Как поймать дугу при сварке электродом правильно
Обновлено: 09.05.2024
Рассказываем, как правильно сваривать металл электродами начинающим и каких ошибок избегать при этом.
В гараже, на даче, в частном доме что-то да приходится подварить. Для таких задач совсем не обязательно заканчивать курсы сварщиков — достаточно иметь бытовой сварочный аппарат, средства защиты, расходные материалы и немного потренироваться. Рассказываем, как правильно сваривать металл электродами начинающим и каких ошибок избегать при этом.
В этой статье:
Виды электросварки
Все виды электросварки заключаются в возбуждении электрической дуги между двумя концами разной полярности. При этом выделяется температура до 5000 градусов, которая плавит основной металл и присадочный, образуя сварное соединение.
Электросварку можно выполнять сварочным трансформатором. У него простейшая конструкция из первичной и вторичной обмотки, за счет которых напряжение понижается до безопасных значений, а сила тока возрастает. Трансформаторы варят переменным током, сильно гудят, дуга трещит и плюется. Шов может получиться неравномерным по ширине, высоте, глубине провара. При работе трансформатором нередко просаживается напряжение во всей сети, чем можно вызвать негодование соседей.
Электросварка при помощи инвертора выполняется на постоянном токе, у которого предварительно была повышена частота (еще на стадии переменного), а затем ток был выпрямлен. Это обеспечивает:
Инверторы компактнее по размерам чем трансформаторы и меньше садят сеть. Есть модели на 220 и 380 V. Новичку лучше начинать варить инвертором РДС (ручной дуговой сварки). Такие аппараты еще называются инверторы ММА. Хороший выбор оборудования под разные задачи можно посмотреть в разделе - Аппараты ручной дуговой сварки (MMA).
Сварка полуавтоматом или вольфрамовым электродом тоже построена на плавлении металла электрической дугой, но тут задействуются другие способы защиты сварочной ванны и методы передачи присадочного металла.
Технология ручной дуговой сварки
Для РДС сварки подается ток от аппарата на рабочие кабеля. Кабель массы присоединяется к изделию, а в руках у сварщика остается кабель с электрододержателем. От температуры дуги кромки стыка расплавляются.
Чтобы увеличить количество металла в шве, используют плавящиеся электроды. По мере их сгорания жидкий металл переносится на изделие. Защита сварочной ванны от внешней среды осуществляется благодаря обмазке электрода. Сгорая, она образует плотное облако дыма, изолирующее расплавленный металл от контакта с воздухом. После остывания поверх шва остается тонкая шлаковая корочка. Она задерживает теплообмен, содействует плавному остыванию, укреплению шва. Ее отбивают специальным молотком-шлакоотделителем, чтобы визуально оценить качество соединения.
Шов формируется благодаря специальным движениям электродом. Если правильно все освоить, соединения будут равномерными по толщине и высоте, а также с нужной глубиной провара.
Как самостоятельно научиться варить электросваркой
Чтобы научиться варить ручной дуговой сваркой, потребуется собрать комплект оборудования, обзавестись индивидуальными средствами защиты, правильно настроить аппарат и освоить ряд движений.
Что нужно для работы
Сварочные аппараты
Подберите сварочный инвертор в зависимости от предстоящих задач. Для бытовых нужд (приварить калитку, сделать бак для душа) достаточно моделей на 160 А. Если нужно заварить лопнувшую раму авто, изготовить навес для стоянки — купите аппараты с силой тока 200-250 А. Зачастую для дома и гаража этого достаточно. Но, если планируете в дальнейшем свое производство, не помешает инвертор на 300 А.
Приспособления для сварки
Для подключения инвертора нужны кабеля массы и электрододержателя. Обычно они поставляются в комплекте с оборудованием, но если их нет, выберите здесь. При этом обращайте внимание на длину кабелей. Для сварки за столом достаточно длины 2 м, а чтобы собирать теплицу, понадобятся кабеля 4-5 м.
Сварочные электроды
Электросварщику нужны электроды. Состав металла стержня и тип покрытия выбираются исходя из свариваемых материалов. Новичкам рекомендуем купить электроды ESAB с рутиловым покрытием, которые пригодны для ответственных конструкций и сварки во всех пространственных положениях. К тому же цена расходников вполне доступная.
Средства защиты сварщика
Не забудьте обезопасить себя от высокой температуры и вредного света электрической дуги. Купите плотные краги и защитную маску. Новичку будет легче учиться варить в маске-хамелеон, чтобы видеть, куда подавать кончик электрода. Не забудьте про закрытую обувь и плотную одежду с длинными рукавами.
Настраиваем правильно аппарат и выбираем электрод
Во многом качество шва зависит от правильности настроек аппарата. Если выбрать слишком слабый ток, основной металл не проплавится, присадочный останется на поверхности, стык получится хрупким, не герметичным. Слишком большая сила тока приводит к подрезам, прожиганию, дугу трудно контролировать.
Предлагаем сохранить таблицу настроек сварочного аппарата для ручной дуговой сварки. Характеристики приведены для работы в нижнем положении.
| Толщина металла, мм | Диаметр электрода, мм | Сила тока, А |
|---|---|---|
| 1-2 | 1.6 | 25-60 |
| 3 | 2-3 | 60-120 |
| 4 | 3 | 120-160 |
| 5-6 | 4 | 160-200 |
Как подключать электрод
Когда диаметр электрода и сила тока выбраны, можно включить аппарат и вставить электрод в электрододержатель. Последний может быть двух типов: пружинный и винтовой. Пружинный имеет нажимную лапку, на которую сварщик давит большим пальцем, а второй рукой вставляет электрод. Винтовой оснащен отверстием для вставки расходника и прижимным болтом. Пружинные держатели позволяют быстрее сменить электрод и помогут сэкономить время при объемных сварочных работах.
Применять самодельные электрододержатели в виде подпружиненного трезубца не советуем. Они опасны с точки зрения ТБ (Техника Безопасности), а оголенная токоведущая часть будет постоянно случайно касаться изделия, мешая процессу.
Для сварки в нижнем положении установите электрод под прямым углом относительно держателя. Если планируете варить вертикал или потолок, разместите электрод еще на 45 градусов от себя — так меньше придется сгибать запястье.
Подключаем кабеля к инвертору
Кабель массы и кабель электрододержателя имеют одинаковые разъемы для подключения к аппарату. Если предстоит сваривать толстый металл 5-6 мм, присоединяйте держатель к плюсу. Тогда тепло будет концентрироваться на изделии, увеличится глубина провара.
Когда требуется сварка тонкого металла, нужна обратная полярность — вставьте держатель в клемму со знаком "минус". Это уменьшит тепловложение, но варить придется быстро, поскольку кончик электрода начнет перегреваться.
Начало сварки: зажигаем дугу
Когда все собрано и подключено, надев маску, можно начинать розжигать электрическую дугу. Используйте для тренировки черновой кусок металла. Возбуждение дуги осуществляется постукиванием по поверхности или чирканьем о нее, как спичкой.
Новый электрод имеет оголенный кончик и зажигается достаточно быстро. Электрод, которым уже варили, если он успел остыть, поджигается труднее, поскольку у него на конце образовался "козырек" из обмазки. Нужно ударить 3-4 раза, чтобы ее отбить. Но не перестарайтесь, иначе без обмазки стержень начнет прилипать к изделию.
Наклон электрода
Когда дуга загорелась, не паникуйте. Привыкните к специфическому свету. Ваша задача — сперва научиться держать зазор между электродом и изделием в пределах 3-5 мм. Не пытайтесь сразу варить стык. Просто учитесь держать дугу, чтобы она не тухла (при чрезмерном удалении) и электрод не прилипал (при чрезмерном приближении).
Задача осложняется тем, что длина плавящегося электрода постоянно укорачивается, поэтому приходится приближать руку к изделию. "Твердая рука" приходит со временем, поэтому придется спалить не один электрод, прежде чем привыкните.
Когда уже освоили удержание электрической дуги, можно переходить к сварке. Прежде всего держите правильно электрод. Обычно варят, наклонив его на себя в пределах 30-60º. Некоторые сварщики выбирают оптимальное положение наклона 45º. Сварка углом назад обеспечивают хорошую видимость сварочной ванны, металл прогревается глубже. Сварка углом вперед (когда шов ведут от себя) содействует уменьшению прогрева. Это подойдет для соединения тонких металлов 1-2 мм.
Варить можно справа-налево или слева-направо, наклоняя электрод по разные стороны сварочной ванны. Здесь все зависит от доступа к месту соединения.
Движения электрода
На тонких металлах 1-2 мм, где две стороны плотно приставлены друг ко другу, никаких дополнительных движений не требуется. Возбуждается дуга, электрод выставляется на начало стыка, и медленно ведется вдоль линии соединения. Шов получится узкий, чешуйчатый.
На толстых металлах предусматривают зазор 1-2 мм, чтобы жидкий металл проник глубже. Если толщина пластины свыше 5 мм, необходима разделка кромок под углом 45 градусов. Тогда первый шов (называется корневой) прокладывается без дополнительных движений. А последующие нужны для заполнения ширины и требуют поперечных колебательных манипуляций. Это могут быть движения:
В идеале располагать деталь под небольшим наклоном, чтобы жидкий шлак не затекал в сварочную ванну. Если такой возможности нет, периодически делайте резкое движение кончиком электрода в сторону, откидывая шлак. Иначе возникнут непровары.
Основные ошибки
Рассмотрим основные ошибки, которые допускают новички при сварке РДС:
Советы начинающему сварщику
Сварка тонкого металла 1 мм электродом возможна, но потребует тренировки. Самая частая проблема — прожоги. Установите силу тока 30-40 А и вставьте электрод диаметром 1.6 мм. Под изделие подложите медную или графитовую подложку. Она не даст разогретому металлу провалиться и не прилипнет к нему. Ведите сварку не сплошной дугой, а прерывистой (отрывайте кончик электрода каждые 1-2 секунды от поверхности, чтобы дуга погасла). Это позволит металлу немного остыть и сократит прожоги.
Источник видео: Aurora Online Channel
Чтобы не стучать по чистовому изделию для распаливания электрода, имейте под рукой черновую заготовку. Распалите электрод на ней и сразу переходите на стык для соединения. Тогда меньше придется зачищать следы от сварки на изделии.
Новичку легче научиться варить, если аппарат обладает функцией "Антиприлипание". Когда электрод касается изделия, сварочный ток отключается. Не нужно тянуть держатель влево и вправо, пытаясь отломать расходник. С функцией "Форсаж" удобно варить тонкие металлы. При маленьком токе длина дуги короткая. Когда аппарат "чувствует", что дуга вот-вот погаснет, он на мгновение повышает сварочный ток. Функция "Горячий старт" обеспечит быстрый поджиг электрода без многочисленных постукиваний. Это актуально, если работы ведутся на ржавом металле. Тогда не придется предварительно много зачищать.
Как варить инверторной сваркой: советы новичкам
В частном доме и на даче постоянно возникает необходимость что-то сварить. Чтобы не обращаться по мелочам к профи (и не платить им) можно купить недорогой сварочный аппарат и научиться самому. Для приобретения этих навыков рекомендуют приобретать сварочные аппараты постоянного тока, а в частности, сварочные инверторы. Они имеют небольшие габариты, мало весят, с их помощью можно получить качественный шов даже без наличия большого опыта. Что не менее важно, в этой категории есть неплохие аппараты по невысокой цене (5-10 тысяч рублей). Потому сварка инвертором для начинающих — лучшее что может сегодня предложить рынок.
Что такое сварочный инвертор и как он работает
Инвертором это устройство назвали потому, что он преобразует переменный ток сети 220 В с частотой 50 Гц, в высокочастотные колебания, а затем — в постоянный ток. При этом устройство имеет высокий КПД: порядка 85-90% и даже при довольно больших нагрузках счетчик «мотает» немного. Во всяком случае, бешеные счета вам оплачивать не придется. Расход будет чуть выше, чем без сварки, но ненамного.
Этот небольшой ящик и есть инверторный сварочный аппарат
Большинство инверторных сварочных аппаратов работают от бытовой сети 220 В (есть аппараты и от 380 В). И это — один из их плюсов. Причем, они практически никак на нее не влияют, т.е. не «садят» напряжение. Насчет соседей будьте спокойны: они и не будут знать, что вы занимаетесь сваркой. Второй немаловажный плюс в том, что они более-менее нормально могут работать и при пониженном напряжении. Нужно, конечно, смотреть в характеристиках, но при 170 В большая их часть еще позволяет работать электродом 3 мм. Это очень важно особенно для сельской местности, где низкое напряжение — скорее норма, чем исключение.
Что еще хорошо для новичков — что дугу при инверторной сварке и получить и удержать легче. И вообще, по мнению многих варит от «мягче» и дуга у него «легче». Так что хотите научится варить — пробуйте сначала инверторной сваркой.
Основы сварки инвертором
Для начала разберемся в конструкции сварочного инвертора. «Начинку» рассматривать не будем, осмотрим, что есть сверху и чем придется пользоваться.
Из чего состоит инверторный сварочный аппарат (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Этот аппарат представляет собой небольшой металлический ящик, который в зависимости от мощности весит от 3 кг до 6-7 кг. Корпус обычно металлический, некоторые производители делают в нем вентиляционные отверстия — для лучшего охлаждения «начинки» (большей частью — трансформатора). Для переноски есть ремень, иногда есть еще и ручка: ремень надевают на плечо, если работа требует передвижения.
На одной из панелей есть клавиша или тумблер включения питания. В лицевой части расположены индикаторы питания и перегрева. Также есть ручки выставления напряжения и сварочного тока. Также на передней панели есть два выхода — «+» и «-» к которым подключаются рабочие кабели. Один кабель заканчивается зажимом-прищепкой, который цепляют к детали, второй — держателем электрода. Разъем подключения кабеля электропитания находится, как правило, сзади. Вот собственно, все.
При покупке инвертора обратите внимание, чтобы кабели были достаточно длинными и гибкими: так удобнее работать. Именно на недостаточно длинные и жесткие рабочие кабели больше всего нареканий у пользователей популярной марки сварочных инверторных аппаратов «Ресанта».
Общие принципы работы с инверторным сварочным аппаратом рассказаны в этом видео.
Сварка инвертором для начинающих
Как при любой электросварке, расплавление металла происходит за счет теплоты электрической дуги. Она возникает между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для создания дуги их подключают к противоположным полюсам: на один подают «+», на второй «-«.
При подключении электрода к «минусу» а детали к «плюсу» соединение называют «прямым». Если на электрод подан «плюс» — подключение — обратное. И тот и другой вариант используются при сварке, но только для металлов разной толщины: обратную — для сварки тонких металлов; прямую — для сварки толстых металлов (толщиной более 3 мм). Но это — не непреложное правило, иногда поступают наоборот.
Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе
Чем на практике вызвано такое разделение? Физикой процесса. Электроды при возникновении дуги движутся от минуса к плюсу. И передают при этом положительно заряженной поверхности еще и свою энергию, увеличивая ее температуру. Потому тот элемент, который подключен к положительному выходу, нагревается больше. При сварке металлов достаточной толщины их нужно хорошо разогревать, чтобы они сплавились и шов был качественный. Потому на них подают «+». Тонкий металл, наоборот, от перегрева может прогореть и к нему цепляют «минус», сильнее разогревая электрод, с которого в шов поступает больше расплавленного металла.
Правильно варить металл инвертором можно только если электрод хорошо вами контролируется. Для этого нужно держак взять правильно. Как это сделать, смотрите в видео.
Как при сварке образуется шов
Чтобы азы сварки инвертором были понятнее, рассмотрим, что происходит при образовании шва. Для начала уточним, что сварочный электрод для сварки металлов состоит из металлического сердечника и обмазки — специального покрытия, которое закрывает область сварки от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. Подробнее об электродах для инверторов читайте тут.
Теперь собственно о процессе сварки. Электрическая дуга образуется при контакте сердечника электрода и металла (как разжечь дугу читайте чуть ниже). При этом начинает гореть обмазка. Она частично расплавляется, переходя в жидкое состояние, частично превращается в газы. Эти газы окружают зону сварки — сварную ванну. Они не дают «прорваться» к расплавленному металлу кислороду из воздуха. Та часть обмазки, которая перешла в жидкое состояние, покрывает расплавленный металл, создавая второй слой защиты. После остывания она превращается в шлак, который коркой покрывает шов. И на этом этапе шлак защищает горячий еще металл от кислорода.
Как происходит сварка инвертором
Но шлак и защита — далеко не единственный процесс, который при этом происходит, и который нужно контролировать. При сварке необходимо следить за тем, чтобы место соединения двух кусков металла прогревалось равномерно и достаточно. Обе детали должны расплавиться на одинаковое расстояние от края. Чтобы прогрев был равномерным, нужно удерживать одинаковое расстояние от кончика электрода до детали. Делать это не очень просто: электрод в время сварки плавится, и частицы его расплавленного металла дугой переносятся в шов. Потому приходится держатель электрода постепенно пододвигать ближе к детали. Но и на этом еще не заканчивается техника сварки электродом. Нужно еще его кончиком «выписывать» некоторые фигуры — зигзаги, круги, елочки и т.д. Они позволяют сделать шов шире и сплавить две детали вместе. Самые распространенные движения электрода представлены на фото ниже.
Движения электрода при сварке инвертором: для начинающих сварщиков нужно отработать несколько движений до автоматизма
То есть, двигать электрод нужно из стороны в сторону на ширину шва по одной из этих траекторий, следить при этом за тем, в каком состоянии находится сварная ванна, и еще опускать по мере прогорания электрод, поддерживая расстояние до детали постоянным. Вот такая непростая задача стоит перед тем, кто хочет научиться варить металл. Сварочным инвертором это проще — дуга постоянная и не скачет, но поначалу у вас может не получиться.
В этом видео с очень большим замедлением показан процесс переноса частиц металла с электрода в сварную ванну и то, как она формируется.
Как научиться сваривать металл инвертором
Начинают обучение с розжига дуги. Для этого вам понадобится кроме аппарата, металла (толщиной 5-6 мм) и электрода еще маска и краги (плотные кожаные перчатки) сварщика, а также плотная одежда и ботинки из толстой кожи — для защиты от искр и окалины.
Начинают работу с подключения сварочных кабелей. Затем в держатель вставляют выбранный электрод (для начала возьмите МР 3 диаметром 3 мм — они легко зажигаются и хорошо варят). После включают питание, выставляют сварочный ток (смотрите таблицу). Для электрода 3 мм диаметром выставляют ток 90-120 А. Ток в процессе сварки может корректироваться. Если вы видите, что получается не валик, а просто какие-то несвязные полоски, увеличьте его. Если же наоборот, металл очень жидкий и двигать сварную ванну сложно, уменьшайте. Настройки очень сильно зависят от аппарата и выбранного электрода. Так что пробуйте, меняйте. Выставив ток надевают маску сварщика (новичкам будет проще работать в маске-хамелеоне), можно работать.
Общие рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины металла
Сварка инвертором для начинающих начинается с обучения розжигу дуги. Есть два метода: несколько раз стукнуть кончиком электрода по детали или чиркнуть им, как спичкой. Оба метода работают. Каким вам будет удобнее, тем и пользуйтесь. Но на будущее учтите, что чиркать нужно вдоль линии шва — чтобы следов на изделии не оставалось. Чтобы устойчиво разжигать дугу вам придется поупражняться некоторое время и сжечь несколько электродов.
Когда дуга зажигается уже без проблем, можно двигаться дальше — осваивать движения. Делают это прокладывая на толстом металле валики. На металлической пластине рисуете мелом черту, которая будет заменять вам шов. Потом зажигаете дугу. В том месте, куда она уперлась, плавится металл и покрывается пленкой жидкого шлака. Это место называют сварочной ванной. Вот ее и придется вам двигать вдоль нарисованной линии. Делают это одним из движений, показанных на рисунке выше.
Чтобы ванна двигалась, электрод нужно немного наклонить, примерно под углом 50-45°. У кого-то угол больше, у кого-то меньше. Вообще, наклоняя электрод, вы меняете размеры (ширину) сварной ванны. Можете поэкспериментировать: в сварке очень много разных техник и важно только чтобы шов был качественным, а как вы этого добьетесь — ваше дело, тем более, что работать вы будете на себя и для себя.
Есть два основных рабочих положения электрода: углом вперед, и углом назад. При сварке углом вперед получаем меньший нагрев, шов получится шире. Эту технику используют при сварке тонких металлов. Толстые сваривают, как правило, углом назад.
Положения электрода при сварке и их использование
Но угол наклона — это не все параметры, которые придется выдерживать. Есть еще длина дуги. Это расстояние от кончика электрода до поверхности детали. Средняя дуга — 2-3 мм, короткая — 1 мм или вообще впритык, длинная — 5 мм и больше — до отрыва. Практика начинается с работы на средней длине дуги. Выдерживайте до металла 2-3 мм. Тогда шов будет получатся ровнее и качественнее: при слишком большом зазоре дуга начинает скакать, прогрев металла недостаточный, шов получается размазанным, соединение ненадежным. При короткой дуге возникает другая проблема — шов слишком выпуклый из-за того, что зона разогрева слишком мала. Это тоже нехорошо, так как остаются подрезы — канавки вдоль шва на детали — уменьшающие прочность соединения.
Длина сварочной дуги и ее влияние на качество шва
Потренировавшись какое-то время на укладке валиков разными движениями, вы сле того как валики получаются одинаковой ширины, чешуйки наплавки имеют приблизительно одинаковые размеры, можно пробовать варить швы. Вы можете почитать о типах швов и соединений, а также их подготовке тут, а можете посмотреть еще один урок «Сварка для чайников».
Основы сварки инвертором для начинающих все. Вам осталась только практика: нужно извести не один электрод на тренировку. Даже, может быть, не один килограмм. Когда рука будет сама совершать все движения, вам все покажется совсем несложным.
Чтобы закрепить полученные знания, попробуйте для начала немного натренировать руку без электрода, отрабатывая движения держа в руке карандаш. Тоже неплохой вариант, может он вам покажется более приемлемым. В этом видео-уроке по сварке инвертором для начинающих очень толково, просто и доступно все изложено. Если остались какие-то неясности, просмотрите. Поймете, как правильно варить инверторной сваркой. Для начинающих сварщиков много полезного.
И напоследок о некоторых особенностях эксплуатации сварочных инверторов. Они очень боятся пыли, особенно металлической. Потому желательно рядом с ними не пользоваться болгаркой и проводить регулярную чистку пылесосом внутри (после того как закончен гарантийный срок). Не рекомендуется ими работать на дожде или во влажных помещениях. Особенно это касается недорогих бытовых моделей. Хоть у них есть защита от поражения электротоком, но лучше все-таки перестраховаться.
Выбирая электроды обращайте внимание на область их использования: они должны подходить для работы постоянным током. При сварке на самом большом токе или напряжении режим работы прерывистый. Он указан для каждого аппарата в паспорте.
Как правильно варить швы: вертикальные, горизонтальные, потолочные
При электросварке для разогрева металла используют электрическую дугу. Она возникает между деталью и электродом — стержнем из токопроводящего металла (иногда из неметалла). От температуры дуги плавится металл. Зона сплавления в месте соединения деталей, называется сварным (сварочным) швом. Для разных металлов и разных видов соединений меняться может техника сварки, положение электрода, скорость его движения, амплитуда. Как правильно варить шов, чтобы соединение получилось не только надежным, но и красивым, поговорим дальше.
Виды сварных швов и соединений
Швы имеют довольно обширную классификацию. В первую очередь их разделяют по типу соединения делателей. В зависимости от требований к надежности, шов может накладываться с одной или с двух сторон. При двусторонней сварке конструкция получается более надежной и лучше держит форму. Если шов один, часто получается так, что изделие перекашивается: шов «тянет». Если их два, эти силы компенсируются.
Сварные швы в зависимости от вида соединения бывают стыковые (встык), тавровые, внахлест и угловые (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Непроходимо отметить, что для получения качественного сварного шва, металл не должен быть ржавым. Потому места сварки предварительно зашкуривают или обрабатывают напильником — до полного исчезновения ржавчины. Далее, в зависимости от требований, стачивают или нет кромку.
Стыковое соединение (шов встык)
Шов встык в сварке используется при соединении листового металла или торцов труб. Детали укладывают так, чтобы между ними был зазор в 1-2 мм, по возможности жестко фиксируют струбцинами. В процессе сварки зазор заполняется расплавленным металлом.
Тонкий листовой металл — до 4 мм толщиной — сваривается без предварительной подготовки (зачистка ржавчины не в счет, она обязательна). В этом случае варят только с одной стороны. При толщине деталей от 4 мм, шов может быть одинарным или двойным, но требуется заделка кромок одним из представленных на фото способом.
- При толщине детали от 4 мм до 12 мм, шов может быть одинарным. Тогда края зачищают любым из способов. Удобнее при толщине до 10 мм делать одностороннюю подготовку, а более толстые детали зачищают чаще в виде буквы V. U-образная зачистка сложнее в выполнении, потому используется реже. Если требования к качеству сварки повышенные, при толщине более 6 мм необходима зачистка с двух сторон и двойной шов — с одной и с другой стороны.
- При сварке металла толщиной от 12 мм встык, точно необходим двойной шов, прогреть такой слой с одной стороны невозможно. Обрезка кромок двухсторонняя, в виде буквы Х. Использовать при такой толщине V или U образные зачистки кромок невыгодно: для их заполнения требуется в несколько раз больше металла. Из-за чего увеличивается расход электродов и значительно снижается скорость сварки.
Если все-таки решено металл большой толщины варить с односторонней разделкой, заполнять шов нужно будет в несколько проходов. Такие швы называют многослойными. Как в этом случае варить шов показано на рисунке ниже (цифрами обозначен порядок укладки слоев металла при сварке).
Как варить стыковой шов: однослойный и многослойные (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Соединение внахлест
Этот тип соединения используется при сварке листового металла толщиной до 8 мм. Проваривают его с двух сторон, чтобы между листами не попала влага и не было коррозии.
При выполнении шва внахлест, необходимо правильно выбрать угол наклона электрода. Он должен быть порядка 15-45°. Тогда получается надежное соединение. При отклонении в ту или другую сторону основная масса расплавленного металла находится не на стыке, а в стороне, прочность соединения значительно снижается или детали остаются вовсе не соединенными.
Как правильно держать электрод при сварке внахлест (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Тавровое и угловое соединение
Тавровое соединение в сварке представляет собой букву «T», угловое — букву «Г». Тавровое соединение может быть с одним швом или двумя. Кромки также могут разделывать или нет. Необходимость разделки кромки зависит от толщины свариваемых деталей и количества швов:
- толщина металла до 4 мм, шов одинарный — без обработки кромок;
- толщина от 4 мм до 8 мм — без обработки кромок шов двойной;
- от 4 мм до 12 мм — одинарный шов с разделкой с одной стороны;
- от 12 мм кромку спиливают с двух сторон, и шва делают тоже два.
Угловой шов можно рассматривать как часть таврового. Рекомендации тут точно такие же: тонкий металл можно сваривать без разделки кромок, для большей толщины приходится снимать часть с одной или двух сторон.
Как подготавливать металл для углового соединения (с одни или двумя швами)
Угловые и тавровые стыки иногда приходится варить с обоих сторон (два шва). Чтобы правильно варить такой шов, детали поворачивают так, чтобы металлические плоскости находились под одинаковым углом. На фото этот способ подписан «в лодочку». Так проще рассчитывать движения электрода, особенно новичку с сварке.
При соединении тонкого и толстого металла угол наклона электрода должен быть другим — порядка 60° к более толстой детали. При таком положении большая часть прогрева придется на него, тонкий металл не прогорает, что может случиться, если угол наклона будет 45°.
Сварка угловых швов
При сварке угловых швов необходимо следить за положением и движением электрода. У вас должен получаться шов с равномерным заполнением. Проще это реализовать, если выставить детали для сварки «в лодочку», но такое получается не всегда.
Если нижняя плоскость расположена горизонтально, часто получается так, что на вертикальной плоскости, а также в самом углу металла мало: он стек вниз. Это происходит, если в вершине угла электрод находится меньше времени, чем возле боковых его поверхностей. Движение кончика электрода должно быть равномерным. Вторая причина — слишком большой диаметр электрода, который не позволяет опуститься ниже и прогреть нормально место стыка.
Чтобы избежать появления этого дефекта дугу разжигают на горизонтальной поверхности (в точке «А»), двигая электрод к вертикальной поверхности, затем круговым движением возвращют его на место. Когда электрод находится над стыком, он имеет наклон 45°, по мере его продвижения вверх угол чуть уменьшается (рисунок на картинке слева), при переходе на горизонтальную поверхность, угол увеличивается. При такой технике шов будет заполненным равномерно.
Сварка углового шва — положение и движение электрода
При сварке угловых соединений следите еще и за тем, чтобы время нахождения электрода во всех трех точках (по сторонам и в центре) было одинаковым.
Положение в пространстве
Кроме разных типов соединений швы могут по-разному располагаться в пространстве. Бывают они в нижнем положении. Для сварщика это самый комфортный. Так проще всего контролировать сварную ванну. Все остальные положения — горизонтальный, вертикальный и потолочный шов — требуют определенных знаний техники сварки (о том, как варить такие швы читайте ниже).
Виды сварных швов по положению в пространстве: вертикальный горизонтальный, потолочный
Как варить шов
При сварке в нижнем положении никаких сложностей не возникает даже у начинающего сварщика. А вот все остальные положения требуют знания технологии. Для каждого положения есть свои рекомендации. Техника выполнения сварных швов каждого типа рассмотрена ниже.
Сварка вертикальных швов
Во время сваривания деталей, находящихся в вертикальном положении, расплавленный металл под действием силы тяжести сползает вниз. Чтобы капли не отрывались, используют более короткую дугу (кончик электрода находится ближе к сварной ванне). Некоторые мастера, если позволяют электроды (не залипают), вообще их опирают на деталь.
Подготовка металла (разделка кромок) проводится в соответствии с типом соединения и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в заданном положении, соединяют с шагом в несколько сантиметров короткими поперечными швами — «прихватками». Эти швы не дают деталям смещаться.
Вертикальный шов можно варить сверху-вниз или снизу-вверх. Удобнее работать снизу-вверх: так дуга толкает сварную ванну вверх, препятствуя ее опусканию вниз. Так проще сделать качественный шов.
Как варить вертикальный шов снизу-вверх: положение электрода и возможные движения
В этом видео показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода снизу-вверх без отрыва. Продемонстрирована также техника короткого валика. В этом случае движения электрода происходят только вверх-вниз, без горизонтального смещения, шов получается почти плоским.
Выполнять соединение деталей в вертикальном положении можно с отрывом дуги. Для начинающих сварщиков это может быть более удобным: за время отрыва металл успевает остыть. При таком способе можно даже опирать электрод на полочку сварного кратера. Так проще. Схема движений практически такая же, как без отрыва: из стороны в сторону, петельками или «коротким валиком» — вверх-вниз.
Как варить вертикальный шов с отрывом смотрите в следующем видео. В этом же видеоуроке показывается влияние силы тока на форму шва. В общем случае ток должен быть на 5-10 А меньше рекомендованного для данного типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется экспериментально.
Иногда варят вертикальный шов сверху-вниз. В этом случае при розжиге дуги держите электрод перпендикулярно к свариваемым поверхностям. После розжига в таком положении прогрейте металл, потом опустите электрод и варите уже в таком положении. Сварка вертикального шва сверху-вниз не очень удобна, требует хорошего контроля сварной ванны, но и таким способом можно добиться неплохих результатов.
Как варить вертикальный шов электросваркой сверху-вниз: положение электрода и движения его кончика
Как варить горизонтальный шов
Горизонтальный шов на вертикальной плоскости можно вести как справа-налево, так и слева-направо. Разницы нет никакой, кому как удобнее, тот так варит. Как при сваривании вертикального шва, ванна будет стремиться вниз. Потому угол наклона электрода достаточно большой. Его подбирают в зависимости от скорости движения и параметров тока. Главное, чтобы ванна оставалась на месте.
Сварка горизонтальных швов: положение электрода и движения
Если металл стекает вниз, увеличивайте скорость движения, меньше прогревая металл. Еще один способ — делать отрывы дуги. За эти короткие промежутки металл немного остывает и не стекает. Также можно немного снизить силу тока. Только все эти меры применяйте поэтапно, а не все сразу.
В видео ниже показано, как правильно сваривать металл в горизонтальном положении. Вторая часть ролика о вертикальных швах.
Потолочный шов
Этот вид сварного соединения — самый сложный. Требует высокого мастерства и хорошего контроля сварной ванны. Для выполнения этого шва электрод держат под прямым углом к потолку. Дуга короткая, скорость движения — постоянная. Выполняют в основном круговые движения, расширяющие шов.
Зачистка сварных швов
После сварки на поверхности металла остаются брызги окалины, капли металла и шлака. Сам шов обычно выпуклый, выступает над поверхностью. Все эти недостатки можно устранить: зачистить.
Зачистку швов после сварки делают поэтапно. На первом этапе при помощи зубила и молотка сбивают окалину и шлак с поверхности. На втором, при необходимости, сравнивают шов. Тут понадобиться инструмент: болгарка, оснащенная шлифовальным диском по металлу. В зависимости от того, насколько гладкой должна быть поверхность используют разную зернистость абразива.
Иногда, при сварке пластичных металлов, требуется лужение — покрытие сварного шва тонким слоем расплавленного олова.
Дефекты сварных швов
Другие ошибки — при выборе силы тока и величины дуги — можно определить по форме шва. На словах описать их сложно, проще изобразить. На фото ниже показаны основные дефекты формы — подрезы и неравномерное заполнение, прописаны причины, их вызвавшие.
Ошибки, которые могут возникнуть при сварке
Непровар
Одна из ошибок, которые допускают начинающие сварщики: непровар
Этот дефект состоит в неполном заполнении стыка деталей. Этот недостаток необходимо корректировать, так как он влияет на прочность соединения. Основные причины:
- недостаточный сварочный ток;
- высокая скорость движения;
- недостаточная подготовка кромок (при сварке толстых металлов).
Устраняется корректированием тока и уменьшением длины дуги. Подобрав правильно все параметры, от такого явления избавляются.
Подрез
Этот дефект — канавка вдоль шва на металле. Обычно возникают при слишком длинной дуге. Шов становится широким, температуры дуги для прогрева не хватает. Металл по краям быстро застывает, образуя эти канавки. «Лечится» боле короткой дугой или корректировкой силы тока в большую сторону.
Подрез в угловом соединении
При угловом или тавровом соединении подрез образуется из-за того, что электрод больше направлен на вертикальную плоскость. Тогда металл стекает вниз, снова образуется канавка, но уже по другой причине: слишком сильном нагреве вертикальной части шва. Устраняется снижением силы тока и/или укорочением дуги.
Прожог
Это сквозное отверстие в сварном шве. Основные причины:
Способы исправления понятны — пробуем подобрать оптимальный сварной режим и скорость движения электрода.
Поры и наплывы
Поры выглядят как небольшие отверстия, которые могут группироваться в цепочку или быть раскиданы по всей поверхности шва. Являются недопустимым дефектом, так как значительно снижают прочность соединения.
- при недостаточной защите сварной ванны чрезмерном количестве защитных газов (электроды низкого качества);
- сквозняке в зоне сварки, который отклоняет защитные газы и кислород попадает к расплавленному металлу;
- при наличии загрязнений и ржавчины на металле;
- недостаточной разделке кромок.
Наплывы появляются при сварке с присадочными проволоками при неправильно подобранных режимах и параметрах сварки. Представляют собой затекший металл, который не соединился с основной деталью.
Основные дефекты сварных швов
Холодные и горячие трещины
Горячие трещины появляются в процессе остывания металла. Могут быть направлены вдоль или поперек шва. Холодные появляются уже на холодном шве в тех случаях, когда нагрузки для этого типа шва чересчур велики. Холодные трещины ведут к разрушению сварного соединения. Эти недостатки лечатся только повторной сваркой. Если недостатков слишком много, шов срезают и накладывают повторно.
Холодные трещины ведут к разрушению изделия
С чего начать сварку электродами
Электросварка – это самый распространенный способ получения неразъемного соединения. Доступность и простота оборудования для проведения сварочных работ позволяют даже начинающим электросварщикам выполнять сборку несложных металлоконструкций самостоятельно.
Желающим узнать, как научиться сваривать детали, надо начинать с азов электросварки, происходящей при помощи электродов.
Критерии выбора оборудования и материалов
Перед началом любого обучения необходимо оборудовать сварочный пост домашнего умельца. В первую очередь это касается сварочных аппаратов и электродов, а затем уже переходить к азам.
Для проведения разовых работ можно арендовать сварочный аппарат у специализированных компаний, но если работы предстоит много, лучшим решением будет покупка надежного, с достаточным уровнем мощности агрегата.
Можно выполнить сварку газом, но это более затратный способ. Для различных целей промышленностью выпускаются следующие виды оборудования:
- сварочный аппарат (трансформатор), предназначен для преобразования переменного токов в сварочный ток большой силы. Дешевые аппараты для сварки могут сильно перегреваться даже при небольших нагрузках, да и сварочный ток они выдают неравномерный с большими перепадами;
- выпрямители преобразуют переменный ток сети в постоянный. Это наиболее производительные аппараты, обладающие хорошими характеристиками, но стоят они на порядок дороже;
- современные инверторы способны преобразовывать переменный ток в постоянный, они отличаются высокими производительными характеристиками при небольших габаритах и весе. На сегодняшний день это самый доступный, надежный вид сварочного оборудования, многие сварщики пользуются ими. Это оптимальный вариант для начинающих, на котором можно отрабатывать азы работы с электродами.
Начинающим надо знать, что для электродуговой сварки применяют электроды. Информация об электродах относится к азам обучения. От качества электрода и подходящего по составу сердечника зависит успех сварки.
Изделие достаточно простое по конструкции. Это стальная проволока из различных материалов и сплавов, с нанесенной на нее специальной обмазкой (покрытием).
Покрытие предотвращает попадание в сварочную ванну нежелательных газов. Для бытового использования наиболее подходят электроды с толщиной сердечника 3 мм. Ручная сварка очень тонкого листового металла производится электродами сечением 2 мм.
Организация рабочего места и надежная экипировка сварщика
При сварке электродами происходит сильное инфракрасное излучение. Для защиты глаз и кожи необходимо использовать специальную сварочную маску и защитную одежду из плотного материала.
Сварочную маску лучше покупать со стеклом хамелеоном, с возможностью регулировки степени затемнения стекла. На руки нужно одевать спилковые перчатки или варежки. Защитной одеждой надо пользоваться независимо от того, начинающий ты сварщик или специалист.
Место сварки нужно огораживать защитными экранами, для предохранения поражения глаз окружающих, особенно в домашних условиях. Сварочная обувь не должна быть подбита гвоздями.
В такой обуви сварщик будет постоянно пританцовывать даже при незначительной сырости воздуха. Перед сваркой обязательно убедитесь в надлежащем заземлении рабочего места.
Закончив подготовительные работы можно приступать к обучению сварочному делу и получению азов.
Последовательность действий
Пошаговая инструкция предусматривает выполнение нескольких видов работ. Сначала потребуется оснастить сварочный инвертор. От него отводят 2 кабеля. Один предназначен для подключения провода массы.
На другой, достаточной длины, подключают промышленный или самодельный держатель. Процесс обучения электросварке – дело достаточно сложное и требует большого времени.
Регулировка тока
Руководство по проведению сварочных работ включает сведения о настройках аппарата. Обязательной регулировке подлежит сварочный ток. Сначала не потребуется выставлять максимальное значение этой величины.
Все данные указываются в таблице на упаковке электродов. Выставлять надо меньшее значение и приступать к обучению.
С опытом, когда получится зажигать дугу и делать простейший шов, необходимо выставлять большее значение силы сварочного тока. Это позволит лучше прогреть металл и выполнить более качественный шов.
Сварочная дуга
Уроки сварки для начинающих невозможно представить без обучения зажиганию дуги. Сначала электрод будет постоянно липнуть к металлу. Рекомендуется 2 способа зажигания дуги:
- проведением кончиком электрода по поверхности деталей;
- зажигать дугу можно постукивая электродом. Иногда, при использовании электродов марки МР-5, сварщику приходится стучать часто и долго.
В первом случае не остается значительных следов на деталях, второй способ важен при большом слое обмазки на кончике электрода. Иногда приходится обтачивать концы электродов перед сваркой.
Научиться очень просто. Просто постукиваете, и при зажигании дуги главное не втыкать электрод в расплавленный металл и не относить его на большое расстояние. В первом случае дуга потухнет. Второй вариант приведет к образованию сильных брызг и нарушения валика шва.
Обучаться лучше на толстом металле. Только научившись зажигать дугу и поддерживать ее горение можно переходить к следующему этапу обучения.
Вырабатываем правильный угол наклона
Самое распространенное положение электрода – это промежуток наклона от 30 ° до 60 °. Очень редко возникает необходимость варить, держа сердечник под прямым углом. Выбирая наклон, надо следить за поведением шлака в сварочной ванночке.
Он должен надежно укрывать ее, но без растекания металла. Нельзя уходить сильно вперед ванны. Для начала поставьте держатель под прямым углом, и постепенно делая угол острее, добивайтесь нормального заполнения сварочной ванны шлаком.
От выработки нормального положения держателя электрода зависит качество сварки. Начинающий сварщик должен работать, укладывая швы только в нижнем положении, на толстом металле.
Освоив азы, можно постепенно переходить к горизонтальному и вертикальному шву. В зависимости от толщины деталей придется также регулировать угол. Со временем эта операция будет выполняться на автомате.
Движения держателем
Для правильной сварки необходимо удерживать кончик сердечника электрода на расстоянии не менее 2 мм и видеть сварочную ванну.
Проблема для начинающих заключается в необходимости выполнения сразу нескольких действий одновременно. Для лучшего наполнения валика стыка необходимо вести электрод несколькими способами.
Для сварки металла, толщина которого более 6 мм, лучше использовать движение треугольником. А менее этой толщины деталей лучше применять ломанную зигзагообразную линию сварки.
Сначала потребуются только эти способы ведения электрода. Обращайте внимание на постоянный размер колебательных движений. Возможно, сначала потребуется вести электрод просто по прямой линии, для получения навыков.
Не думайте, что у вас все получится с первой попытки. Это долгий процесс, поэтому надо запастить терпением, осваивая азы.
Основные правила стыковки деталей
После того, как освоены азы сварки, необходимо самостоятельно варить металлоконструкции, переходить к выполнению простейших операций по сборке и прихватке узлов в бытовых условиях. Как правило, домашний мастер не варит толстый металл, поэтому о разделка кромок не потребуется. Для начала можно потренироваться соединять профильную трубу. Для этого потребуется на концах деталей зарезать острые углы, для большей площади провара.
Детали вставляют в угловую струбцину и фиксируют поджимной планкой. Теперь необходимо предварительно прихватить с нескольких сторон. Для этого зажигают дугу и ставят небольшую точку.
Не требуется выдерживать большой катет, необходимо просто зафиксировать детали. После проверки диагоналей, выполняют прихватки со всех доступных сторон. Теперь снимают конструкцию и обваривают ее надежным и качественным швом.
Если хорошо усвоены уроки по углу наклона, укладке металла в расплавленную сварочную ванну, то операции по сборке металлоконструкций не вызовут затруднений даже для чайников в сварочном деле.
Изучив основы сварки и набравшись теоретических знаний, надо как можно чаще практиковаться, одевать сварочную экипировку, включать сварочный аппарат и долгое время оттачивать свое мастерство. Только практика позволит стать сварщиком высокого класса.
Читайте также: