Электрод для сварки проводов

Обновлено: 28.09.2024

Сварка — это самая надежная методика соединения медных проводов, благодаря которой эксплуатация изделий возможна не один десяток лет. Для быстрого и качественного соединения применяются медные электроды, предназначенные для сварки, специальные трансформаторы, спецификой работы которых является непостоянность их нагрузки. Такой инструмент вполне можно изготовить в бытовых условиях. При этом сварочные работы может выполнять даже еще недостаточно опытный сварщик.

Какие электроды можно использовать для соединения кабеля из меди

Для соединения проводов из меди, как правило, подходят не все электроды. В данном случае используются угольные, графитовые электроды. В бытовых условиях при выполнении сварочных работ своими руками в качестве таких электродов вполне могут быть:

щетки коллекторных двигателей;
стержни батареек;
прочие похожие инструменты, сделанные из графита.

Графитовые стержни — прекрасная альтернатива заводским электродам, но они не имеют омеднения, поэтому при их использовании нужно усовершенствовать держатель проводников.

Чтобы немного подкорректировать держатель под стержни из графита, нужно приспособить для соединения массы аналогичный «крокодил», который используется под электроды. Они будут более компактными, чем заводские, соответственно, в электрощитах работать намного комфортней. Нужно также не забыть про дополнительную изоляцию самих ручек.

Угольные, графитные электроды имеют общее сходство: их температура плавления намного выше температуры плавления чистой меди в четыре раза, в результате чего расход электродов достаточно небольшой.

Необходимо обратить внимание! Электроды для сварки медных проводов нагреваются до максимальных температур мгновенно, в результате чего существует риск перегревания соединяемого материала, а это может способствовать повреждению изоляции медного кабеля.

Сварщик должен учитывать эти моменты в процессе выполнения работ с электрической проводкой.

Чем отличаются между собой графитные, угольные электроды

Несмотря на сходство данных инструментов, их некоторые характеристики немного отличаются:

Стоимость. Графитовые электроды дешевле.
Цвет. Электроды из графита имеют темно-серый цвет, металлический отблеск, а угольные абсолютно черного цвета.
Стержень из угля формирует дугу достаточно большой температуры, поэтому с таким инструментом должен работать уже опытный сварщик, чтобы не допустить разрушения кабеля. Но, есть и положительная сторона — высокая температура достигается при низком токе, поэтому угольные электроды можно использовать для маломощных сварочных трансформаторов.
Графитовые стержни больше подходят для сварки инверторного типа с регуляторами тока. Они идеальны для начинающих сварщиков, любителей. При использовании данного инструмента сварные шва лучшего качества, чем выполненные угольными электродами.

Технология сварки

Чтобы не допустить оплавления изоляции медного кабеля, нужно к основанию скрутки подсоединить металлический радиатор. Отведение лишней тепловой энергии от скрутки будет осуществлять зажим с плоскостью большей площади, за счет которой и происходит тепловой обмен.

Сварка медных электродов предполагает предварительную подготовку:

Провода необходимо зачистить — снять оболочку, изоляционный слой. При этом длина оголенных проводов должна получиться не меньше 10 см, в результате сама скрутка будет не меньше 5 см.

При скрутке оголенных проводов нужно добиваться максимальной плотности их соприкосновения. Торцы должны в итоге находиться на одинаковом уровне, чтобы случайно один из проводов не оказался вне соединения. Если нужно, конец скрутки можно откусить плоскогубцами.

К скрутке возле радиатора подсоединяется зажим-масса, к окончаниям свариваемых проводов подносится электрод. Для контактной сварки период контакта должен составлять не более двух секунд. В результате такой пайки на скрутке формируется небольшой наплыв, имеющий сферическую форму. Аналогично соединяются следующие скрутки.

Одним из самых надежных способов соединения проводов из меди считается ручная дуговая сварка медными электродами, предназначенными для сварки. Главное преимущество этой технологии — максимальное приближение значения сопротивления на участке соединения к сопротивлению свариваемого материала. Благодаря отсутствию коррозии соединение получается высочайшего качества, с достаточно продолжительным эксплуатационным периодом.

Пошаговая последовательность получения надежного и безопасного соединения медных проводов методом сварки

Среди различных способов соединения медных носителей тока лучше всего зарекомендовал себя метод сварки. Соединенные сваркой жилы образуют равномерную массу с максимальной проводимостью. Это не допускает внутреннего разогрева, сохраняет пожарную безопасность и бесперебойную работу сетевых электроустановок.

Какое оборудование потребуется для сварки медных проводов

Для сваривания подготовленных медных кабелей понадобится инвертор, электроды.

Особенности меди: текучесть, высокая теплопроводность, способность поглощать газы — требуют от исполнителя опыта и мастерства.

Применяемые электроды

Для сварки медных проводов применяют две разновидности электродов: угольные или графитовые с покрытием из медного напыления:

температура разрушения материала электрода — более 3800ºС, а у меди плавление при 1080ºС, что допускает их многократное использование;
быстрый разогрев материала стержня до температуры разжижения меди;
во время сварки углеродный стержень не прилипает к проводам;
5-10 А — достаточный, хотя и небольшой ток для устойчивого разряда дуги.

Особенности использования угольных электродов

Электроды изготавливаются из прессованного в форме стержня электротехнического угля черного цвета. Концы его имеют скос. Даже при совсем небольшой силе сварочного тока на кончике электрода возникает высокая температура.

Угольный электрод используется, когда графитовым элементом сварить не удается. Работать нужно очень внимательно, чтобы не допустить перегрева изоляции. Угольные электроды обычно используются в сварочных устройствах малой мощности.

При работе с электродами из угля надо учитывать следующие особенности:

место сварки обладает хрупкостью, может окисляться и иметь пористую структуру;
из-за высокой температуры дуги электрод быстрее расходуется;
угольным стержневым электродом работать сложнее, чем графитовым, требуются практические навыки.

Сварочные электроды из графита

Стержни-электроды из графита имеют серый цвет с небольшим металлическим оттенком. Кристаллическая структура углерода не подвержена окислению. При сварке кристаллический графит образует устойчивое к коррозии и температуре соединение. Эти электроды выгодны в использовании, они дешевле угольных. Стержни не растрескиваются, служат долго.

При необходимости возможна замена на подручные изделия из графита — щетки от коллекторных двигателей, стержни разобранных батареек. В случае использования подручной графитовой замены без омеднения вместо обычного держателя применяют зажим «крокодил».

Примерная стоимость графитовых электродов на Яндекс.маркет

Графитовые электроды чаще используются с инверторами, регулирующими сварочный ток.

Инверторы

Для сварки подойдет прибор постоянного или переменного тока с напряжением в диапазоне 12-36 В, регулировка тока обязательна.

Выбор модели исходит из предполагаемых режимов использования прибора: от получасовой работы без перерыва до многочасового интенсива.

Если прибор будет использоваться нечасто, то подойдет модель, обеспечивающая максимальный сварочный ток 150 А мощностью порядка 500 Вт. Этого достаточно для сварки скруток-жгутов сечением 20-25 мм².

Примерная стоимость инверторов для сварки на Яндекс.маркет

Подготовительные работы

Перед началом работы с проводами нужно еще раз проверить отсутствие на них напряжения.

Для дальнейшей работы понадобятся нож или специальные разделочные приспособления, наждачная шкурка, растворитель, плоскогубцы или пассатижи, изоляционная лента или термоусадочная трубка. Если для изоляции применяется термоусадочная трубка, очень удобно использовать фен, дающий плотное облегание пленкой.

Для получения качественного соединения проводится подготовительная работа в такой последовательности:

с жилы бережно снимают участок изоляционного покрытия не менее 7 см для жилы сечением 1,5 мм². Если провода толще, то на каждые 0,5 мм² диаметра жилы убавляют 5 мм изоляции. Разделку проводят вдоль проводника ножом или специальным инструментом — стриппером;
оголенные участки провода зачищают наждачной шкуркой;
поверхность проводников обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом;
аккуратно, чтобы не повредить провода, скручивают их в жгутик руками или плоскогубцами, стараясь обеспечить их плотное прилегание друг к другу;
кусачками или монтажными ножницами отрезают кончик жгута для выравнивания жил.

Алгоритм сварки проводов

Для безопасной работы понадобятся рукавицы, защитные сварочные очки, спецодежда. Нужно еще раз проверить, что под местом сварки нет легковоспламеняющихся предметов. Убедившись в полной безопасности, можно начинать сварку:

на скрутку возле изоляции ставят зажим-радиатор для отвода избыточного тепла от медного проводника и защиты изоляционного покрытия от оплавления;
туда же крепится «масса» сварочного инвертора;
к сварочному аппарату подключают питание от сети;
держатель с электродом подносят к концу скрутки;
дуга расплавляет медь, на конце жгута-скрутки образуется наплыв в виде капли;
процесс сварки происходит 1-2 секунды.

После того как сварка остынет, скрутку помещают в термоусадочную трубку или обматывают изоляционной лентой.

Аппараты для сварки медных проводов: основные особенности и виды, технические характеристики и нюансы применения

Сварка медных кабелей имеет ряд особенностей: такой металл, как медь, становится хрупким при температуре в 300°C, а плавиться начинается только при 1080°C. В связи с этим нужно не только обладать опытом работы с данным материалом, но и иметь под рукой качественный сварочный аппарат.

Какие бывают аппараты для сварки медных проводов

Существует 3 основные группы аппаратов для сварки проводов из цветных металлов.

Узкопрофильные аппараты

Такое оборудование может быть как российского (ТС-700-2), так и импортного производства. Аппараты имеют компактные размеры и оснащены ремнями для более удобной переноски. В качестве расходных материалов применяются угольные электроды для сваривания именно медных проводов (высокотемпературные). Несмотря на высокую эргономичность, с помощью такого оборудования можно спаивать как жесткие жилы сечением от 1,5 мм 2 и выше, так и провода, состоящие из большого количества тонких медных жил.

Компактный переносной аппарат для сварки скруток медных и алюминиевых(с использованием флюса) жил, общим сечением не более 24 кв.мм.

Вес аппарата: 4,4 кг.
Вес силовых кабелей: 0,443 кг.
Габариты: 195х180х66 мм.
Мощность: до 1,5 кВт.
Напряжение питания: 220 В +15/-20%, 50 Гц.
В комплекте: сумка для переноса, силовой кабель 1,4 м., сетевой кабель 3 м.

Аппараты инверторные общего назначения

Это привычная всем современная сварочная аппаратура, с помощью которой также можно варить медь. Однако для этого нужно будет:

отрегулировать ток – в связи с тугоплавкостью меди потребуется большая мощность на контакте электрода с расплавом. Поэтому здесь сила тока (постоянного) нужна будет побольше – до 160 Ампер;
использовать медно-угольные электроды.

Современные образцы классического сварочного оборудования также отличаются компактностью и продуманностью: аппараты изначально проектируются максимально удобными в переноске, а соединение провода аппарата со свариваемым объектом (скруткой) производится с помощью зажима.

Самодельные сварочные аппараты для проводов

Желая сэкономить, многочисленные умельцы вполне успешно формируют собственную аппаратуру для сварки медных проводов, используя катушки отслуживших свое трансформаторов. Мощность такого оборудования весьма скромна – 0,3-0,8 кВт, а напряжение на вторичной обмотке – 9-36 Вольт. Держатель набирается из отдельных проводов, чтобы в совокупности сечение было не менее 15 мм 2 , а в качестве электродов используются угольные стержни отработавших батареек.

На что нужно обратить внимание при выборе сварочного аппарата

Подбирать подходящее устройство лучше всего исходя из требуемых функциональных особенностей. Поэтому ориентироваться нужно, в первую очередь, на следующие характеристики:

Электроды для сварки проводов

Сварочные Материалы

Среди нескольких способов соединения проводов наиболее прочным является их сваривание между собой. Когда заходит речь о сварке проводов, то подразумевается работа с медными проводами, так как алюминий сейчас стараются вообще не использовать.

Для работы используют сварочные инверторы, которые являются универсальными аппаратами, позволяющими регулировать величину сварочного тока в зависимости от диаметра электрода и условий работы. Электроды для сварки проводов используют графитовые или угольные.

Сварка медных проводов электродом обеспечивает соединению следующие преимущества:

Более прочный контакт между проводами.
Сопротивление проводов, по которым будет протекать электроток, в месте сварки будет минимальным.
Обеспечивается наилучший контакт между проводами.
Безопасность соединения, исходящая из его надежности.

Электроды для сварки медных проводов

Почему для сварки подходят графитовые или угольные электроды? Дело в том, что температура их плавления составляет более 3800 градусов, тогда как у меди данный показатель равен 1080 градусов. Это дает возможность использовать такие электроды многократно.

Также можно отметить еще некоторые преимущества данного типа электродов:

Их можно приобрести повсеместно, в любом строительном магазине.
В процессе работы материал электрода, который не является металлом, не прилипает к металлическим проводам.
Графит и уголь очень быстро нагреваются до температуры, при которой легко плавится медный провод.
5-10 А считаются достаточной силой тока для получения устойчивой электрической дуги.

При выполнении работы рекомендуется устанавливать сварочный ток таким, чтобы он соответствовал диаметру используемого электрода.

Графитовые электроды

Электроды из графита легко отличить от других видов электродов. Они имеют темно-серый окрас с металлическим отблеском. Изготавливаются электроды из кристаллического углерода, который обладает повышенной стойкостью к окислению.

Сварка медных проводов графитовым электродом является наиболее востребованной.

Графит обеспечивает создание устойчивого к коррозии и термостойкого соединения. Электроды являются очень экономичными и долговечными. Помимо этого, графитовые электроды не имеют склонности к образованию трещин в процессе использования.

Стоимость их невелика, что повышает их популярность у населения.

Угольные электроды

Электроды имеют черную поверхность и состоят из электротехнического угля. Концы электродов обычно затачиваются под различными углами. Даже при малом сварочном токе на конце угольного электрода создается очень высокая температура. Это свойство используют в тех случаях, когда сварить провода другим электродом затруднительно. Но это же накладывает на сварщика дополнительную ответственность, так как слишком высокая температура может привести к оплавлению изоляции проводов.

Сварка проводов угольным электродом имеет свои особенности:

Полученные соединения обладают невысокой пластичностью и склонны к окислению, а само место сварки может иметь пустоты.
«Массу» аппарата следует подключать к электроду. В противном случае электрод сильно греется, обладает большим расходом, а качество сварного соединения ухудшается.
Работать угольными электродами следует только после значительной практики, так как работа в значительной степени отличается от сварки обычным электродом.

Технология сваривания проводов

Процесс сваривания медных проводов производится в следующей последовательности:

Провода очищаются от изоляционного слоя на длину около 5 см.
Оголенные жилы скручиваются плоскогубцами между собой.
На скрутку, ближе к изоляции, устанавливается медный зажим. Он необходим для отвода тепла от медных проводов и сохранения целостности изоляции.
Туда же, на скрутку (при использовании графитового электрода) цепляется «масса» сварочного инвертора.
Сварочный инвертор подключается к сети.
Держатель с электродом подносится к концу скрутки.
Производится расплавление меди с образованием на конце скрутки небольшого медного шарика. Время проведения работы ограничено 2 секундами. Если продолжить сварку более длительное время, то это может привести к расплавлению изоляционного слоя проводов.
После остывания место сварки изолируется.

Таким способом быстро и надежно соединяют медные провода. Полученные соединения во много раз превышают по своей надежности паяные или просто скрученные соединения.

Сварка медных жил проводов графитовым электродом

В современном соединении проводов все больше находит применение угольный электрод для сварки концов медных проводов. Этот способ заменяет устаревший метод спаивания медных жильных скруток. При этом не требуется применение припоя и флюса.

Задача сварки такая же, как и при пайке – это обеспечение надежного и долговечного контакта между двумя, а то и несколькими проводами, так как обычным соединением добиться этого невозможно. На поверхности меди со временем непременно появляется пленка из-за окисления. После процесса сваривания место соединения жил сваривается отличительно, чем при спаивании, спайка происходит лишь на кончике. Однако и такой образованный контакт при завышенной нагрузке предотвращает перегрев сваренных жил кабелей.

Графитовый электрод для сварки

Из-за своих технических характеристик графитовый электрод легко режется, медленнее расходуется, не растрескивается при сварке.

Как показывает практика, сварка жил проводов производится в распределительных коробах. Расположение коробок довольно высоко, поэтому вам для сварки необходимо будет использовать сварочное переносное оборудование.

Применяют для этих целей промышленные аппараты, применение которых целесообразно в профессиональном плане. Если есть возможность, то можно собрать сварочный аппарат самому. Однако, для большинства отлично подойдут аппараты инверторного типа, которые в большом ассортименте представлены в магазинах. Они компактны, мобильны, легки и к тому же есть регулировка нужного вам тока сварки.

Типы электродов для сварки медных жил проводов

При сварке медных жил должны применяться соответствующие электроды. Об угольных электродах мы уже упоминали. Существует также графитовый тип электродов. В качестве электрода в домашнем обиходе могут быть применены стержни батареек, щетки коллекторных двигателей и подобные изделия, которые выполнены из графита.

Стержни из графита хорошо заменяют покупные электроды, за исключением лишь одного, что на них отсутствует омеднение, но это решаемо путем усовершенствования держателя. Для этого необходимо будет применить зажим типа «крокодил», как для электрода, так и для соединения массы. Они не будут такими громоздкими, как штатные, поэтому вам будет удобней работать в распределительных щитках. Конечно же, вам необходимо будет позаботиться и о дополнительной изоляции ручек.

Графитовые и угольные электроды обладают общим сходством: и у тех, и у других температура плавления в 4 раза превышает порог плавления самой меди. Из-за этого свойства расход электродов при соединении электропроводки очень низок.

Обратите ваше внимание на тот факт, что электрод нагревается до высокой температуры мгновенно, поэтому есть риск перегрева свариваемого вами материала, что, в свою очередь, может нарушить изоляцию в кабеле. Эти факторы необходимо знать сварщику, чтобы быть достаточно аккуратным при монтаже электропроводки.

Различия графитовых и угольных электродов

Несмотря на схожесть графитовых и угольных стержней при монтаже проводки, характеристики их различаются:

первое различие – это цена. Изделия графитовые более доступны;
если стержень из угля абсолютно черный, то электрод из графита обладает серо-темным цветом с металлическим оттенком;
сварка с применением угольного электрода требует от сварщика определенного навыка, так как угольный стержень создает дугу огромной температуры, которая может привести к разрушению свариваемой скрутки. В то же время огромные температурные показатели происходят при заниженном токе. Исходя из этого, угольные электроды пригодятся сварщику со слабым сварочным аппаратом;
тем, кто владеет инверторным аппаратом, который оснащен регулятором силы тока, лучше применять графитовые стержни. При работе с ними требуется меньшая квалификация мастера. Кроме этого, соединение жил проводов после их применения отличается большей прочностью, лучшим качеством, повышенной сопротивляемостью к окислению, нежели после процесса сварки углем.

Регулирование силы тока во время сварки

Регулировка тока вовремя сварки проводов происходит в приделе от 30 до 120 ампер (в этом диапазоне работает большинство инверторных сварочных аппаратов). В любом случае вам придется подбирать опытным путем точный ток сварки, так как:

Каждый инвертор имеет свои особенности.
Напряжение вашей сети может не соответствовать 220 Вольтам.
Химический состав медных жил проводов может отличаться из-за разных производителей.
К тому же вам не помешает потренироваться, чтобы работа прошла как можно качественнее и быстрее.

Вам необходимо знать значения силы тока, при которых производится соединение жил проводов, имеющих различное сечение:

во время сваривания двух жил диаметром 1,5 мм 2 , инвертор необходимо настроить на 70 ампер;
три провода этого же сечения сваривается при отметке тока на инверторе от 81 до 91 ампер;
сила тока для сварки трех жил диаметром 2,5 мм 2 необходима в диапазоне от 81 до 101 ампера;
четыре жилы по 2,5 квадратных миллиметра свариваются с выставленным диапазоном силы тока от 101 до 121 ампера.

Как необходимо сваривать жильные скрутки

Чтобы не допустить возможное расплавление изоляции провода, к основанию свариваемой скрутки надо прикрепить радиатор, выполненный из металла. Отводить тепло от скрутки вам поможет зажим с большой площадью контакта, улучшающей процесс теплообмена. Лучше всего, чтобы радиатор был выполнен из меди, так как у этого металла высокая теплоотдача.

Перед началом самого процесса сваривания жил проводов, необходимо провести подготовительные работы, которые включают в себя процесс освобождения проводов от изоляции и оболочки. Длина при этом оголенных жил должна быть примерно 100 миллиметров, в этом случае скрутка будет не более 50 миллиметров.

Во время скручивания жил необходимо добиться их плотного прилегания друг к другу. При этом торцы жил должны быть на одном уровне, иначе при сваривании жила одного из проводов может оказаться за пределами сварного шва. Если после сварки один конец жилы получился длиннее остальных, его необходимо откусить с помощью бокорезов.

Вблизи сделанного вами радиатора к скрутке необходимо прикрепить зажим «массы или минуса», после этого поднесите к кончику жил электрод. Контакт электрода с жилами не должен превышать по времени двух секунд. После прерывания контакта на скрутке образуется сферической формы небольшой наплыв. Также свариваются и остальные скрутки жил проводов.

Необходимые знания техники безопасности

При выполнении работ необходимо знать и соблюдать меры безопасности:

провода, на которых производится сварка медных жил, должны быть предварительно обесточены;
обязательное использование средств индивидуальной защиты (спецодежды, перчаток, маски, спецобуви);
место, где вы производите сварочные работы, необходимо очистить от предметов, которые могут воспламениться;
так как в распределительном щите или коробке находятся более двух скруток, не стоит торопиться и сваривать следующею, так как вы можете получить ожог;
лучше дождитесь, когда остынет первая сваренная вами скрутка;
после выполнения сварных работ скрутки необходимо заизолировать. Это можно выполнить термоусадочной трубкой или изолентой. Термоусадка надевается на провода и затем с помощью фена подогревается.

Выполняя наши рекомендации по сварке жил проводов, процесс соединения пройдет без проблем. Надеемся наша статья станет вам полезной инструкцией.

Читайте также: