Сварка медных проводов инверторным сварочным аппаратом ресанта

Обновлено: 20.09.2024

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:

Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методом

Медные провода, наиболее распространенные в жилых домах, соединяют несколькими способами, но самым надежным считается сварка. В результате такого соединения получается однородный проводник, что обеспечивает полную пожаробезопасность.

Сварка осуществляется постоянным или переменным током напряжением от 12 до 36 В, при этом должна быть регулировка сварного тока. Этим требованиям соответствует большая часть сварочных инверторов. Выпускают специальный аппарат для сварки медных проводов, которым пользуются электрики. Он имеет мощность в пределах 1-1,5 кВт и регулировку сварочного тока в диапазоне от 30 до 120 А.

В отличие от обычных инверторов, оборудование имеет меньшую массу и габариты, кроме этого концы сварочных кабелей оснащены специальным держаком для угольных электродов и зажимом с большой поверхностью прижима проводников. Если в хозяйстве уже имеется инверторный сварочный аппарат, то специальный прибор для сварки медной проволоки можно не покупать.

Для удобства к сварочным кабелям с помощью сварки приваривают или прикрепляют через болтовое соединение пассатижи и держак для электрода. Роль держателя угольного электрода может играть любой мощный зажим. Предварительно его ручки нужно заизолировать.

Пассатижи крепятся к проводу «масса». Ими будут держаться за скрутку свариваемых медных проводников, при этом они будут выполнять важную функцию теплоотвода. Это необходимо для предохранения изоляции от воздействия высокой температуры.

Режимы и особенности процесса

Вследствие ограниченности сварочных токов приборы для сплавления электротехнических проводов могут иметь совсем небольшие размеры. Широко распространённая среди специалистов термитная сварка проводов, организуемая с использованием специальной порошкообразной смеси, позволяет ещё более упростить сварочную процедуру. В этом случае удаётся существенно снизить габариты применяемого переносного оборудования.

При проведении рядовых электротехнических операций (включая сварку медных и алюминиевых проводов) применяется специальное оборудование, для формирования дуги в котором используется постоянный ток прямой полярности. К держателю электрода в таком устройстве подключается плюс питающей цепи, а на заземляющий провод, который принято называть «массой», подсоединяется её минус.

При сварке отдельными типами электродов с медным покрытием используется обратная полярность.

Величина сварочного тока в любом случае определяется размерами обустраиваемого жгута из электрических проводов и поперечным сечением собранных в нём отдельных жил. В процессе сварки требуемое значение этого параметра выставляется с помощью вынесенного на управляющую панель регулятора.

В различных моделях малогабаритных сварных агрегатов предусматривается регулировка выходного напряжения. Отдельные производители и даже домашние мастера ещё более улучшают конструкцию своих моделей, устанавливая в них специальные ограничители тока. С данными по выходным параметрам таких устройств можно ознакомиться по таблицам зависимости рабочего напряжения и тока от сечения свариваемых проводов и их количества в скрутке.

Плюсы и минусы сварки, ее разновидности

Преимущества, которыми обладает соединение проводов сваркой заключаются в отсутствие переходного сопротивления которое всегда есть при скрутках или болтовых соединениях. Особенно это актуально при прокладке проводки для мощных устройств. Недостатки заключаются в необходимости купить или сделать самостоятельно сварочный аппарат, предназначенный для скруток.

Сварочные работы требуют наличия некоторых навыков, поэтому электрику, который будет производить сварку скруток, нужно изучить как минимум азы этого ремесла.

При электромонтажных работах на производстве применяются различные виды сварки: стандартная, дуговая точечная, плазменная, торсионная, электронно-лучевая, ультразвуковая или же их различные комбинации. Для бытового применения чаще всего электриками используется устройство для точечной и дуговой сварки, которая работают на угольных или графитовых электродах.

Это решение позволяет получать хорошее качество соединений при минимальной стоимости необходимых устройств и комплектующих. Изготавливая аппарат для сварки проводов, больше всего внимания надо уделить следующим характеристикам устройства:

Сила тока которую может выдать аппарат. В идеальном варианте это переменное значение.
Напряжение, выдаваемые устройством, достаточное для возникновения электрической дуги – обычно это 12-32 Вольт.
От какого тока работает сварочник – переменный или постоянный. При наличии опыта подобных работ можно использовать переменный, но для новичков настоятельно рекомендуется начинать с постоянного.

Так как для сваривания различных металлов требуется разная сила тока и напряжение, универсальные сварочные аппараты в обязательном порядке могут регулировать эти значения. Кроме того, при соединении разных материалов могут понадобится специальные флюсы которые будут защищать металл от окисления или проникновения в него газов из воздуха. В большинстве своем сварочные аппараты универсального назначения достаточно громоздкие и тяжёлые, но для мелких сварочных работ можно за относительно невысокую цену найти инверторные сварочники, которые идеально подойдут для сварки проводов.

Если выполняется сварка медных проводов, которые применяются в домашней разводке, нет нужды в использовании очень большой силы тока и напряжения поэтому есть возможность применять сварочные аппараты небольших размеров, которые помещаются в стандартный кейс из-под инструментов.

Правила сварки медных проводов

Одной из частых причин возникновения пожаров является неисправность электропроводки. Возгорания происходят из-за нарушения изоляции или нагрева жил кабелей в местах соединения (розетках, выключателях или распределительных коробках).

Плохой контакт приводит к появлению большого переходного сопротивления, на котором выделяется тепло. Это разрушает изоляцию, становится причиной короткого замыкания и пожара.

Поэтому получение надежного качественного соединения медных проводников является обязательным условием безопасной работы любых домашних электроприборов.

Использование инвертора

Выпускают специальный аппарат для сварки медных проводов, которым пользуются электрики. Он имеет мощность в пределах 1-1,5 кВт и регулировку сварочного тока в диапазоне от 30 до 120 А.

Если в хозяйстве уже имеется инверторный сварочный аппарат, то специальный прибор для сварки медной проволоки можно не покупать.

Контактный способ

Кроме использования инвертора для сварки медных проводов может применяться и точечная контактная сварка, время сваривания которой не превышает 1-2 секунд.

В домашних условиях для соединения бытовой электропроводки можно воспользоваться обычным трансформатором мощностью 500 Вт с напряжением во вторичной обмотке 12-36 В. Присоединив к вторичной обмотке держак для электрода и медных проводов, получим простой сварочный аппарат.

В зависимости от сечения и количества медных проводов экспериментально установлено, что ток для сварки должен быть:

для 2-х проводов сечением 1,5 мм2 – 70 А;
3-х сечением 1,5 мм2 – 80 А;
3-х сечением 2,5 мм2 – 90-100 А;
4-х сечением 2,5 мм2 – 100-120 А.

Однако значения тока могут сильно различаться в зависимости от используемого кабеля и его производителя. Дело в том, что производители кабельной продукции используют медные провода с различными примесями, что влияет на электро и теплопроводность, сечения проводов иногда не соответствуют заявленным характеристикам.

Поэтому точечная сварка проводиться только после того, как отрегулирован оптимальный сварочный ток на обрезках такого же кабеля, который предстоит варить.

Порядок действий

При снятии изоляции нельзя допустить повреждения жил провода. Перед скруткой их необходимо зачистить наждачной бумагой и протереть ацетоном для обезжиривания.

Затем соединяемые медные провода скручивают и концы обрезают кусачками, чтобы торец скрутки был плоским. В результате должен получиться пучок длиной около 5 см.

Подготовительные работы на этом заканчиваются, и начинается непосредственно сварка. К скрутке присоединяют зажим массы включенного сварочного аппарата, а к торцу скрученных проводников подносится графитовый или угольный электрод, который держится на конце второго сварочного провода с помощью специального держателя.

В итоге происходит короткое замыкание с образованием электрической дуги. Ее энергии достаточно, чтобы за 1-2 секунды расплавить концы медных проводников.

На конце скрутки образуется расплавленная капля меди, ей нужно дать время на остывание. После этого место скрутки изолируют лентой или термоусадочной трубкой (трубку надо надеть заранее).

Сварочное соединение получается высокого качества, по электрическим характеристикам оно не отличается от параметров всего медного провода, и прослужит не меньше, чем он.

Особенности процесса

Сварка медных проводов имеет свои особенности. Это связано с тем, что при температуре 300 °C медь становится хрупкой, а при 1080 °C плавится.

Электроды выдерживают температуру в три раза большую. Поэтому важно не передержать дугу, чтобы не повредить изоляцию и сами провода.

Для их защиты надо подсоединить в районе скрутки мощный радиатор, желательно из меди с большой поверхностью теплоотдачи и плотным прижимом к скрутке и потом только сваривать.

При сварке медных проводов скрутку желательно располагать вертикально. В этом случае расплавленная капля приобретет сферическую форму, которая охватит все свариваемые провода.

Иногда необходима сварка не одножильных, а многожильных медных проводов. В таком случае необходимо сначала поместить скрутку в гильзу, обжать, торчащий конец отрезать и потом его заварить.

Используемые электроды

Для сваривания медных проводов используются угольные или графитовые электроды с омеднением. Характеристики их практически одинаковы.

Они имеют температуру плавления в три раза больше, чем у меди, благодаря этому расход электрода минимальный; легко режутся, что позволяет получать удобную для сварки длину.

Угольные электроды дают дугу более высокой температуры, чем графитовые, что позволяет использовать их при минимальных сварочных токах. Они удобны и при использовании самодельных маломощных сварочных аппаратах.

Сварку графитовыми электродами чаще используют с инверторами, имеющими регулировку тока в широком диапазоне и нетребовательны к квалификации сварщика. Кроме этого медное сварное соединение получается более высокого качества.

Внешне электроды отличаются цветом – угольные черные, а графитовые темно-серые с металлическим отливом.

Если под рукой нет фабричных электродов, то при сварке их вполне могут заменить щетки от электродвигателя или угольный стержень из старой батарейки.

Как сваривать скрутки

При производстве электромонтажных работ, в частности при устройстве, ремонте или замене электропроводки, невозможно обойтись без соединений проводов. Они обязательно встречаются в распределительных коробках, к ним прибегают при замене неисправного участка цепи.

Одним из видов надежного неразъемного соединения является сварка скруток, когда провода вначале скручивают, а затем сваривают.

Особенности соединений

Существует довольно много способов соединить провода – при помощи винтовых и самозажимных клемм, обжимных гильз, болта и гайки (через шайбу). Но чаще всего, концы проводов соединяют скруткой, то есть попросту скручивают.

Все перечисленные способы имеют один существенный недостаток. Даже при соблюдении правил и технологии производства работ, площадь зоны контакта двух проводников оказывается меньше рабочего сечения жилы.

При достаточно высокой нагрузке (не превышающей, тем не менее, допускаемую) место контакта будет нагреваться. Что может привести к расплавлению изоляции, короткому замыканию, пожару.

Скрутки имеют преимущество перед другими видами соединений, так как у скруток можно повысить площадь контакта проводов. Для этого достаточно пропаять концы жил в скрутке или сварить их.

Соединение пайкой достаточно трудоемко. А если учесть, что распределительные коробки, как правило, находятся на уровне 2,3-2,5 метра от пола, работы выполнять очень неудобно.

Ведь помимо паяльника, необходимо иметь при себе припой, и иногда еще и флюс. И все это на высоте. К тому же, чтобы соединение получилось качественным, его необходимо прогреть в течение довольно длительного времени, что тоже не ускоряет процесс работы.

Преимущества способа

Сварка скрутки является более технологичным видом соединения. Она выполняется быстрее, к тому же не требуется никакой присадочный материал. Оплавляемые концы скрученных проводов образуют прочное соединение, не подверженное электрохимической коррозии.

Для сварки потребуется дополнительное оборудование, и это – единственный недостаток. При отсутствии специального сварочного аппарата для сварки скруток, можно воспользоваться инверторным сварочным аппаратом, а можно изготовить такой аппарат своими руками.

Особенностью сварки скруток является то, что она проводится угольным неплавящимся электродом, который для удобства лучше заточить под конус.

Технология процесса

Концы свариваемых проводов перед соединением необходимо очистить от изоляции на 7-8 см. После этого их скручивают и обрезают так, чтобы длина скрутки была около 5 см. Около изоляции на нее устанавливают теплоотвод, в качестве которого можно использовать электрический зажим типа «крокодил».

Далее на провода подается «масса» и кратковременными касаниями электродом конца скрутки, возбуждается дуга, которая и оплавляет медные жилы. Время действия дуги не должно превышать 1-2 с, иначе скрутка сильно разогреется, изоляция может оплавиться.

В результате сварки, на конце скрутки должен получиться однородная застывшая капля металла в форме шара. Остывшее соединение изолируют любым допустимым способом. На данный момент популярна термоусадочная трубка, которую предварительно надевают на один из проводов.

Использование инверторного аппарата

Для сварки скруток можно использовать сварочный аппарат инверторного типа. Преимущества таких аппаратов в том, что при относительно малом весе они обладают значительной мощностью сварки, при этом потребляя небольшое количество электроэнергии.

Это позволяет использовать инверторные аппараты, подключив их к бытовой сети переменного тока, не опасаясь возникновения скачков и падений напряжения. Инверторы обеспечивают отличные параметры выходного тока, что позволяет поддерживать ровную и мощную дугу.

Значение тока может различаться в зависимости от материала жилы и сечения. Так, как в настоящее время алюминиевые кабели с алюминиевыми жилами не используются для устройства внутренней электропроводки, параметры сварочного аппарата можно подбирать, исходя из требований к сварке медных жил.

Примерные требования таковы:

для сварки двух проводов сечением 1,5 мм² необходимо значение тока 70-75 А;
скрутку трех таких проводов сваривают током 80-90 А;
два-три провода сечением 2,5 мм² нужно сваривать током 80-100 А;
три-четыре таких же провода соединяются при использовании тока 100-120 А.

Из-за высокой стоимости инверторных сварочных аппаратов, приобретать их для выполнения только сварки скруток нерентабельно. Если использовать некоторые детали, которые можно без труда приобрести или извлечь из старых электроприборов, изготовить устройство для сварки скруток своими руками не представит особого труда.

Самодельный аппарат

Главным компонентом при сборке аппарата для сварки скруток является трансформатор мощностью не менее 600 Вт, с выходным напряжением 12-36 В. Он должен обеспечить такое напряжение при подключении питающего напряжения 220-230 В.

При сборке аппарата необходим прочный металлический корпус подходящих размеров, в котором необходимо предусмотреть возможность установки предохранителя или автоматического выключателя номиналом 16 А.

Питающее напряжение на трансформатор должно подаваться кабелем с медными жилами и сечением не менее 1,5 мм². Лучше использовать для этого кабель типа КГ 3х1,5 с резиновой изоляцией. Корпус прибора и сердечник трансформатора необходимо подключить к заземляющему проводнику.

Для соединения трансформатора с контактом «массы» и держателем используются два провода с сечением 10,0 мм², например КГ 1х10. Длина их должна быть как можно меньшей, что бы избежать потерь тока. Держатель можно использовать от любого сварочного аппарата, отслужившего свой срок.

Угольный электрод можно сделать, разобрав старый элемент питания 373. Сердечник, он же положительный электрод, подойдет для этой цели, как нельзя лучше.

Если такой сердечник заполучить не удастся, можно приобрести в магазине угольные щетки для электродвигателей, применяемых в электроприборах или электроинструментах. Щетка зажимается в держатель и затачивается в форме конуса.

В качестве «массы» удобно использовать плоскогубцы, соединив одну их ручку с трансформатором проводом КГ 1х10. После этого ручки необходимо изолировать. Такое устройство позволит удобно держать скрутку во время сварки. Одновременно плоскогубцы выполнят и роль теплоотвода.

Меры безопасности

Сварка скруток самодельным прибором по эффективности не уступает сварке инверторным аппаратом. При производстве работ необходимо обязательно учитывать вредные факторы, которые появляются при обычной сварке.

Необходимо использовать щитки со светофильтрами для защиты от ультрафиолетового излучения, перчатки и одежду из несгораемого материала. Кроме того необходимо предусмотреть соблюдение противопожарных мер.

Правильное использование оборудования и соблюдение технологии, а также мер безопасности при работе со сваркой, позволит получить надежное соединение кабелей. В конечном итоге повышается надежность всей электропроводки и увеличивается срок ее безаварийного использования.

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.

Читайте также: