются при помощи:

сварочного инвертора (трансформатора), производящего ток необходимой мощности;
молотка по металлу;
щетки для зачистки;
электрических проводов с соединительными муфтами;
электродов и держателей для них.

Сварочная резка металлов представляет повышенную опасность для сварщика. Несоблюдение техники безопасности, а также отсутствие специальной одежды грозит поражением электрическим током. Ультрафиолетовое и видимое излучение негативно отражается на глазах. В процессе резки выделяются вредные вещества, оказывающие отрицательное влияние на органы дыхания. Велик риск получения ожогов кожных покровов раскаленным металлом.

Во избежание вреда здоровью при работе должна быть обеспечена:

надежная защита металлического корпуса сварочного аппарата;
принудительная вытяжная вентиляция в помещении;
специальная защитная одежда (брезентовая роба, рукавицы, защитная маска с затемненными стеклами, обувь с прорезиненной подошвой, респиратор).

Если сварочная резка металла происходит в закрытом помещении, то неплохо, чтобы за действиями работника наблюдал помощник, который при необходимости сможет прийти на помощь.

Технология сварочной резки металлов обладает достоинствами и недостатками, учитывая которые можно облегчить работу и в кратчайшие сроки получить желаемый результат.

Минусы метода заключаются в:

низкой производительности, обусловленной невысокой скоростью работы;
плохом качестве реза из-за затвердевания потеков металла с обратной стороны детали.

Из-за названных отрицательных моментов технология не подходит для ситуаций, требующих точной разметки при резке металла.

Основные преимущества резки сваркой заключаются в:

отсутствии необходимости приобретать специальное дорогостоящее оборудование и инструменты;
быстром обучении приемам работы и освоении оборудования;
отсутствии специальных требований к условиям работы;
возможности использования в работе постоянного или переменного тока.

Своими плюсами обладает и инвертор. Благодаря небольшому весу и максимальным возможностям он позволяет выполнять те виды работ, для которых ранее требовалось наличие тяжелых и сложных устройств. В зависимости от мощности аппарат может весить от 3 до 7 кг.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для транспортировки используется ручка или ремень. Охлаждается инвертор благодаря наличию вентиляционных отверстий в корпусе. Электроэнергия требуется только для генерации электрической дуги, за счет которой и происходит резка.

Инвертор не обладает чувствительностью к перепадам напряжения. Если же перепады носят постоянный характер, то стоит обратить внимание на указанные в паспорте прибора значения.

Виды и технология сварочной резки металла

Прежде чем приступить к работе, необходимо в обязательном порядке проверить, исправны ли шнуры оборудования. Рекомендация опытных сварщиков заключается в том, чтобы обернуть кабель держака вокруг предплечья и в процессе работы прижимать руку к телу, удерживая тем самым шнур. Это позволяет в большей степени расслабить кисть, уменьшая усталость при работе.

Чтобы активировать электрическую дугу, необходимо либо постучать, либо чиркнуть электродом о поверхность металла. Описание может показаться несколько сложным, однако в действительности научиться быстро зажигать и удерживать дугу можно уже со второго-третьего раза.

Резка намного проще, чем сварка металлов, поскольку к качеству работы не предъявляются повышенные требования. Резание наилучшим образом подходит для того, чтобы освоить азы использования инвертора. Попрактиковавшись, можно добиться плавных и ровных краев разрезаемых заготовок.

На устанавливаемый на инверторе ток влияют размер электродов, толщина стали и вид разреза.

Существует три вида реза:

Для больших по размеру заготовок допустимо начинать рез с середины, сделав в листе отверстие. Для этого подходит электрод с диаметром, превышающим толщину обрабатываемого металла. Электрод необходимо разместить перпендикулярно плоскости листа и перемещать его вдоль линии будущего разреза.

При резке металла сварочным инвертором важно учитывать следующее:

в отличие от плазменной резки, получить ровную линию реза не удастся, поэтому область применения технологии ограничена;
резка тонких листов требует использования тока большей мощности;
специальные электроды для резки металла могут быть заменены обычными, в том числе старыми, непригодными для сварочных работ.

Резать металл можно также воздушно- и кислородно-дуговым способами. Обе технологии практически идентичны, за исключением того, что в процессе воздушной резки материал изначально плавится за счет тепла дуги, а потом выдувается сжатым воздуха. При кислородной резке воздух заменен потоком кислорода.

Таким способом обрабатывают детали из нержавеющей стали с толщиной листа не более 20 мм. Кроме того, технология позволяет удалять дефектные части заготовок.

Для резки требуется постоянный ток и графитовые электроды. Подходят также трубчатые электроды. В случае использования последних подача кислорода осуществляется через сквозное отверстие в сварочном стержне. Несмотря на эффективность, сам способ достаточно трудоемок. Подача сжатого воздуха или кислорода к месту разреза намного проще.

Какие электроды используют для сварочной резки металла

Металлические электроды со специальным покрытием.

Использование этих материалов позволяет повысить качество реза. Благодаря составу покрытия сварочный процесс становится более комфортным, а кроме того:

предотвращается переход дуги к боковым поверхностям реза;
обеспечивается стабильность горения дуги и исключается возможность ее гашения;
создается давление газа в месте обработки, металл в месте реза окисляется.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Учтите, что в процессе резки требуется большая мощность тока, на вид напряжения влияет марка используемых электродов.

От обычных электродов для сварки расходники со специальным покрытием отличаются повышенной тепловой мощностью дуги, высокой теплостойкостью обмазки, интенсивной окисляемостью жидкого металла.

С помощью металлических расходников можно эффективно удалять дефектные швы, прихватки, заклепки, болты, разделывать трещины.

При отсутствии информации на упаковке необходимо прокаливать сварочные материалы в течение одного часа при температуре +170 °С.

Ручная сварочная резка металлов позволяет применять обычные сварочные электроды, достаточно на 30–40 % увеличить силу тока. На вид напряжения влияет марка используемых электродов.

Впрочем, обычные электроды обладают определенными недостатками:

повышается расход электродов и электроэнергии;
обмазка некоторых стержней не позволяет работать в таких режимах, поскольку покрытие плавится и стекает в рабочую зону, что затрудняет получение качественного реза.

В связи с этим для сварочной резки металлов лучше пользоваться специальными расходниками.

Использование угольных (графитовых) электродов практически аналогично резке с металлическими прутками. Металл полностью расплавляется под воздействием электрической дуги и стекает вниз. Разница заключается в том, что угольные расходники не плавятся, а со временем сгорают. Поэтому в процессе образуется меньше расплавленного металла и шлака, что позволяет получить более чистый срез.

Достоинство угольных электродов заключается также в возможности нагреть их до высокой температуры, при этом сила тока будет незначительной. Температура плавления прутков составляет более +3 800 °С, что делает их более долговечными и экономичными.

Угольные (графитовые) электроды подходят для ручной дуговой и кислородно-дуговой резки.

Для работы необходим постоянный ток прямой полярности, резка выполняется «сверху-вниз». Однако возможно выполнение обработки с использованием переменного тока.

Кислородно-дуговая сварочная резка металлов выполняется при помощи трубчатых электродов. Они отличаются тем, что плавящим элементом выступает не сварочная проволока, а полая толстостенная трубка. Процесс состоит из нескольких этапов:

дуга возникает между электродом и заготовкой;
под воздействием дуги происходит плавление металла;
поступающий из трубки кислород окисляет металл по всей толщине и выдувает его.

Недостаток этой технологии сварочной резки заключается в отрицательном воздействии кислорода на стабильность электрической дуги.

Дуговая резка в защитной среде и плазменно-дуговая выполняется с помощью вольфрамовых неплавящихся электродов.

В первом случае металл режут при повышенной величине тока (на 20–30 % выше, чем необходимо для сварки), и он плавится по всей толщине.

При плазменно-дуговой резке дуга возникает между обрабатываемым металлом и вольфрамовым электродом.

Особенность этого типа сварочной резки металлов состоит в необходимости владения сваркой в совершенстве. Этот навык поможет легко выполнять работу. Умение правильно возбуждать дугу, вести шов и создавать качественные соединения поможет в грамотном разрезании металла.

Еще раз отметим, что подобная технология не позволит добиться аккуратной кромки реза. Она помогает быстро разрезать заготовки, не требующие высокой точности.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Подготовка металла под сварку

Подготовка деталей к сварке - первый необходимый этап сварочного процесса. Можно применять дорогое оборудование, соблюдать все правила технологии, но, если на металлических поверхностях останутся лишние частицы, ржавчина, пятно масла, то это приведет к образованию дефектов. Подготовка сварного соединения включает в себя также разделку кромок, разметку поверхностей и их надежную фиксацию.

Необходимо помнить, что проще выполнить подготовку к сварке, чем потом решать трудоемкую задачу по ее переделке, которая к тому же не всегда является успешной.

Правка

При хранении и транспортировке части будущего сварного соединения могут потерять свою форму. К искажениям относятся:

вмятины;
выпучивания;
коробление;
волнистость;
искривления.

Исправляют металл в холодном виде и при нагревании. Исправления нагретого металла проходят легче. Выполнять правку можно машинным способом и вручную. Машинный способ применяют в промышленности. Ручную правку удобно проводить, используя наковальню. Подходит и стальная или чугунная плиты большой толщины.

Для осуществления процесса правки необходимо подготовить слесарный инструмент. Возвращать исходную форму, прежде всего, можно при помощи молотка. Однако, подойдет не любой, а изготовленный из мягкого материала. В некоторых случаях можно использовать даже резиновый. Форма бойка предпочтительно круглая - квадратная оставит на металле следы. Поверхность бойка должна быть отполированной. Кроме молотка можно использовать деревянную или металлическую гладилку.

Выпуклость и волнообразность исправляют, ударяя по краям и постепенно двигаясь к центру. По мере приближения к центральной части ударяют чаще, но силу ударов уменьшают. Для корректировки тонких изделий целесообразно применять бруски-гладилки. Правка закаленного металла осуществляется рихтованным молотком.

Разметка

Подготовка металла под сварку включает в себя приведение в соответствие размеров деталей с указанными в чертежах. Прежде, чем приступать к резке, необходимо их разметить. Для разметки применяется острый предмет, мел, ручка, тонкий фломастер, карандаш. Из инструментов также понадобятся линейка, рулетка, угольник, штангенциркуль. При крупном производстве используются шаблоны.

Кроме контура деталей на металлической детали отмечают места сгибов.

Резка

Это является одним из самых важных этапов подготовки к металлу к сварке. Отрезанный в сторону уменьшения металлический элемент можно сразу отнести к браку. Хорошо еще, если существует возможность использовать его для других целей. Не слишком удачно, если требуется корректировка в несколько миллиметров, поскольку выполнить такой процесс достаточно трудно.

Инструменты для разрезания:

ножницы по металлу;
гильотина;
болгарка.

Для толстых деталей можно использовать сварку. Для этого надо расплавить деталь, а потом удалять металл, чтобы получался не шов, а сквозное отверстие. Если двигаться по намеченной линии, получится разрез, хотя и не слишком аккуратный. Термическая резка применима для деталей различной конфигурации. Находят широкое применение дуговая сварка, кислородный резак.

В промышленном производстве применяют отрезные станки.

Зачистка

Подготовка металла к сварке включает его зачистку. Невыполнение этого этапа приведет к образованию дефектов. Даже небольшие частички грязи могут вызвать растрескивание детали, появление в структуре сварного шва пор, возникновению в металле очагов напряжения.

Очищение металлических поверхностей - это самый легкий подготовительный процесс, но очень важный. Особо сложных инструментов при этом не потребуется. Применяются щетки из металла, болгарки. На производстве к этому процессу подходят более серьезно и используют дробеструйные и пескоструйные аппараты.

Не следует забывать о необходимости удаления ржавчины, а также оксидной пленки, образование которой получается при контакте металла с кислородом воздуха. Для удаления следов краски и масляных пятен деталь небольшого размера можно погрузить в емкость с растворителем. Металлическую поверхность перед сваркой необходимо просушить.

Подготовка кромок

Для улучшения условий сварочного процесса производится обработка кромок изделия. Особенно это важно при сваривании толстых изделий. Подготовка кромок под сварку может производиться термическим и химическим способами. Результатом обработки является приобретение формы, способствующей лучшему соединению деталей. Разделка увеличивает ширину шва.

В промышленности используются фрезерные станки, специальные кромкострогальные, пневматические зубила, пламенная резка. Более простые варианты - шлифовка и вырубка. Для механической разделки применяют ножницы по металлу, болгарку, зубило, напильник. Главными параметрами являются скос, угол разделки, ширина зазора, величина притупления. Скос образуется при снятии под углом или закруглением части металла.

Если сварка производится под углом, то разделку кромок можно проводить только при толщине деталей больше 3 см. Важную роль наличие скоса играет, когда свариваются детали разной толщины. Иногда приходится прибегать к притуплению кромок. Это целесообразно, если они имеют на конце острую форму. Иначе это может вызвать образование прожогов, деформацию шва, создание дополнительного напряжения, уменьшение прочности соединения.

Разделки бывают только с одной стороны или двухсторонними. Различные типы скосов используют для разных соединений:

Односторонний скос одной или обеих кромок имеет вид буквы "V". Применяется в большом диапазоне толщин. Является наиболее популярным. При разделке обеих кромок угол составляет 60 градусов, а только одной - 50.
Двухсторонний скос обеих кромок напоминает букву "X". Применяется для изделий, имеющих толщину 10-60 мм. Угол - 60 градусов.
Скос в виде буквы "U" выполняется с одной стороны. Такую криволинейную форму используют для металлов с толщиной 20-60 мм. Для начинающих способ является сложным.
Скос в виде буквы "К" применяют редко. В этом случае для одной из кромок делают двухсторонний скос, а для второй - односторонний.

Обозначение на чертежах скоса "β", а угла раскрытия "α". Скос не должен иметь перепадов. Для контроля разделки могут применяться шаблоны.

Отдельный вариант - подготовка кромок под сварку труб. При этом процессе необходимо осуществлять контроль перпендикулярности торца трубы к ее оси. Требования изложены в нормативном документе РД 153-34.1-003-01. Общий угол раскрытия, образованный двумя круговыми кромками обеих труб - 60-70 градусов. Притупление делают на размере 2-2,5 мм.

Подготовка труб к сварке предполагает градацию согласно толщине стенок свариваемых труб. При небольшой величине применяются скосы, имеющие V-образную или X-образную форму. При более значительной толщине делают U-образный скос.

Подготовка труб под сварку предполагает также выбраковку. Сваривание недопустимо, если разница внутренних диаметров приготовленных для сваривания труб составляет более 3 мм. Если торцы имеют механические дефекты, то их подрезают.

Гибка

Подготовительно-сварочные работы включают при необходимости гибку металлов. Если детали имеют форму листов или полос, то находят применение листогибочные машины. Детали с профилем сгибают с помощью специальных прессов.

Если необходимо сделать сгибание небольшого диаметра, а также при большой толщине, то рекомендуется предварительный нагрев. Это сделает металл более податливым и усилий потребуется меньше.

Фиксация

Подготовка деталей под сварку включает их надежную фиксацию друг с другом. Это обеспечит правильное положение при сварке и убережет от их сдвига. Методом, гарантирующим надежную фиксацию, служит выполнение прихваток. Под этим понимаются небольшие швы, выполненные поперек соединения деталей.

Размер их сечения имеет ограничение - оно не должно превышать половины ширины шва. Длина каждой прихватки не более 2 см. Сборка трубопроводов предполагает выполнение более длинных прихваток. Расстояние между ними составляет от 10 до 80 см в зависимости от длины шва. Величина шага зависит также от толщины материалов. Для коротких швов применятся точечное соединение на их краях. Высота прихваток не должна быть слишком большой.

Маленькие швы предотвращают смещение деталей в соединениях, сохраняют постоянство величины зазора между ними и придают конструкции дополнительную жесткость. Особенно это важно для крупных соединений. Прихватки выполняются за один проход.

Прихватки делятся на временные, которые после выполнения сварочного шва удаляют, и те, которые остаются. Выполняют их на оборотной стороне соединения. Перед началом процесса необходимо сделать такую же очистку поверхностей, как и для выполнения основного шва.

Сборка изделий

Подготовка поверхности металла под сварку заканчивается их сборкой. Точность взаимного расположения будет влиять на качество соединения. Перед началом сборки проверяют все детали на соответствие их размеров требованиям чертежей. Для сборки могут использоваться шаблоны, а при серийном производстве используются кондукторы, которые облегчают процесс сборки.

Сборка под сварку проводится на специальных стендах. Допускается применение подпорок и струбцин. По мере формирования шва их убирают.

Подготовка оборудования

Помимо приведения в порядок металлических поверхностей необходимо позаботиться об оборудовании для сварки. Подготовка к работе сварочного полуавтомата или других аппаратов заключается в проверке их работоспособности и установке выбранных режимов.

Сварка для резки металла

Применение сварки для резки металла – вполне востребованная процедура, несмотря на то, что обычно этот способ используется для соединения деталей, а не раскроя. Резка сваркой применяется в тех случаях, когда не так важны конечная точность реза и его чистота и не нужно раскраивать большое количество заготовок.

Именно это обеспечивает такую популярность сварочной резки в частных мастерских и небольших производствах. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется сварка для резки металла, разберем необходимые инструменты для этого и поговорим о настройках аппарата.

Риски использования сварки для резки металла

Сварка позволяет использовать один набор оборудования, чтобы соединять элементы в целое изделие и вырезать отдельные заготовки. Разница между этими операциями в том, что при раскрое мастеру необходимо проплавить металл на всю толщину током значительной мощности.

Технология сварки для резки металла позволяет демонтировать металлоконструкции, в том числе трубопроводы, разделывать металлический лом. К данному методу прибегают, чтобы сформировать отверстия, раскроить чугунные элементы или из цветного металла.

Электрическую дугу применяют для резки, если нет других возможностей или специализированного оборудования для обработки иными способами.

Тогда необходимы:

инвертор или трансформатор, обеспечивающий требуемую мощность тока;
молоток по металлу;
щетки для зачистки;
электрические провода с соединительными муфтами;
расходные материалы и подходящие держатели.

Применение сварки для резки металлов считается опасной работой, так как нарушение норм безопасности, отказ от использования спецодежды чреват поражением сварщика током.

Не стоит забывать, что излучение, появляющееся во время использования сварочного оборудования, вредно для глаз, а выделяющиеся газы негативно воздействуют на органы дыхания. Также высока вероятность ожогов под действием раскаленного металла.

Чтобы не столкнуться с подобными последствиями применения сварки для резки металла, важно подготовить:

надежную защиту корпуса аппарата, используемого для сварки;
принудительную вытяжную вентиляцию в месте проведения работ;
брезентовую робу, рукавицы, специализированную маску для сварки, обувь с прорезиненной подошвой, средства защиты органов дыхания.

Когда раскрой ведется в закрытом помещении, желательно, чтобы у мастера был помощник – он вовремя заметит проблему и придет на помощь.

Плюсы и минусы сварки для резки металла

Данный метод, наравне со всеми остальными, обладает рядом преимуществ и недостатков. Помня о них, можно выполнить обработку металла максимально качественно при минимальных временных затратах.

Специалисты относят к главным минусам использования сварки для резки металла такие особенности:

низкий уровень производительности, что связано с медленным проведением работ;
плохое качество реза, так как на обратной стороне заготовки остаются затвердевшие натеки.

Названные характеристики мешают применять метод в случаях, когда в процессе раскроя важно точно следовать разметке.

Способ имеет и такие плюсы:

возможность отказаться от затрат на специальные дорогие устройства;
отсутствие отдельных норм по проведению работ;
быстрое обучение;
возможность обработки постоянным и переменным током.

Сварку для резки металла активно используют многие домашние умельцы и даже фирмы, ведущие деятельность в сфере строительства, ремонта, обслуживания автомобилей. Они ценят технологию за возможность ее использования во время несложных работ без дополнительных затрат.

Виды резки металла сваркой

Резка металла инвертором невозможна без грамотно выбранных значений тока. Показатели устанавливаются в соответствии с толщиной металла, диаметром электродов и назначением обработки:

Разделительная резка предполагает, что лист располагают вертикально либо горизонтально. Главное – обеспечить беспрепятственное вытекание горячего металла из разреза. Если выбрано вертикальное положение, электрод перемещают сверху вниз и строго перпендикулярно изделию. Если сварка задействуется для резки металла, подбирают прутки, имеющие большую толщину, чем металл.

Поверхностная резка обычно применяется, если нужно избавиться от дефектов, появившихся в процессе сварочных работ. Электрод держат под небольшим уклоном в 5–10° относительно металла. Чтобы сформировать широкую канавку, расходник раскачивают из стороны в сторону.
Изготовление отверстий осуществляется в два этапа: нужно прожечь небольшую дырку, после чего расширить ее до подходящего диаметра. Мастер должен сохранять положение электрода под углом в 90° относительно поверхности, так как любые отклонения чреваты получением неровных краев отверстия.

Получается, инвертор позволяет раскраивать металл и делать в нем отверстия. Но не стоит надеяться, что линия реза окажется такой же аккуратной, как при использовании болгарки, резки с использованием плазмы.

Подходящие электроды для резки металла сваркой

Электроды бывают нескольких типов:

Металлические со специальным покрытием

Благодаря подобным расходным материалам можно создавать рез более высокого качества, а покрытие упрощает процесс обработки:

предотвращает переход дуги на боковые поверхности реза;
способствует стабильному горению дуги, исключая вероятность ее затухания;
обеспечивает окисление металла вдоль линии раскроя, давление газа в зоне плавления.

Сварка для резки металла требует использования повышенной силы тока, а вид напряжения подбирается под электроды. Кроме того, специальные расходники, в отличие от сварочных, обеспечивают высокую тепловую мощность дуги и окисляемость расплава, а также имеют большую теплостойкость обмазки.

Металлические электроды необходимы для борьбы с дефектами швов, удаления прихваток, заклепок, болтов, при разделке трещин. Если производитель не прописал на упаковке свои рекомендации, прутки прокаливают в течение часа при +170 °С.

Также резать металл можно обычными электродами для сварки, однако тут есть свои нюансы. Например, необходимо повысить уровень тока на 30–40 %, вид напряжения также подбирается под конкретную марку расходников.

Но при выборе обычных прутков наблюдаются:

повышенный расход самих электродов и электричества;
плавление, стекание обмазки в рабочую зону, так как она может не подходить для использования в подобных условиях – в итоге страдает качество реза.

Чтобы упростить себе задачу, лучше применять расходники, изготовленные для резки металла сваркой.

Угольные или графитовые

Их использование мало отличается от работы металлическими прутками: дуга проплавляет материал изделия на всю толщину, и тот стекает под действием законов физики. Однако данная разновидность электродов не плавится, а сгорает, из-за чего появляется меньше расплава и шлака, а значит, получается более чистый рез.

Немаловажно, что такие расходники нагреваются до высокой температуры при небольшой силе тока, а плавятся более чем при +3 800 °C. Данная характеристика позволяет увеличить период их эксплуатации.

Графитовые электроды применяют для ручной дуговой, кислородно-дуговой резки в сочетании с постоянным током прямой полярности либо переменным током. При этом пруток ведут сверху вниз.

Трубчатые

Используются при кислородно-дуговой резке и отличаются от других разновидностей электродов тем, что роль плавящего элемента в них играет толстостенная трубка, а не проволока.

В этом случае сварка применяется для резки металла таким образом:

между электродом и основным металлом загорается дуга;
металл плавится;
кислород поступает через трубку и окисляет материал по всей толщине, выдувая его.

Правда, нужно учитывать, что при постоянном потоке газа сложно добиться стабильного горения дуги.

Вольфрамовые неплавящиеся

Данная разновидность задействуется для плазменно-дуговой и дуговой резки в среде защитного газа.

Плазменно-дуговой способ предполагает горение дуги между заготовкой и вольфрамовым электродом. А основным отличием второго подхода является использование повышенной на 20–30 % силы тока в сравнении со сварочными работами. Это необходимо, чтобы проплавить всю толщину металла.

Выбор силы тока для сварочной резки металла

Для сварочного тока действует одно правило: чем его показатель выше, тем больше энергии передается в область реза, а значит, сильнее и глубже плавится металл. В результате можно обрабатывать изделия большей толщины. Однако при увеличении тока для его передачи требуются более толстые расходные материалы.

Иными словами, при применении сварки для резки металла толщина материала влияет на толщину электрода и необходимую силу тока. Нередко на сварочном оборудовании можно увидеть таблички соответствия данных показателей – их стоит расценивать исключительно как рекомендацию, а не истину в первой инстанции.

Например, для домашних нужд достаточно тока в пределах 160 А и прутков диаметром 4 мм.

Также производители предлагают диаметр 2,5 мм для электродов марок УОНИ-13/45, 15/55, НИАТ-3М, используемых при обработке углеродистых сталей.

Чтобы определить силу сварочного тока, можно использовать следующую формулу:

К – опытный коэффициент, составляющий 40–60 мм для прутков из низкоуглеродистой стали и 35–40 мм для расходников из высоколегированной стали. За «dэл» скрывается диаметр электрода.

Толщина металла, мм

Диаметр электрода, мм

Сила сварочного тока, А

Воздушно- и кислородно-дуговая сварка для резки металла

Данный подход к раскрою металла имеет одно немаловажное отличие от описанных выше: здесь расплав сразу выдувается струей сжатого воздуха либо чистого кислорода. Таким образом удается избавляться от дефектов в месте сварки, разрезать нержавейку толщиной до 20 мм.

Поступление газа приводит к частичному выгоранию металла и выделению дополнительного тепла, благодаря чему значительно сокращаются временные затраты на проведение работ. Этим методом делают короткие разрезы на строительных конструкциях.

В процессе раскроя используют графитовый либо стальной электрод толщиной от 4-5 мм с покрытием ОММ-5, ЦМ-7 или ОСЗ-3. Необходим постоянный ток силой до 250 А и специальные резаки.

Таким образом обрабатывают металл толщиной до 50 мм. Сжатый воздух подается сбоку под давлением 0,4–0,5 Мпа, причем расход кислорода составляет примерно 100–160 л/мин.

Сварка инвертором для начинающих

Сварка инвертором доступна для начинающих мастеров благодаря несложной настройке оборудования и понятному рабочему процессу. Главное – выполнять все сварочные работы в соответствии с правилами техники безопасности, выбирать подходящий режим, подбирать электроды и тренироваться.

Только после 3-4 кг электродов начнет получаться хоть что-то похожее на ровный шов. Главное – не отчаиваться, не бросать дело на полпути, а продолжать обучение. Из нашего материала вы узнаете о базовых правилах сварки инвертором для начинающих.

Базовые правила техники безопасности при сварке инвертором

Подготовительные работы перед использованием инвертора

Включить сварочный инвертор первый раз (либо после его перемещения) можно только после того, как вы проверите сопротивление изоляции между токоведущими частями и корпусом, а также подсоедините последний к заземлению. Если же прибором долгое время не пользовались, то прежде чем приступать к сварке, следует проверить наличие внутри прибора пыли.

Чистка блоков управления и силовых элементов осуществляется с помощью сжатого воздуха, который подается под умеренным напором. Для того чтобы система принудительной вентиляции инвертора работала беспрепятственно, необходимо обеспечить вокруг него свободное пространство не менее 0,5 м.

Нельзя пользоваться инверторной сваркой в тех местах, где функционируют отрезные или шлифовальные машинки, поскольку образующаяся при их работе металлическая пыль может вывести из строя электронику и силовую часть прибора.

Для начинающих: если технология сварки инвертором проводится на открытом воздухе, необходимо обеспечить защиту от солнечных лучей и дождя. Сам прибор устанавливается на горизонтальной поверхности либо под углом, который не больше значения, указанного в паспорте.

Внешний осмотр

Перед началом рабочей смены сварщик должен осмотреть оборудование, проверить, в каком состоянии находятся изолирующие оболочки кабелей (сварочных, питающего) и, если необходимо, заменить их или отремонтировать.

После этого работник должен проверить зажим кабеля массы, держатель электродов, состояние гнезд и штекеров, посредством которых осуществляется подключение к инвертору. Далее осматривается панель управления, в частности, в порядке ли переключатели, тумблеры, индикаторы или кнопки. Если аппарат сильно запылился, то проводится чистка.

Использование защитных средств

Личная безопасность – это то, что должно быть на первом месте во время сварки сварочным инвертором для начинающих.

Во время сварочного процесса работник может получить удар электрическим током, ожог от разлетающихся капель расплавленного металла или поражение сетчатки глаз от светового излучения электрической дуги.

Не исключены травмы механического характера, а также попадание в дыхательные пути выделяющихся в процессе сварки газов. Это говорит о том, что сварщики, которые только начинают осваивать инверторный аппарат, должны изучить правила техники безопасности и вооружиться средствами индивидуальной защиты.

В перечень обязательных защитных средств для сварщика входят искростойкие перчатки, маска, обувь и спецовка, изготовленные из неплавящегося материала, респиратор, а также защитные очки, которые потребуются во время зачистки швов и заготовок.

При наличии этого минимального набора защитных средств вы сможете обезопасить себя от травм, особенно если сталкиваетесь с инверторной сваркой впервые. Особенно тщательно следует выбирать сварочную маску, которая позволит защитить глаза от излучения, исходящего от сварочной дуги.

Подбор электродов для сварки инвертором для начинающих

Ниже представлена таблица для сварки инвертором для начинающих, в которой можно найти зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого металла.

Как правило, рекомендации относительно выбора подходящей толщины и диаметра даются для каждого конкретного вида металла.

Этих данных вполне хватит начинающим мастерам для правильной сварки инвертором и выбора расходника подходящего диаметра. Однако это только часть того, на что следует обратить внимание при выборе.

Большую роль играет покрытие электрода. Различают следующие его виды:

Кислые (А) – предназначены для сплавки материалов из низкоуглеродистой стали и отличаются стабильностью дуги и хорошим розжигом (даже при низком напряжении).
Основные (Б) – используются для сварки многослойных жестких металлических конструкций. Они способны поддерживать равномерную дугу в процессе работы на обратной полярности и постоянном токе, а также защищают швы от появления трещин.
Рутиловые (Р) – этот вариант является самым оптимальным для новичка, поскольку позволяет осуществлять сварку в любых положениях. Обеспечивает качественный шов, позволяет сваривать ржавые участки и сопровождается минимальным количеством брызг. Такие электроды могут быть использованы для сварки трубопроводов, поскольку являются невосприимчивыми к воздействию влаги. Однако прежде чем использовать, их необходимо сначала просушить и прокалить.
Целлюлозные (Ц) – используются для сварки изделий в труднодоступных местах. Благодаря своим особенностям эти электроды можно использовать для работы в любом положении. Подходят для начинающих, поскольку сварка вертикальных (горизонтальных) швов инвертором сопровождается образованием минимального количества шлака, а также они обеспечивают стабильность дуги. Однако у электродов с этим видом обмазки имеется и минус, который заключается в необходимости дополнительной шлифовки.
Комбинированные (смешанные) – вариантов может быть масса, однако наиболее распространенными являются рутилово-целлюлозные. Эти электроды подходят для новичков, поскольку объединяют в себе два вида, которые являются лучшими.

Выбор полярности при сварке инвертором

Инвертор, использующийся для ручной дуговой сварки, выдает постоянный ток. На передней панели прибора можно найти два разъема «+» и «–» для подключения кабелей.

Для прямой полярности к «минусу» подключается держак, а к «плюсу» – «прищепка». В случае с обратной полярностью, к «плюсу» цепляется держатель электрода, к «минусу» – прищепка-масса.

Если говорить о том, какой из двух вариантов выбрать, то в теории (учебных пособиях) и по мнению некоторых лучше проплавляется и прогревается металл на «прямой полярности». Однако на деле все совершенно иначе.

Больше тепла выделяется на контакте с маркировкой «+», следовательно, когда держак подключен к нему (обратная полярность), провар получается глубже. Таким образом, этот вариант отлично подходит для сварки толстостенного металла (пластин, профильных труб, уголков с толщиной 4-5 мм). Следовательно, на прямой полярности соединяется тонкий материал (максимум 1,5-2 мм), в противном случае на нем могут образоваться дырки из-за проплавления стенок.

Проверить это можно практическим путем. Для этого следует взять инвертор, установить сварочный ток на 100, присоединить массу и держатель электрода к разъемам и попробовать разрезать металлический лист 4-5 мм толщиной (арматуру или уголок). Сначала это нужно сделать на прямой полярности, затем на обратной, но с одинаковой силой тока и электродом (диаметр 3 мм). В результате будет видно, что во втором случае процесс идет гораздо быстрее.

Пошаговая инструкция по сварке инвертором для начинающих

Инверторная сварка для начинающих начинается с азов. Для начала необходимо изучить технологию работы и процесс использования штучных электродов. Следующее, что нужно сделать, это определить предельные возможности электрической сети помещения, где планируется работать, оборудовать место и продумать подключение силового кабеля для запитывания прибора.

Далее начинающему мастеру для сварки инвертором нужно подготовить тонкий металл (конструкционный или листовой прокат небольшой толщины), пачку электродов, диаметр основного покрытия которых составляет 2-3 мм, металлическую щетку для зачистки поверхностей обрабатываемых заготовок и швов.

Шаг 1. Настройка силы тока

Качество сварочного шва во многом зависит от того, насколько правильно подобран ток инвертора. Если вы новичок в этом деле, то лучше воспользоваться специальными таблицами, которые прилагаются к каждому прибору, где указаны значения, соответствующие диаметру электрода, толщине металла.

Устанавливается необходимая сила тока путем поворота регулятора после включения тумблера питания инвертора. На каждом устройстве шкалу значений можно найти в разных местах, у одних – на лицевой панели по дуге поворота регулятора, у других – на цифровом индикаторе.

Однако нужно помнить, что выставленная величина силы тока может быть не той, что потребуется, и при выполнении пробных сварных швов для лучшего провара ее придется подстраивать.

Шаг 2. Подключение электрода

Конец штучного электрода, то есть часть, не покрытая обмазкой (20–30 мм), фиксируется в держателе, через который подается сварочный ток. На сегодняшний день чаще всего используются «прищепки» (зажимные держатели с профилированной под стержень электрода внутренней частью губок). Они очень удобны в использовании и обеспечивают быструю замену огарков на новые электроды и жесткую фиксацию.

Шаг 3. Розжиг дуги

Сварочную дугу получают двумя способами. Первый заключается в том, что вертикально удерживаемым электродом (концом) касаются металлической поверхности и отводят его на несколько миллиметров назад. Второй называется «чирканьем», поскольку движения напоминают зажигание спички, когда головкой проводят по боковой части коробка.

В случае с инверторами розжиг электрода осуществляется гораздо проще, поскольку в них встроена функция «горячего старта». Когда происходит касание металлической поверхности, появляется импульс тока повышенной мощности, а с образованием дуги значение силы тока возвращается к номинальному.

Шаг 4. Передвижение и наклон электрода при сварке

Движение электрода вдоль поверхности при ручной и инверторной сварке ничем не отличается. Всего существует три вида наклона. Самой распространенной техникой сварки инвертором для начинающих является выполнение швов углом вперед.

Если работа осуществляется в труднодоступных местах или в ограниченном пространстве, то положение электрода, как правило, перпендикулярное. Однако для этого способа необходима высокая квалификация работника, поэтому для начинающих не подойдет, даже учитывая то, что функции инвертора частично компенсируют некоторые ошибки. Для стыковых сопряжений и углов сварка обычно осуществляется углом назад.

Шаг 5. Контроль промежутка дуги

Для того чтобы получить качественный и равномерный сварной шов, необходимо правильно выбрать и поддерживать величину сварочной дуги, которая образуется между плоскостью материала и торцом электрода.

Согласно рекомендациям относительно техники выполнения данного вида работ, размер ее должен быть не больше диаметра электрода. Однако поскольку достаточно сложно выдержать такое расстояние, то допускается дуга, превышающая диаметр не более чем на 1-2 мм.

Советы начинающим сварщикам

Далее представлено несколько советов относительно того, как приварить уголки к столбам, что является одной из самых распространенных сварочных операций.

Для начала нужно вооружиться бытовым сварочным инвертором:

Лучшие электроды для сварки инвертором для начинающих те, что имеют диаметр 2,5 мм – это оптимальный размер.
Начиная сверху, сварной шов нужно вести восьмерками вниз с шагом максимум 1 мм.
Варить металл лучше не сразу, то есть не от начала до конца, а в первую очередь сделать несколько прихваток, что позволит избежать деформации материала из-за нагрева разных сторон.
Если после того как вы сварили изделие и отбили шлак, образовались пустоты, то необходимо проварить данные места повторно.
Отбивая шлак, обязательно надевайте защитные очки или сварочную маску хамелеон.

Чаще всего в быту используют электрод «тройку», хотя стандартные инверторы могут потянуть и «четверку», чего вполне достаточно. Что касается силы тока, то менять ее и подбирать необходимое значение можно в процессе сварки, выставляя оптимальный режим. Тут нужно учитывать, что если показатели будут меньше, чем нужно, то электрод прилипнет, при слишком больших значениях может образоваться дырка.

В задачи сварщика входит соединить друг с другом кромки двух деталей и сверху шва наплавить расплавленный металл стержня электрода.

Во время приваривания стального уголка к металлическому столу лучше не просить кого-либо помочь подержать заготовку, поскольку для него это может закончиться ожогами глаз (слизистой или сетчатки) и кожи от брызг расплавленного металла. Лучше всего воспользоваться магнитными уголками или струбцинами.

Для того чтобы подобрать оптимальный ток для сварки, воспользуйтесь следующим советом.

Возьмите заготовку из металла и начните варить на сильном токе. Если образуются дырки, нужно его уменьшить. Таким образом, подбирается сила тока, при которой металл не будет прожигаться. Здесь нет никаких секретов сварки инвертором, главное для начинающих – это практика и опыт, который приходит со временем.

Для тренировки можно использовать ржавые металлические куски и набивать на них руку. Возможно, достаточно будет сжечь пару электродов на прихватках по ржавчине, чтобы качественно сваривать уже хороший металл.

Прежде чем приступать к сварке, обязательно зачищайте детали, стыки от краски и ржавчины до чистой поверхности.

Вертикальная сварка инвертором для начинающих сложная задача, однако если вы научитесь выполнять красивый шов в таком положении, то горизонтальный будет идеальным.

Вот несколько рекомендаций:

Никогда не работайте отсыревшими электродами или теми, у которых отбита обмазка. Хранить их следует вдали от влаги, а если все же необходимо высушить, то сделать это можно либо в духовке, либо в электрической печи.
Чтобы научиться качественной сварке, нужно тренироваться, поэтому чем больше вы используете электродов и металлических заготовок, тем лучше будут швы. Начав работать с забором из профнастила, через некоторое время вы сможете взять на себя более сложные задачи (сварку теплиц, арок, калиток, распашных и откатных ворот, козырьков над домами, а также приспособлений и инструментов, использующихся в быту).

Каждый человек, зная основы сварки инвертором для начинающих, может сделать качественные, ровные и красивые сварочные швы, главное – больше практиковаться и не бояться жечь электроды.

Читайте также: