На сегодня без сварки трудно себе представить современную жизнь, а поэтому, число людей соприкасающихся с ней в работе или быту, постоянно растет. Стать хорошим сварщиком — задача не из простых. Но это значит обеспечить себя востребованной, интересной и высокооплачиваемой работой. И даже если у вас уже есть другая профессия, умение самостоятельно сварить какую-либо металлоконструкцию будь то забор, гараж, теплица или что-либо иное, не останется невостребованным. Как правильно варить дуговой сваркой электродами, для начинающих это серьезный вопрос. Разберемся с ним в данной статье.
Азы электросварки
Итак, подробно рассмотрим с чего лучше начать, или же дуговая сварка для начинающих.
Во-первых, вкратце разберемся с теорией сварочных работ. Чтобы понять суть процесса, прежде нужно расшифровать несколько терминов:
Сварочная дуга – это длительный электрический разряд (создающийся с помощью сварочного аппарата) существующий благодаря поддерживаемому электрическому полю, расплавляющий участок стыкуемого элемента. Температура сварочной дуги очень высока, она колеблется от 6000 до 8000 °С.
Длина дуги – это расстояние от конца электрода до изделия. Длина дуги бывает:
- короткая — 1-1,5мм;
- нормальная-1,5-2мм;
- длинная -более 3мм.
Эффективно использование короткой дуги. Именно так обеспечиваются хорошая защита и малое тепловложение при сварке. Чем больше длина дуги, тем хуже защита и выше напряжение на дуге, а вследствие выше и температура шва.
Повышенная температура шва может привести к перегреву металла. Последующим деформациям, а в случае с легированными сталями и к выгоранию легирующих компонентов.
Электрод – металлический стержень, на который нанесен слой того или иного покрытия, улучшающий его свойства. При сварке сердечник электрода расплавляется и формирует шов. Они подсоединяются к сварочному аппарату и через него подводится ток к свариваемому элементу.
Сварочная ванна – расплавляемый при сварке участок стыкуемого элемента, где происходит смешивание частиц элемента и расплавленного электрода.
Температура сварочной ванны выше чем температура плавления свариваемого металла, обычно превышение над температурой плавления составляет 100-500°С.
Подготовка к свариванию
Задаваясь целью как научиться правильно варить дуговой сваркой следует понимать, что безопасность и эффективность сваривания во многом зависит от подготовительного процесса. Приступать к сварным работам следует только после подготовки сварочного аппарата:
- необходимо проверить частоту электротока и напряжение, показания в рабочем аппарате и в сети должны быть одинаковыми;
- номер электрода подбирать нужно с учетом мощности оборудования;
- клемму заземления обязательно необходимо надежно зафиксировать;
- проверить все соединения, целостность изоляции кабеля;
- электрод поместить в держатель и проверить прочность его фиксации.
Подготовить нужно также свариваемую поверхность. Ее нужно тщательно очистить от ржавчины, следов масла и других загрязнений. Если этого не сделать, то сварочный шов будет с дефектами.
На целостность проверяются и электроды. Важно чтобы покрытие было без сколов и трещин. Нередко требуется сперва прокалить или просушить электроды и только потом вставлять в держатель аппарата.
Как происходит сварка плавящимся электродом?
Процесс происходит таким образом: зажигается дуга, металл стыкуемой детали и электрода плавятся и перемешиваются в сварной ванне, при остывании расплавленного металла получается сварочный шов. Чем больше сварочный ток, тем глубже проплавляется металл (провар).
Дуговая сварка может осуществляться под воздействием постоянного (DC) так и переменного тока (АС).
Процесс проводимый на переменном токе на практике используется довольно редко из-за того, что горение дуги нестабильно. В основном на переменном токе сваривают толстолистовой металл, поскольку именно при переменном токе возможно получить наибольшую температуру, требующуюся для проплавления деталей.
Также незаменима в случае сваривания намагниченного металла, поскольку в данном случае использование постоянного тока исключается. Из оборудования необходим трансформатор и специализированный сварочный аппарат.
Процесс на постоянном токе наиболее распространена, поскольку сварочная дуга в процессе горит более стабильно, что позволяет получить шов при меньших трудозатратах, также при данном виде сварки образуется меньше брызг, что тоже упрощает работу сварщика. Из оборудования необходим выпрямитель или инвертор.
Обозначениями типов сварки
Зачастую, новички в сварочном деле сталкиваются с различными обозначениями типов сварки MMA, MIG, MAG, TIG. Что же значат эти буквы? Давайте поподробнее разберем каждый из перечисленных типов.
ММА — это ручная дуговая сварка плавящимся штучным электродом. Это ростой вид сварки, используемый как в промышленности, так и в быту.
MIG — это дуговая сварка в среде инертного газа, механизированная. В качестве плавящейся присадки применяется проволока.
MАG — это дуговая сварка в среде активного газа, с плавящимся проволочным электродом.
MIG/MАG наиболее производительны по сравнению с ММА.
TIG — это дуговая сварка, неплавящимся электродом в среде инертного газа. Как видно из названия, для неё применяют вольфрамовые электроды, имеющие очень высокую температуру плавления (более 3000°С).
Перечислим основные достоинства:
- Невысокая цена материалов и сварочного оборудования;
- можно осуществлять в различных положениях;
- Широкий спектр металлов;
- Возможно проведение в стесненном пространстве;
Перечислим основные недостатки:
- Сильное влияния на качество сварного шва профессионализма исполнителя;
- Наличие значительного выделения вредных веществ, воздействию которых подвергается сварщик;
- Невысокая производительность;
- Отклонение дуги из-за намагничивания металла
Какие же электроды применяют?
- с основным покрытием
- с кислотным покрытием
- электроды с целлюлозным покрытием
- электроды с рутиловым покрытием
Многие сталкиваются с вопросом как же выбрать необходимый электрод? Подбор диаметра электродов осуществляется по таблице, предоставляемой производителем (обычно указываемой на упаковке), выбирают по толщине заготовки. Подробнее читайте в нашей статье.
Сварка трубопровода
С помощью дуговой электрической сварки можно сделать горизонтальный шов, который проходит по окружности трубы и вертикальный, который проходит сбоку, А также верхний и нижний швы. Самым удобным вариантом является нижний шов.
Трубы из стали нужно проваривать встык, сваривая при этом все кромки по высоте стенок. Во время работы электрод нужно установить под углом 45 градусов — это делается для того, чтобы снизить наплывы внутри изделий. Ширина шва должна составлять 2−3 мм, высота — 6−8 мм. Если сварка идет внахлест, то здесь уже необходимая ширина 6−8 мм, а высота — 3 мм.
Непосредственно перед началом работ нужно провести подготовительные процедуры:
- Нужно очистить деталь.
- Если края трубы деформированы, то выровнять их или отрезать углошлифовальной машинкой, или по-простому болгаркой.
- Кромки, где будет проходить шов, необходимо зачистить до блеска.
После подготовки можно приступать к работе. Необходимо сваривать все стыки непрерывно, полностью проваривая. Стыки труб с шириной до 6 мм свариваются в 2 слоя, при ширине 6−12 мм в 3 слоя и при ширине стенок больше 19 мм в 4 слоя. Главная особенность заключается в постоянной очистке труб от шлака, т. е. после каждого выполненного слоя необходимо очищать его от шлака и только потом варить новый. Особую внимательность нужно проявлять при работе над первым швом, необходимо сплавить все притупления и кромки. Первый слой тщательно проверяют на наличие трещин, если они присутствуют, то необходимо их выплавить или вырубить и наварить заново.
Все последующие слои привариваются при медленном поворачивании трубы. Последний слой приваривают с ровным переходом на основной металл.
Ошибки начинающих сварщиков
Чтобы узнать, как правильно варить электросваркой, нужно рассмотреть основные ошибки, которые допускают новички:
- Слишком быстрое перемещение электрода, при этом образуется неровный шов.
- Слишком медленное перемещение шва, при этом в металле образуются дырки и прожоги.
- Слишком неровный и плоский шов. Главная ошибка здесь в угле наклона электрода.
- Непроварка металла. Это происходит потому что не был соблюден 5 мм зазор между металлом и электродом, т. е. зазор был слишком маленький.
- В обратном случае, когда зазор слишком велик — металл не проваривается.
Все вышеперечисленные ошибки — это только самые грубые. Есть еще много нюансов, разобраться в которых можно только с опытом.
При сварке тонкостенного металла или профиля необходим тщательный подход к работе. Тонкие детали можно сваривать, наложив очищенный электрод и варить прямо поверх него.
Разительно отличается сварка по цветным металлам, т. к. требует других электродов. Еще необходима специальная защитная среда. Сейчас можно купить универсальные аппараты, которые варят практически любые металлы.
Также существуют полуавтоматические аппараты для работы с тонкостенными металлами. Суть его заключается в наплавлении специальной проволоки.
Электросварка для начинающих — задача непростая. Но при достаточном желании его можно освоить. Нужно лишь следовать основным правилам и слушать советы более опытных мастеров. В итоге можно будет переходить к сложным задачам, оттачивая свое мастерство.
Что нужно для работы инвертором
Сварочный аппарат инверторного типа или источник питания необходимый для создания сварочной дуги. Существует огромное количество различных производителей и марок инверторов, разумеется, цены на инверторы значительно отличаются.
Однако, принцип работы всех инверторов одинаков, различия существуют в вольт-амперной характеристике и качестве оборудования.
Чтобы приступить к работе необходимо:
- Сварочный аппарат;
- Электроды;
- Маска;
- Сварочные краги;
- Спецодежда (роба) и спецобувь
- Молоток (секач) сварщика
- Щетка по металлу
Если вы в первый раз решили попробовать себя, выбирайте недорогие материалы и инструменты. Для обучения подойдет сварочный инвертор средней ценовой группы (который можно взять в аренду), электроды 3 мм и маска Хамелеон.
Что нужно купить, чтобы приступить к сварке
На этот вопрос отвечает статья – Инструменты и принадлежности для ручной дуговой сварки: базовый набор. Если кратко, то вам потребуются для начала сварки инвертором в домашних условиях:
- Электроды.
- Маска сварщика.
- Краги или защитные перчатки.
- Защитная курка, штаны и закрытая обувь.
- Молоток сварщика и щетка для удаления шлака.
О выборе маски для сварки металла специалист рассказывает в этом видео.
Оптимальный выбор начинающего сварщика – маска со светофильтром типа «хамелеон».
Её неоценимый плюс, по сравнению с обычным защитным щитком с затемнённым стеклом, – сварщик видит свариваемые детали. Ему не нужно поднимать и опускать маску, т.к. «хамелеон» автоматически затемняется при появлении сварочной дуги и надёжно защищает глаза.
При прекращении сварочного процесса стекло автоматически просветляется. Это упрощает работу. Новичок в сварке не нахватается т.н. «зайчиков» от яркой вспышки дуги, если не вовремя опустит маску с обычным стеклом.
Как правильно сварить металл?
Для правильного выполнения процесса необходимо изучить и поэтапно выполнить все операции, описанные ниже.
Также необходимо помнить, что новичку нужно в первую очередь следить за качеством работы, тщательностью выполнения операций и отработкой навыков, а не за скоростью производства работ.
Итак, первый этап – подготовка:
- Собираем все необходимые инструменты и приспособления, надеваем спецодежду;
- выполняем зачистку кромок детали, обезжириваем их;
- подключаем электрод;
- выполняем предварительную сборку на прихватки; размер прихватки может быть различным, обычно прихватки выполняют по 10-50 мм, либо в виде точек (для маленьких деталей).
Когда речь идет о работе с трубами, длина прихватки должна быть не менее 2-5 толщин стенки трубы.
Второй этап – сварка элементов. Процесс начинается с розжига дуги. Есть два основных способа:
1ый – касанием: сварочная дуга зажигается при коротком прикосновении к поверхности металла, важно сразу убрать дугу, чтобы не произошло залипание.
2ой – чирканьем: сварочная дуга зажигается при проведении (как спичкой) по поверхности металла. Данный способ предпочтителен, поскольку при нем металлу сложно залипнуть, но он не всегда применим ввиду стесненных условий.
Важный момент при сварке — это наклон электрода. Если вы усвоите как правильно держать электрод, то сможете избежать многих неприятных последствий. Существуют три основные положения:
1.Углом вперед – сварочную дугу отклоняют от нормали на 30-60 градусов, образуя острый угол между дугой и швом. При таком положении выполняют горизонтальные, а также вертикальные швы, потолочные швы, а также выполняют стыковку труб при отсутствии возможности поворота трубы при сварке.
2. Углом назад – сварочную дугу отклоняют от нормали на 30-60 градусов, образуя тупой угол между дугой и швом. Данное положение подходит для угловых и стыковых соединений.
3. Под прямым углом – между дугой и швом образуется угол 90 градусов. Такое положение наиболее часто применимо в труднодоступных местах.
Выбор угла наклона
Вести электрод необходимо под различными углами. Выбор нужного положения зависит от вида материала, расположения деталей в пространстве и толщины металла. К основным способам ведения сердечника относятся три метода.
Углом вперед
Сердечник в этом случае ведут под углом от 30 ° до 60 °. В этом положении электрода расплавленная обмазка образует шлак.
Он движется после сварочной ванночки и надежно прикрывает ее от вторжения вредных газов. Некоторое количество шлака, попадающее впереди шва, вытесняется расплавленным металлом по сторонам стыка.
Если впереди ванны образуется большое количества шлака, то наклон надо уменьшить. В редких случаях, можно доводить наклон до прямого угла. Это необходимо делать при сильном образовании шлака.
В этом случае он не успевает застывать и заливает ванну, гася сварочную дугу. Поэтому требуется проводить зажигание дуги под прямым углом, постепенно меняя его, добиваться нормального образования шлака.
Этот способ применяется при необходимости небольшой глубины разогрева основного металла, для сварки потолочных стыков, сваривания вертикального шва на швеллере, сварки труб с неповоротным стыком и для выполнения корневого шва на толстом металле заготовок.
Перпендикулярно
Постоянно держать электрод перпендикулярно к поверхности довольно сложно, поэтому способ требует достаточных навыков электросварщика.
Применяется для сварки в недоступных местах, отсутствии возможности наклонить электрод под другим углом. В этом случае можно добиться небольшого проплава металла деталей.
Движения электрода при сварке.
Для получения качественного шва, крайне важно какими будет траектория движения.
Существуют различные способы:
- Круговые или же эллиптические — при вертикальном расположении стыка. При выполнении процесса этим способом равномерно прогреваются и провариваются обе кромки. Сами круговые движения выгоняют шлак из ванны.
- Движения треугольником. Движение по траектории треугольника чаще всего применяют для угловых швов. Так же как и при круговых обеспечивает хороший прогрев кромок и провар корня шва. Данный способ часто применяется при соединении деталей свыше 6мм.
- Проводка электрода по z-образной траектории. Использовать лучше для деталей с толщиной стенки меньше 6мм. Характерен для выполнения процесса в нижнем положении и встык.
Положения при сварке.
Различают следующие положения: нижнее, горизонтальное, вертикальное, а также потолочное.
Сложность работ при разных пространственных положениях шва значительно отличается. Самым простым считается выполнение в нижнем положении, детали находятся внизу, а сварщик над ними. Именно с таких швов следует начинать тому, кто не занимался ранее.
Потому что расплавленный металл не вытекает из сварочной ванны, что делает процесс сварки значительно легче.
Следующими по сложности считаются горизонтальные и вертикальные швы. При выполнении вертикальных и горизонтальных швов электродуговой сваркой, стыкуемые элементы находятся в вертикальном положении.
При таком положении есть риск вытекания расплава из сварочной ванны, а следовательно квалификация сварщика должна быть более высокой. Чтобы получить хороший результат при данном положении, необходимо выполнять процесс на короткой дуге, а также использовать электроды со специальным покрытием, препятствующем вытеканию металла.
При выполнении вертикального шва целесообразно вести процесс снизу вверх, дабы образовывать ступеньку, мешающую вытеканию металла. Ведение электрода сверху-вниз допустимо, но при этом возможно ухудшение качества шва за счет вытекания металла, а также не проплавления шва.
Потолочное положение считается самым сложным, ведь помимо того, что физически трудно держать над собой руку длительное время, еще и сложно обеспечить надлежащее качество шва.
Для того чтобы понять как варить потолочный шов, любому сварщику нужна практика. Для выполнения работы, которую не придется переваривать, рекомендуем выбирать электроды с основным покрытием, а также вести процесс на короткой дуге при небольшом напряжении.
Умение выполнять потолочные швы считается признаком квалифицированности сварщика.
Длина сварочной дуги
Длина дуги являться важным теологическим параметром процесса сварки. От нее зависит качество формирования шва, защита сварочной ванны, величина разбрызгивание металла, величина тепловложения.
Сварочная дуга
В зависимости от вида покрытия электродов в процессе сварки необходимо поддерживать дугу определенного размера. Как правило от 0,5 до 1,5 диаметра покрытого электрода. При сварке электродами с основным видом покрытия следует производить сварку на как можно короткой дуге, не более диаметра электрода. При сварке слишком длинной дугой, процес горение становится неустойчивым, идет сильное разбрызгивание металла, ухудшаться защита сварочной ванны. Длинная дуга способствует более интенсивному окислению и азотированию расплавляемого металла, а при сварке покрытыми электродами с основным видом покрытия приводит к образованию пор. При короткой дуге обеспечивается мелко капельный перенос металла, что обеспечивает более качественный процесс сварки. Поддержание сварочной дуги нужной длины один из ключевых показателей техники сварки.
Основные ошибки
Теперь, когда мы разобрались с основными моментами при выполнении работ поговорим о распространенных ошибках, связанных с применением электродов, а также о том, как их предотвратить.
Неумение правильно удерживать сварочную дугу. Это приводит к неравномерному расплавлению металла. Результатом становятся прожёги, грубая чешуйчатость и прочие наружные дефекты.
Применение не просушенных электродов. Это приведет к большому количеству пор. Важно хранить сварочные материалы в сухом месте.
Большая длина дуги. Данная ошибка может привести к прожогу и появлению пор.
Скорость перемещения электрода. В результате чего может образоваться непровара или наплывы. Это зависит то того быстрее или медленнее оптимального значения ведется процесс. Скорость сварки, а также силу тока сварщик индивидуально подбирает. Кто-то варит быстро и ток побольше ставит. Кто-то же наоборот более медленно ставя ток меньше. Это приходит с опытом. В начале нужно придерживаться рекомендованных значений.
Угол наклона. От угла наклона во многом зависит глубина проплавления. Углом вперед варят тонкий металл.
Виды электросварки
Выделяют несколько основных направлений:
- MMA. Сварка электродом в защитной обмазке. Универсальная технология, позволяющая получить отличный шов в любых пространственных положениях. Используются простые аппараты преобразования переменного тока в постоянный, трансформаторного или инверторного типа. Сила тока зависит от толщины сплавляемого металла и используемого электрода, колеблется от 30 до 200 Ампер. Электрод — пруток металла, покрытый обмазкой. При сварке обмазка расплавляется и защищает расплав от воздуха.
- MIG. Сварка в среде защитного газа. В качестве электрода используется проволока, подаваемая в сварочную ванну с постоянной скоростью. В зону сварки через шланг подается углекислый газ или смесь газов. Они вытесняют кислород и защищают сварочный шов. Преимущества такого вида сварки — отсутствие шлака, высокое качество шва, возможность варить тонкий металл.
- TIG. Сварка цветных металлов в среде защитного газа при помощи неплавящегося электрода. Широко применяется для соединения цветных металлов и сплавов.
Есть несколько видов различных технологий, применяемых в автомобилестроении или судостроении. Они требуют особой квалификации сварщика. Навыки наплавления или ручной подачи проволоки в сварочную ванну специфичны и доступны сварщикам высших разрядов.
Советы начинающему сварщику
- Перед началом выполнения работы провести подготовку.
- Не забывайте произвести очистку свариваемых элементов от грязи и ржавчины, масла, краски, пыли.
- Работы можно проводить только в защитном снаряжении (маска, спецодежда, спецобувь), в противном случае, весьма вероятны травмы при работе.
- Подбираем электроды для каждого материала индивидуально. Не варим все подряд уонями.
- Электроды просушиваем (иногда можно прогреть резаком, но лучше как положено в печи).
- Особое внимание уделите выбору режима.
Вот мы и ответили на вопрос как варить металл. Если у вас еще остались какие-либо вопросы о сварке в общем, или о том, как сделать конкретную металлоконструкцию, будем рады видеть вас на нашем сайте mrmetall.ru вы всегда получите интересующие ответы, а еще откроете для себя что-то новое, полезное и интересное в мире сварки.
Как варить новичку сваркой
Вы полны энтузиазма и готовы постигать азы сварки? А может быть в планах у вас создание масштабных конструкций? Остудите свой пыл и не торопитесь. Любой опытный специалист скажет, что первые шаги стоит делать, не спеша. Прежде всего, стоит уделить время тренировкам, а уж только потом переходить к реальным задачам.
В прошлой нашей статье мы уже рассказали о том, как подготовить свое рабочее место и какие средства защиты вам понадобятся. Если все готово, то можно переходить к активным действиям. Но при этом помните, что первые лучше тренироваться делать на простой ровной пластине. Натренировавшись просто наплавлять металл, вы сможете перейти к соединению деталей.
