Как самостоятельно прожечь отверстие в металле электросваркой?

Общая информация

Многие домашние умельцы привыкли думать, что сваркой необходимо пользоваться только в случае, когда нужно соединить две металлические заготовки. Однако, имея в руках сварочный инвертор и электроды можно выполнить не только сварку, но и резку металла. Эта технология пригодится, если нужно сделать отверстие в заготовке.

Чтобы электродом сделать отверстие в металле, не нужно быть профессионалом. Достаточно знать принцип работы инвертора и уметь применять его на практике. Процесс резки проще и быстрее сварки, поскольку нет таких высоких требований к качеству шва. Если попрактиковаться, можно добиться довольно ровного реза, с аккуратными краями. Поэтому резка подходит даже для тех, кто никогда не пользовался сварочным инвертором.

Как заварить дырку в тонком металле

Сварка даже с помощью инверторного аппарата тонкого металла зачастую становится причиной возникновения определенных сложностей даже у опытных сварщиков. Дело в том, что здесь придется руководствоваться совершенно иными правилами, нежели при соединении между собой элементов значительной толщины.

Прежде всего, следует отметить, что чересчур сильно разогревать тонкий металл категорически запрещается, так как он будет прогорать, а в его структуре станут появляться дыры. В связи с этим, электродом при сварке довольно тонких листов металла ведут как можно быстрее, не отклоняя его в сторону.

Другой сложностью, связанной со сваркой относительно тонкого металла, является необходимость использовать малых токов, соответственно, сваривать придется на короткой дуге. Если произойдет даже незначительный отрыв, дуга погаснет. В некоторых случаях возникают трудности даже с розжигом, поэтому нужно будет пользоваться устройствами с хорошими показателями вольт-амперных свойств, аппарат также должен позволять плавно осуществлять регулировку тока, особенно при сварке аргоном.

Как варить тонкий металл

Сварка тонкого металла — проблема даже для некоторых сварщиков с опытом. Новичкам в сварном деле вообще приходится тяжело. Тут работают совсем не те правила, что при сварке толстых изделий: есть множество особенностей и сложностей из-за чего тяжелее подбирать режимы и электроды. Проще это делать со сварочными полуавтоматами, но они в быту — довольно редкое явление, гораздо чаще встречаются инверторы. Вот о сварке тонкого металла инвертором и пойдет речь.

И первая сложность при сварке металла небольшой толщины состоит в том, что сильно нагревать его нельзя: он прогорает, образуются дыры. Потому работают по принципу «чем быстрее, тем лучше» и ни о каких траекториях движения электродов речь не идет вообще. Тонколистовой металл варят проводя электрод в одном направлении — вдоль шва без каких либо отклонений.

При сваривании тонких металлов листы перегреваются и изгибаются

Вторая сложность состоит в том, что работать нужно на малых токах, а это приводят к тому, что дугу приходится делать короткую. При незначительном отрыве она просто гаснет. Могут также возникать проблемы с розжигом дуги, потому используйте аппараты с хорошей вольт-амперной характеристикой (напряжение холостого хода выше 70 В) и плавной регулировкой сварного тока, которая начинается от 10 А.

Еще одна неприятность: при сильном нагреве происходит изменение геометрии тонких листов: их выгибает волнами. От этого недостатка избавиться очень тяжело. Единственный вариант — постараться не перегревать или отвести тепло (про метод с теплоотводящими прокладками читайте ниже).

При сварке встык тонких листов металла, их кромки тщательно обрабатывают и зачищают. Наличие загрязнений и ржавчины сделает сварку еще более проблематичной. Потому тщательно все выровняйте и зачистите. Располагают листы очень близко один к другому — без зазора. Детали фиксируют струбцинами, прижимами и другими приспособлениями. Потом детали прихватывают через каждые 7-10 см короткими швами — прихватками. Они не дадут деталям сместиться и их с меньшей вероятностью погнет.

Если хорошо зачистить кромки, может получится хороший шов

Что нужно иметь под рукой?

Чтобы сделать отверстие в металле, у вас само-собой должен быть инвертор, электроды, а также молоток и щетка с металлической щетиной.

Инверторы бывают разными: дешевыми и дорогими, профессиональными и бытовыми, мощными и не очень. В сущности, не важно, каким именно инвертором выполнять резку. Главное, чтобы он был исправен.

Что касается электродов, то здесь выбор велик. Раньше резку выполняли теми же электродами, что и сварку. Но сейчас в продаже есть множество марок, предназначенных именно для резки. Они все хороши по-своему. Самая популярная марка электродов для резки — ОЗР. Они обеспечивают более-менее ровный рез и позволяют выполнять работу довольно быстро.

Если решите использовать обычные электроды для сварки, то будьте готовы, что рез окажется не самым эстетичным, да и сама работа будет идти медленнее, а дуга будет гореть нестабильно.

Сварочный ток

Что же со сварочным током? Как вы уже, надеюсь, поняли, чем больше сварочный ток, тем больше энергии передается в зону сварки, тем сильнее и глубже плавится металл и тем более ‘толстые’ изделия вы можете соединять. А чтобы передать ток большей силы, нужен более толстый проводник. Соответственно, мы можем выйти на прямую зависимость: толщина металла — толщина электрода — сила тока. Часто на сварочных аппаратах наносят таблички соответствия толщины электрода и сварочного тока. Я рекомендую вам не воспринимать подобные таблицы как догму — это всего лишь отправная точка для того, чтобы вы ориентировались. Для домашнего хозяйства вам вполне хватит тока до 160А, который позволяет использовать электрод 4 мм. На моей памяти я очень редко применял этот диаметр электродов. В основном — это 2 и 3 мм. Существует еще диаметр 2.5 мм для электродов марок УОНИ-13/45, 15/55, НИАТ-3М (типы для углеродистых сталей). Ориентировочно сила сварочного тока может быть определена по формуле: I=Kdэл. Где К- опытный коэффициент, равный 40-60 мм для электродов из низкоуглеродистой стали и 35-40 мм для электродов со стержнем из высоколегированной стали, а dэл — это диаметр вашего электрода.

Выполняем резку

Зажгите дугу. Это можно сделать двумя способами: постукиванием конца электрода о поверхность металла или чирканьем, словно поджигаете спичку. Первый способ проще. Если вы раньше никогда не использовали сварочный инвертор, то рекомендуем начать именно с постукивания.

Настройте силу тока на инверторе. Сила тока подбирается исходя из толщины заготовки и диаметра электрода. Рекомендуем сначала установить настройку таким образом, как если бы вы просто выполняли сварку, и затем добавить еще примерно 30% от заданной силы тока.

Далее нужно разметить края будущего отверстия. Используйте для этого химический карандаш. Он отлично подходит для разметки и его хорошо видно при выполнении резки. Если отверстие небольшое (пару сантиметров в диаметре), то можно выполнять резку сразу. Если работы много, то лучше сделать отверстие поменьше и затем постепенно расширять его.

Ведите электрод перпендикулярно заготовке. Сильно не отклоняйте его при выполнении резки. Сам процесс очень похож на обычную сварку, так что у вас не должно возникнуть трудностей.

Как прожечь дырку электродом в толстом металле?

Сварка даже с помощью инверторного аппарата тонкого металла зачастую становится причиной возникновения определенных сложностей даже у опытных сварщиков. Дело в том, что здесь придется руководствоваться совершенно иными правилами, нежели при соединении между собой элементов значительной толщины.

Прежде всего, следует отметить, что чересчур сильно разогревать тонкий металл категорически запрещается, так как он будет прогорать, а в его структуре станут появляться дыры. В связи с этим, электродом при сварке довольно тонких листов металла ведут как можно быстрее, не отклоняя его в сторону.

Другой сложностью, связанной со сваркой относительно тонкого металла, является необходимость использовать малых токов, соответственно, сваривать придется на короткой дуге. Если произойдет даже незначительный отрыв, дуга погаснет. В некоторых случаях возникают трудности даже с розжигом, поэтому нужно будет пользоваться устройствами с хорошими показателями вольт-амперных свойств, аппарат также должен позволять плавно осуществлять регулировку тока, особенно при сварке аргоном.

Особенности сваривания тонкого металла при помощи инвертора

Полуавтоматический инверторный аппарат позволяет получить наиболее качественное соединение, которое будет довольно прочным и долговечным.

Если у человека нет достаточного опыта в плане использования полуавтоматической сварки, то ему лучше всего набраться некоторого опыта в области сваривания толстых элементов, только после этого переходить на соединение тонкого металла. Дело в том, что чем тоньше будет сталь, тем сложнее будет получить надежный шов.

Главной положительной характеристикой полуавтоматического сварочного оборудования является их способность идеально работать на небольших токах и при незначительном напряжении.

Толщина электродов для аргоновой сварки должна быть не слишком большой – максимальный их диаметр будет составлять порядка 2,5 мм. Инвертор позволяет очень быстро отрегулировать силу тока. Это делается при помощи одной рукоятки, причем ток будет находиться в диапазоне от 10 до 200 А. Чем тоньше берется электрод и чем тоньше свариваемые заготовки, тем меньшая сила тока будет оптимальной.

Технология проведения работ

Чтобы хорошенько разобраться, как варить тонкий металл инвертором, сначала надо выяснить, какие есть методы проведения работ. Многие профессионалы рекомендуют держать электрод под незначительным углом к заготовкам. Здесь пригодится способ отбортовки, когда кромки деталей немного отгибают и начинают соединять наиболее короткими швами через каждые 10-15 см. После того как элементы будут зафиксированы, следует пройти по всей длине шва сверху вниз.

Сварка тонкого металла инвертором зачастую приводит к образованию прожогов (особенно если работа производится без отрыва). Чтобы не допустить появления подобного дефекта, дугу можно оторвать на одну секунду. После этого ее возвращают на то же самое место и проводят на несколько миллиметров далее. Такой способ более затратный по времени, однако, сварка металлических деталей получается качественней.

Расплавленный металл за время отсутствия дуги будет несколько остывать. Это будет хорошо заметно по изменению цвета шва. Главное в данной технологии — не допустить слишком долгого отрыва дуги, иначе сталь остынет слишком сильно.

Если существует возможность использовать точечный шов, то при сварке тонких деталей лучше воспользоваться именно им.

Его суть заключается в создании на небольшом расстоянии друг от друга небольших прихваток, которые и будут удерживать детали на одном месте.

Как правильно сварить листы оцинковки?

Оцинковка или оцинкованная сталь представляет собой тонкий лист металла, который в процессе производства был обработан погружным способом таким элементом, как цинк. Если возникла необходимость соединить такие элементы, то цинковое покрытие на свариваемых кромках нужно будет полностью счистить. Делают это одним из следующих способов:

• Удалить слой механическим способом – с помощью угловой шлифовальной машины и абразивного диска, металлической щетки или наждачной бумаги;
• Выжечь сваркой – цинк испаряется при температуре порядка 900 градусов, поэтому нужно дважды пройти электродом вдоль образуемого шва. Однако в данном случае необходимо помнить, что пары цинка чрезвычайно ядовиты, поэтому такие работы разрешается проводить либо на открытом воздухе, либо в помещении с хорошей вентиляцией.

После каждого прохода электродом необходимо снимать с поверхности заготовки флюс. Когда цинк снят полностью, начинают сваривать собственно металл. Чтобы получить наиболее качественное соединение, следует пользоваться двумя разновидностями электродов.

Для получения надежного сварного соединения необходимо верно подобрать такой параметр, как полярность, причем она бывает прямой или обратной:

• Прямая полярность обеспечивает не слишком высокую температуру, причем в толщу металла тепло будет проходить в узкую, но глубокую область;
• Обратная полярность предусматривает более высокую температуру, причем область плавления будет не слишком глубокой, но весьма широкой.

Источник: https://metall1000.ru/kak-prozhech-dyrku-elektrodom-v-tolstom-metalle/

Для резки металла

В дальнейшем, оперируя положением электрода, можно успешно резать сталь. Расплавленный металл с места реза удаляется давлением дуги и собственным весом. Иногда его дополнительно выдувают потоком воздуха.

Таким способом, превышая до 30% сварочный ток и используя обыкновенные электроды для сварки, можно разрезать металлические детали. Правда, качество полученных стенок будет низким, а кромки получатся оплавленными, покрытыми шлаком. Для дальнейшего использования их придется обрабатывать механическими инструментами. Но во многих случаях это просто не требуется.

Обратите внимание

Резка хоть и проще сварки, но она тоже имеет свои особенности, которые нужно учитывать. Мы перечислим основные.

Прежде всего, будьте готовы, что такой способ резки металла вряд ли обеспечит идеально ровную линию реза. Если вам нужен безупречный результат — используйте технологию плазменной резки. Резка электродами подойдет для домашнего применения, когда качество не так важно.

При резке тонкой заготовки увеличьте силу тока. Если нет электродов для резки, можно использовать стержни для сварки. Но их применение немного затрудняет резку. Некоторые умельцы используют электроды для сварки, которые уже непригодны для выполнения сварочных работ.

В сущности, тип электрода не так важен. Важнее его диаметр. Помните: чем толще металл, тем больше диаметр электрода. Для тонких металлических заготовок можно использовать электроды 3 мм.

Этапы работ

Перед началом работы требуется обязательно проверить исправность применяющихся кабелей.
Опытные сварщики советуют новичкам обернуть кабель держака вдоль предплечья, помогая удерживать его прижатием руки к туловищу. В результате кисть остается относительно свободной и расслабленной, что приведет к меньшей усталости.

Зажигание дуги происходит либо постукиванием, либо чирканьем электрода о поверхность металла. Несмотря на сложность описания и используемых терминов, навык зажигания и последующего удержания дуги появляется сразу, буквально после второй-третьей попытки.

Справедливо утверждение, что процесс резки проще выполнения сварки, поэтому не предъявляет каких-либо завышенных требований к качеству работ. Для осваивания азов использования инвертора резка металла подходит оптимальным образом. При наличии некоторой практики края реза становятся плавными и ровными.

Ток на инверторе устанавливается исходя из размера электродов, толщины стали и вида разреза, которых различают четыре разновидности:

• разделительная резка. Лист материала устанавливается в такое положение, при котором создаются условия для беспрепятственного вытекания из места разреза. При вертикальном резе процесс выполняется сверху вниз. При горизонтальном расположении металла рез желательно вести от кромки. При больших размерах листа допускается начинать рез в его середине, предварительно выполнив отверстие. Оптимальным вариантом считается использование электрода, диаметр которого больше толщины разрезаемого металла. В этом случае электрод располагается перпендикулярно плоскости листа и перемещается вдоль линии планируемого разреза;
• поверхностная резка. Применяется значительно реже и используется для выполнения канавок на поверхности металла, а также для удаления дефектов. Электрод должен быть наклонен к поверхности на 5-10 градусов. Его перемещение осуществляется с частичным погружением в образующуюся в процессе резки полость. Если требуется широкая канавка, достаточно при движении электрода выполнять поперечные колебания необходимого размера;
• резка отверстий. Процесс достаточно прост — сначала выполняется небольшое отверстие, которое постепенно расширяется до нужных размеров. Положение электрода при этом — практически перпендикулярное поверхности металла, при этом допускаются незначительные отклонения.

При выполнении резки металла при помощи сварочного инвертора необходимо учитывать следующие моменты:

• технология не позволяет выполнить аккуратную линии реза (как при плазменной резке), что серьезно ограничивает область применения;
• для резки тонкого металла требуется большая сила тока;
• при отсутствии специальных электродов предназначенных для резки металла, могут использоваться обычные. Зачастую в работу идут даже старые, непригодные для сварки. Главное требование — необходимый диаметр электродов (для тонкого листа используется так называемая тройка, то есть диаметр электрода составляет 3 мм, для металла большой толщины — четверка и пятерка, то есть диаметром электродов равен соответственно 4 и 5 мм).

Использование приведенных выше рекомендаций и правил позволит освоить резку металла собственными силами быстро и без проблем.

Необходимые инструменты и оборудование

В процессе выполнения работ потребуются:

• сварочный инвертор (трансформатор), который производит ток заданной силы, необходимой для создания сварочной дуги;
• молоток по металлу;
• щётка для зачистки;
• электрические провода с соединительными муфтами;
• электроды и держатели для них.

Для резки металла целесообразно применять электроды, которые обозначены маркировкой ОЗР. Они отличаются особым покрытием с определённой теплоустойчивостью, обеспечивающим высокую производительность и хорошее качество полосы разреза. При их использовании образуется устойчивая дуга, которая создаёт требуемое количество тепла. Специальные электроды ОЗР позволяют проводить резку постоянным или переменным током из любого пространственного положения.

Резка сваркой – это процесс повышенной опасности для человека. При несоблюдении техники безопасности и отсутствии необходимой экипировки можно получить поражение электрическим током. Видимые и ультрафиолетовые лучи негативно воздействуют на глаза. Выделяющие при резке вредные вещества влияют на функционирование дыхательных путей. Есть угроза получить ожоги поверхности кожи горячим металлом. Поэтому в процессе резки необходимо обеспечить:

• надёжную защиту металлического корпуса сварочного аппарата;
• наличие вытяжной вентиляции в помещении;
• специальную защитную одежду: брезентовую робу, рукавицы, защитную маску с тёмными стёклами, обувь на резиновой подошве, респиратор.

При резке металла в замкнутом пространстве желательно, чтобы снаружи за действиями работника наблюдал помощник, готовый прийти на помощь в экстремальной ситуации.

Резка металла сваркой, сварочным аппаратом, прожиг

Теперь порассуждаем — что произойдет, если мы возьмем электрод, диаметром 2 мм для листа стали 2 мм, а ток выставим порядка 100А, который обычно соответствует диаметру электрода в 3 мм? А произойдет вот что — и электрод и сталь начнут активно плавиться и испаряться. Подавать электрод в зону сварки придется очень интенсивно. Никакую ванну вы не получите, а получите т.н. сквозной прожиг. Вроде неприятность, но повернем его во благо — начнем двигать электрод поступательно, контролируя возникновение прожига. И о чудо, мы режем сталь! Причем, таким образом, вы сможете разрезать достаточно толстостенный лист. Конечно, качество кромок будет намного более низким, чем при резке углошлифовальной машиной (болгаркой), но этот способ иногда вполне применим, когда не предъявляются высокие требования по качеству кромок. Ток для резки металла обычно выше на 25-30% тока, необходимого для сварки.

Положение электрода при сварке. Электрододержатель, держак

Электрод вы вставляете в электрододержатель (сварщики называют его ‘держак’). Он должен быть удобным, легким, в нем должны быть канавки для установки электрода под различными углами. Существует много разных электрододержателей по конструкции и области применения. Как правило, известные изготовители комплектуют сварочные аппараты вполне приличными электрододержателями, и вам нет необходимости задумываться об их модификациях. Когда вы вставляете электрод в держатель обязательно проверьте (покачиванием) надежность его крепления в держателе. Иначе в месте крепления будет возникать искрение и дуга у вас будет либо неустойчива, либо вообще не зажжется.

Итак, как мы держим электрод? По отношению к плоскости шва он может находиться под углом 30-60° от вертикали, либо под прямым углом. При выполнении вертикальных швов снизу вверх угол должен быть 45-50° вниз от горизонтали. Если сверху вниз — 10-20° вниз от горизонтали. Кроме того процесс определяется направлением движения. При сварке углом ‘вперед’ (от себя) уменьшается глубина провара, уменьшается высота выпуклости шва, но заметно увеличивается ширина шва, что позволяет рекомендовать это положение для соединения металлов небольшой толщины. В этом случае расплав и шлак движется впереди электрода. У этого метода есть ряд недостатков — например, накапливается много жидкого шлака впереди электрода, он стекает на металл, мешает поддержанию дуги. Возможны непровары и шлаковые включения. В этом случае необходимо выровнять положение электрода до вертикального.

Вообще говоря, вы будете наблюдать, как поток металла и дуга ‘отталкивают’ расплав в сварочной ванне и будете наблюдать различие при разном положении электрода.

Сварка под ‘прямым углом’ (электрод движется от вас) позволяет жидкому шлаку двигаться следом за сварочной ванной, накрывая жидкий металл шва сразу за электродом. Это обеспечивает формирование качественного валика.

Кроме того, при сварке электродами с рутиловым покрытием наклон электрода в сторону будущего шва должен быть всегда больше, чем для электродов с основным покрытием.

Самый распространенный способ — ‘углом назад

‘.

При сварке ‘углом назад’ глубина провара и высота выпуклости увеличиваются, но уменьшается ширина. Прогрев кромок недостаточен, поэтому возможны несплавления и образование пор. При чрезмерном наклоне электрода вы увидите, как под воздействием дуги шлак выталкивается из ванны, оголяя металл.

Сварка инвертором в различных пространственных положениях

В быту и на производстве встречаются ситуации, когда детали необходимо соединить между собой не в стык, а иным способом. Швы могут быть на стене или даже на потолке. У каждого положения есть свои нюансы, которые нужно знать начинающему, пытающемуся освоить сварку инвертором. Если немного потренироваться целенаправленно в каждом виде, то легко получиться их освоить.

Как правильно сваривать металл инвертором

Для работы со сваркой необходимы следующие защитные элементы:

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

Необходимо подготовить безопасное место для сварки:

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

READ Переделка Аккумулятора Шуруповерта 18 Вольт

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

Для получения надежного и качественного соединения перед началом работы металл следует подготовить. Металлической щеткой удаляется ржавчина с кромок, которые нужно обработать растворителем (бензином, уайт-спиритом). Важно не допустить на кромках наличие жира и лакокрасочных материалов.

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

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

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

Прямая и обратная полярность при сварке инвертором

Рассмотрим полярность при сварке инвертором. При соединении на постоянном токе, движение электронов постоянное, что уменьшает разбрызгивание расплавленного металла. Шов получается качественным и аккуратным.

На аппарате имеется выбор полярности. Что такое полярность — это направление движения электронов в зависимости от подключения кабелей к разъемам оборудования.

• Обратная полярность при сварке инвертором — минус на заготовке, плюс на электроде. Ток течет от минуса к плюсу (от заготовки на электрод). Электрод нагревается сильнее. Применяется для сварки тонких металлов, уменьшен риск прожога.
• Прямая полярность — минус на электроде, плюс на заготовке. Ток движется от электрода к заготовке. Металл греется больше электрода. Применяется для сварки толстых металлов от 3 мм и резке инвертором.

На пачке с электродами указывается полярность, эта инструкция поможет правильно подсоединить провода к оборудованию.