Как варить дуговой сваркой

Содержание страницы

Как научиться варить электросваркой — фото и видео уроки

Сварка – это наиболее надежное соединение неразъемных деталей. В повседневной жизни она широко используется в изготовлении изгороди с использованием сетки-рабицы, тепличных каркасов, печей для бань и гаражей или различных емкостей, необходимых на дачных участках. Человек, владеющей навыками сварочных работ, способен создать на своем приусадебном участке настоящие шедевры ажурных ограждений, навесов для крыш и прочих необходимых в быту вещей.

Чем обоснована надежность сварки: основы сварочных работ

По прочности создания неразъемных соединений, сварка занимает лидирующие позиции. Это обеспечивается нагреванием сплавов из различных металлов с помощью электрической дуги, которое приводит к пластической деформации используемых материалов. При этом происходит взаимное проникновение элементарных частиц электрода в строение соединяемых материалов. В результате возникают молекулярные связи, обладающие сверхвысокой прочностью.

Благодаря современным инновационным технологиям, в настоящее время появилась возможность использовать для сварки лазерные и электронные лучи, ультразвук и пламя газовой горелки. Но для сварки в бытовых условиях по-прежнему самой оптимальной остается электродуговая сварка, источником энергии, для создания электрической дуги которой служат сварочные аппараты различных типов, в том числе и инверторы.

Способы сварки

Существуют следующие способы сварки:

Газопрессовая, с использованием пламени ацетилкислорода. Преимущества этого вида сварки в высокой производительности. Поэтому она находит широкое применение в нефтяной и газовой отрасли, в частности при строительстве магистралей для транспортировки нефти и газа, а также в машиностроении.
Контактная, осуществляемая электрическим током, имеющим относительно низкое напряжение при достаточно высокой силе тока. Этот способ включает следующие разновидности: сварка встык, шов и точечная.

Кроме этого, в отдельных случаях применяется роликовая и электрошлаковая сварка, трением и термитная, а также ряд других разновидностей.

Выбор правильного оборудования

Если вы решили освоить технику выполнения сварочных работ, то вам потребуется сварочное оборудование. Его можно арендовать или купить. В настоящее время торговые точки предлагают сварочные аппараты, оснащенные устройством, позволяющим увеличивать или уменьшать силу тока. Любители делать все собственными руками, могут смастерить сварочный аппарат из подручных средств. В любом случае, вам потребуется один из следующих преобразователей электрической энергии:

Трансформатор для преобразования переменного тока бытовой электрической сети в ток, необходимый для осуществления сварочных работ. Выбирая агрегат этого типа, необходимо учитывать, что дешевые модели не смогут обеспечить необходимую стабильность электрической дуги. Для них характерно «просаживание» напряжения. К тому же, они слишком тяжелые.
Выпрямитель. Это прибор, который преобразует переменный электрический ток, подаваемый в потребительские сети в постоянный. В отличие от трансформаторов, данные агрегаты обеспечивают достаточную стабильность электрической дуги, что, в свою очередь, повышает качество сварного шва.
Инвертор. Он преобразует переменный ток бытовой электросети, в требуемый постоянный, с необходимым для качественной сварки напряжением. Этот аппарат отличается компактностью и небольшим весом, легкостью зажигания, быстрым действием и высокой производительностью.

[stextbox id=»info» caption=»Кстати!»]** Рекомендация. Наиболее эффективным из перечисленных аппаратов считается инвертор, отличающийся экономичностью и высокой производительностью.

Как правильно выбрать электроды для сварки

Для самой распространенной, дуговой сварки требуются электроды, которые предназначены для подведения тока к сварочному шву. В большинстве случаев, это – проволока, состоящая из специального плавящегося порошка. Но для тех, кто впервые сталкивается со сварочными работами, лучше использовать электроды, в виде твердых стержней, покрытых плавящимся составом. Они позволяют даже новичку оформить ровный шов. Оптимальный диаметр стержня электрода для этой категории сварщиков – 3 мм. Электроды меньшего диаметра применяются для соединения тонких листов металла, а для использования

электродов большего диаметра необходимо оборудование большей мощности.

Безопасность проведения сварочных работ (экипировка сварщика)

Сварочные работы сопровождаются ярким световым излучением и множеством брызг раскаленного металла. Поэтому, сварщик должен позаботиться о защите кожи своего лица и глаз от ожогов. Для этих целей потребуется специальный щиток и маска. Но не только лицо и глаза нуждаются в защите. Кожа рук подвержена ожогам от разлетающихся брызг плавящегося металла в большей мере. Поэтому, рукавицы из брезента или замши – необходимое средство обеспечения безопасности. Идеальный вариант – наличие халата или комбинезона из плотной брезентовой или прорезиненной ткани.

В целях обеспечения пожарной безопасности, в местах проведения сварочных работ должна быть емкость с водой или другие средства, защищающие от возгорания при попадании случайной искры.

Пошаговая инструкция выполнения сварочных работ

Свариваемая поверхность должна быть тщательно защищена. На ней не должно быть загрязнений и ржавчины.
Перед началом выполнения сварочных работ, необходимо вставить электрод в держатель аппарата для сварки и создать электрическую дугу. Для этого необходимо вызвать движение тока в зоне сварки. Осуществить этот процесс можно, чиркнув стержнем электрода по металлу или, касаясь им поверхности заготовки в виде постукивания.
Как только появится электрическая дуга, необходимо создать зазор между ней и соединяемой поверхностью. Этот зазор должен иметь постоянную величину и находиться в пределах от 3 до 5 мм.

[stextbox id=»info» caption=»Кстати!»]** Рекомендация. Чтобы получить ровный шов, без дефектов, необходимо, чтобы величина зазора оставалась постоянной в течение всего времени выполнения сварочных работ. В противном случае, дуга будет прерываться, что приведет к ухудшению качества сварного шва.

Угол наклона стержня должен составлять 70?. Но он может быть изменен, в целях обеспечения комфортности выполнения сварочных работ.
Немаловажное значение имеет и стабильность подачи электрического тока. Необходимо учитывать, что слишком большая его сила вызовет проплавление металла, а при низкой происходит гашение дуги.

После того, как вы освоили технику выполнения сварочного шва в виде валика, можно приступать непосредственно к выполнению неразъемных соединений. Начинается работа с создания дуги. Затем сварщик переходит к непосредственному соединению деталей. При этом его рука должна совершать колебательные движения от одного элемента к другому. Сварной шов (траектория движения) может быть выполнен в виде елочки, петли, зигзага и т.п. В завершение работы, необходимо зачистить шов от образовавшихся шлаков.

Как только вы освоите основные навыки сварочных работ, можно перейти к выполнению более сложных операций, производя стыковые и тавровые соединения, а также внахлест и угловые, двигаясь в различных направлениях. Как только рука приобретет уверенность, можно приступать к изготовлению более сложных изделий.

Видео — ручная дуговая сварка для начинающих

Как правильно варить электросваркой

В частном доме, на даче, в гараже и даже в квартире — везде есть немало работ, требующих сварки металла. Особенно остро эта необходимость ощущается в процессе стройки. Тут особенно часто требуются что-то подварить или отрезать. И если отрезать еще можно болгаркой, то надежно соединить металлические детали кроме сварки нечем. А если стройка ведется своими руками, то и сварочные работы вполне можно сделать самостоятельно. Особенно в тех местах, где красота шва не требуется. О том, как правильно варить сваркой, расскажем в этой статье.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте тут.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

Как научиться варить сваркой

Начинается все с подготовки рабочего места. Безопасности при работе с электросваркой необходимо уделять повышенное внимание: тут есть возможность получить травму и от электричества, и от высоких температур. Потому к подготовке отнеситесь серьезно.

Учится варить электросваркой удобнее на толстом куске металла: на нем лучше практиковаться. Кроме него и сварочного аппарата, понадобятся краги (толстые перчатки) и маска сварщика. Также необходима плотная одежда, защищающая все тело, прочная обувь толстой кожи. Они должны выдерживать попадание искры и окалины. Нужна будут также молоток и металлическая щетка для того, чтобы сбивать шлак. Для защиты глаз при этом нужны будут очки.

Как подключать электрод

Сварочные работы для начинающих проще будет проводить, если взять универсальный электрод диаметром 3 мм (3,2 мм, если точно). Они стоят дороже, но работать с ними легче. После того как вы научитесь варить металл, можно будет попробовать использовать более дешевые, но начинать лучше с этих.

Электрод вставляется в держатель, закрепленный на одном из сварочных кабелей. Есть два типа фиксаторов — пружинный и винтовой. Если держатель электрода пружинный, нажимаете на клавишу на ручке и в появившееся гнездо вставляете электрод. При винтовом зажиме ручка вращается. Раскручиваете ее, вставляете электрод и зажимаете. В любом случае он не должен шататься. Установив электрод можно подключать кабели.

На сварочном аппарате постоянного тока есть два выхода: положительный и отрицательный. Также есть два сварочных кабеля:

один заканчивается металлическим зажимом-фиксатором — подсоединяется к детали;
другой — держателем для электрода.

Какую полярность подключать для сварки зависит от типа работы. Если говорить об инверторах, то чаще плюс подключают на деталь, а минус подают на электрод. Такой вариант включения называют прямой полярностью. Но есть перечень работ, при которых подают обратную полярность: минус — на деталь, плюс — на электрод (например, для сварки нержавейки).

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Прямая полярность обеспечивает лучший прогрев металла, что и необходимо для большей части соединений. Это объясняется тем, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса — при прямой полярности это электрод — к положительному — детали. При этом они дополнительно передают металлу свою энергию, повышая его температуру.

Начало сварки: зажигаем дугу

Как подключить электрод к инвертору разобрались. Теперь о том, как зажечь дугу. Возникает она при непосредственном контакте электрода и детали. Есть два способа:

Из названия все ясно: в одном случае нужно провести электродом вдоль шва (чтобы не осталось следов), во втором — несколько раз стукнуть по детали кончиком электрода.

Когда электрод новый, его кончик оголен, розжиг происходит легко. Если он уже был в работе, вокруг стержня образовалась стенка в несколько миллиметров из защитного покрытия. Это покрытие нужно отбить, несколько раз стукнув кончиком по детали.

Оба способа розжига используются, тут выбирает каждый, кому как удобно. Этот навык — первый, который вам придется освоить, если вы хотите научиться пользоваться электросваркой.

Потому берете несколько электродов, толстый кусок металла, и пытаетесь зажечь дугу. Как только у вас стало, получаться, можно приступать к следующему этапу обучения.

Наклон электрода

Основное положение электрода — наклоненное чуть к себе — на угол от 30° до 60° (смотрите рисунок). Величину наклона подбирают в зависимости от необходимого сварного шва и от выставленного тока. Ориентируются на состояние сварной ванны.

Первое положение называется «углом назад». В этом случае ванна и расплавленный шлак движется за кончиком электрода. Его угол наклона и скорость движения должны быть такими, чтобы шлак успевал накрывать расплавленный металл. В таком положении получаем прогрев металла на большую глубину.

Техника ручной дуговой сварки: положение электрода углом вперед и углом назад

Бывают ситуации, когда металл сильно разогревать не нужно. Тогда угол наклона меняется на противоположный, шов и ванна «тянутся» за электродом. В этом случае глубина прогрева получается минимальной.

Движения электрода

Ответить на вопрос «как правильно варить электросваркой» просто: нужно контролировать сварную ванну. Для этого необходимо удерживать электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла и контролировать состояние и размер сварной ванны. Вот в этом и заключается мастерство сварщика.

Сложность заключается в том, что одновременно приходится контролировать несколько параметров:

двигать электрод по одной из показанных на фото траекторий,
по мере выжигания опускать его чуть ниже, сохраняя постоянное расстояние в 2-3 мм;
следить за размерами и состоянием сварной ванны, ускоряя или замедляя движения электродом;
следить за направлением шва.

Движения кончика электрода показаны на рисунке. Желающим научиться электросварке для домашнего применения все их осваивать не нужно, но два-три движения вам понадобятся: для разных ситуаций, швов и металлов.

Еще один элемент техники ручной дуговой сварки: кончик электрода должен двигаться по одной из этих траекторий (или по какой-то похожей)

Как научиться варить электросваркой? Отрабатывать движения на толстом куске металла. Получаются тогда не швы, а валики. Этот этап — начальный. На нем вы освоите элементарные навыки сварщика: научитесь контролировать расстояние от кончика электрода до детали, и при этом, двигать его по заданной траектории, следить за сварной ванной и шлаком в ней.

Для этого берете толстый металл, мелом прочерчиваете на нем линию: по ней нужно будет уложить валик. Разжигаете дугу и начинаете осваивать движения, учась одновременно контролировать ванну. У вас получится не с первого, и, даже, не с десятого раза. Электродов изведете, наверное, с десяток. Когда техника ручной дуговой сварки будет отработана: валик будет равномерным, ширина и высота его постоянными (или почти), можно пробовать соединять детали.

Похожие валики должны получаться у вас. Так вы сможете научиться правильно варить сваркой электродами

Как правильно сваривать металл

Научится правильно держать электрод и двигать ванну для хорошего результата недостаточно. Необходимо знать, некоторые тонкости поведения соединяемых металлов. А особенность заключается в том, что шов «тянет» детали, из-за чего их может перекосить. В результате форма изделия может сильно отличаться от задуманной.

Технология электросварки: перед началом наложения шва, детали соединяют прихватками — короткими швами, расположенными на расстоянии 80-250 мм друг от друга

Потому перед работой детали закрепляют струбцинами, стяжками и другими приспособлениями. Кроме того делают прихватки — короткие поперечные швы, проложенные через несколько десятков сантиметров. Они скрепляют детали, придавая изделию форму. При сварке стыков их накладывают с двух сторон: так возникающие напряжения компенсируются. Только после тих подготовительных мероприятий начинают сварку.

Как выбрать ток для сварки

Научиться варить электросваркой невозможно, если не знать, какой выставлять ток. Он зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость представлена в таблице.

Но при ручной электродуговой сварке все взаимосвязано. Например, в сети упало напряжение. Выдать необходимый ток инвертор просто не может. Но даже в этих условиях работать можно: можно медленнее двигать электрод, добиваясь хорошего прогрева. Если и это не помогло, меняете тип движения электрода — несколько раз проходя по одному месту. Еще один способ — поставить тоньше электрод. Комбинируя все эти методы можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.

Как правильно варить сваркой вы теперь знаете. Осталось отработать навыки. Выбирайте сварочный аппарат, покупайте электроды и сварочную маску и приступайте к практике.

Чтобы закрепить информацию, посмотрите видео-урок по сварке.

Дуговая сварка

Основы дуговой сварки

Очень часто соединения создаются посредством ручной электродуговой сварки методом прямого действия. За счет того, что электроды непрерывно подаются в участок, где горит дуга, получается устойчивый сварочный процесс. Если дуга будет слишком длинной, то электродный металл начнет окисляться быстрее, глубина провара станет меньше и материал начнет разбрызгиваться и в итоге швы получатся с частичками оксидов.

Принцип функционирования аппарата дуговой сварки

Техника дуговой сварки имеет неоспоримое достоинство, которое заключается в том, что температура используемой дуги может достичь до 5000°С и более. Благодаря таким характеристикам, подобным методом можно сварить любые материалы, поскольку такая дуга может расплавить даже максимально прочный металл. Участок, где действует самый высокий температурный режим образуется в дуговом разряде.

Для того, чтобы знать как варить детали при помощи электрической дуги, надо понимать как она зажигается и начинает функционировать. Зажечь дугу можно от короткого замыкания сварочной электрической цепи, когда сварщик электродным концом будет касаться заготовленной детали и сразу же отводить его на пару миллиметров. В этот момент начинает зажигаться электрическая дуга. Для того, чтобы она хорошо горела надо медленными поступательными движениями направлять конец электрода по своей оси в процессе того, как он расплавляется.

Осуществляя дуговую сварку покрытыми электродами, в процессе работы расплавляется не только их покрытие, но и стержневое основание. Когда покрытие плавится, образуются газы со шлаком. Появившийся шлак смешивается с расплавившимся металлом сварочной ванны и создает своеобразный покров, который всплывает на поверхность. Благодаря такому покрытию металл защищается от возможных реакций с азотом, кислородом и другими частицами атмосферного воздуха. Кроме этого, благодаря шлаку, расплавленные металлы еще и подвергаются очистке.

Разные электродные покрытия позволяют не только обезопасить шов от воздействия окружающей среды посредством газов и шлака, но обеспечивают качественные эффективные металлургические процессы, возникающие в расплаве ванны с используемыми металлами. Покрытые электроды позволяют сварить черные и цветные металлы, при этом толщина изделий, подвергающихся к сварке может быть абсолютно любой. Такие электроды хорошо подходят как для применения в аргонно-дуговой сварке, так и в наплавке металлов. Главное преимущество аппарата дуговой сварки заключается в том, что он очень прост в использовании и в тоже время характеризуется универсальностью. Минус в том, что техника дуговой сварки осуществляется вручную и показатели производительности работы не очень высокие.

Выполняя работу надо знать, как правильно варить ручной дуговой сваркой.

Основой для сварного соединения может выступать поковка, литье и прокат. Последний пользуется наибольшей популярностью. Зная, как варить металлы, используя электрическую дугу, важно правильно подготовить изделия. Если вы используете прокат, то изначально его нужно обработать. Для этого производится правка (собственноручно или же с применением станков), далее материал зачищается и вырезаются заготовки. Обратите внимание на полученные отрезки, если они искривлены, то их нужно исправить и подготовить свариваемые кромки.

В соответствии с ГОСТом, предусмотрены основные способы, которыми можно можно получить швы посредством дуговой сварки, размеры которых будут зависеть от толщины материалов, подвергаемых сварке.

Когда детали готовы, их нужно собрать, главное чтобы были соблюдены нужные зазоры и совмещения кромок. Далее нужно определить точность сборки, в этом вам помогут измерительные щупы, линейки и шаблоны. На следующем этапе надо зафиксировать заготовленные детали посредством скоб или прихваток короткими швами. Важно, чтобы сечения выполненных прихваток не были больше, чем 1/3 часть основного шва, а их поверхность надо очистить от шлака и грязи.

От того, какой режим дуговой сварки вы будете использовать, будут зависеть размер и форма соединения. Если увеличить напряжение на дуге, то глубина провара будет меньше, а ширина шва наоборот больше. Чем больше будет сила сварочного тока, тем большей будет глубина провара

Разновидности аппаратов

В настоящее время присутствует большое обилие различных материалов, каждый из которых имеет свои характерные особенности и трудности, возникающие при сварке. Поэтому, дуговая сварка своими руками должна выполняться качественным сварочным аппаратом. Сегодня выделяется три основные разновидности аппаратов, позволяющих выполнить сварочные работы. Классифицируются они в зависимости от типа источника, постоянного или переменного тока на три основные вида:

Сварочный трансформатор

Такое устройство максимально просто в управлении и подходит начинающим сварщикам. Принцип его функционирования заключается в понижении напряжения сети до оптимального, которое подходит для работы сварочного аппарата. За это отвечает базисная деталь данного устройства – трансформатор. Такой аппарат предназначен для получения исключительно переменного тока. В процессе эксплуатации трансформатора, необходимо осуществлять регулировку силы выделяемого тока. Для этого в комплекте устройства предусмотрены первичная и вторичная обмотки. Двигая их – вы будете изменять силу подачи тока.

Постоянно задаетесь вопросом: как научиться варит дуговой сваркой?

Совет! Сварочный трансформатор подходит новичкам, чтобы начать обучение сварке.

Используя такое устройство, можно получить надежные и качественные соединения, главное, чтобы верно были подобраны электроды для переменного тока. КПД описываемого аппарата – очень высокий и достигает 90% и выше. В таблице ниже представлены технические параметры сварочных аппаратов, выпускаемых разными производителями.

Сварочный выпрямитель

Главное предназначение подобного устройства состоит в выпрямлении напряжения, преобразовании и создании постоянного тока, применяя при этом переменный. В конструкцию выпрямителя входят следующие элементы: один трансформатор понижения тока, диодный блок, системы, позволяющие регулировать защиту и пуск. Сравнивая устройство сварочного выпрямителя и трансформатора, очевидно, что конструкция первого намного сложнее. И в этом заключается их главное преимущество, т.к. такие приборы, как сварочные выпрямители, более стабильны и качественны в работе, поскольку и ток, и дуга, и получаемый в итоге сварочный шов характеризуются более высоким качеством.

На примере выпрямителя ВД-301 рассмотрим характеристики аппарата.

Как уже отмечалось, выпрямители позволяют создать более прочное и надежное соединение. Несмотря на большое количество плюсов у такого аппарата, выделяется и ряд недостатков: прибор очень громоздкий и из-за этого для его работы требуется очень большое напряжение, а это негативно сказывается на состоянии напряжения в сети.

Сварочные аппараты-инверторы

Подобное оборудование является своего рода новинкой, т.к. появилось относительно недавно. Инвертор характеризуется высокой мощностью и функционирует под частотой более 500 Гц.

В данном случае для передачи энергии нет необходимости в крупногабаритном трансформаторе. С этой задачей прекрасно справится и маленький, обеспечивающий протекание постоянного тока на протяжении всего времени, инвертор. Его масса – 7-8 кг. Благодаря такому небольшому весу, прибор очень удобен в эксплуатации. В конструкции инвертора предусмотрен сетевой фильтр, два выпрямителя, преобразователь переменного напряжения, схема управления. Работа сварочного инвертора характеризуется максимальной стабильностью.

Ручная дуговая сварка для начинающих – процесс непростой. Однако выбрав подходящий аппарат, вы значительно упростите себе работу. Самое главное на что следует обращать внимание при покупке агрегата для сварки – это диапазон допустимого изменения сварочного тока. Этот параметр говорит об активной мощности аппарата. Важно уделять внимание и такому моменту, как способность зажигать дугу в короткие сроки, поскольку от этого показателя будет зависеть продуктивность работы. Обычно эти данные указаны в технических характеристиках прибора.

Совет! Если указаны параметры 60-80 В и выше, значит дуга будет зажигаться очень быстро.

Техника безопасности

Как уже было отмечено, техника дуговой сварки требует от выполняющего работу максимальной сосредоточенности и определенных знаний. Не стоит забывать и о правилах безопасности. Обязательно используйте защитный щиток и надевайте перчатки и защитный костюм. Так вы будете застрахованы от возможного получения ожогов, поскольку в процессе работы может случиться всякое, особенно, если работает новичок. Например, расплавленный метал может попасть вам на часть тела, поэтому следует быть предельно осторожным. Также перед началом работы, обязательно проверьте исправность оборудования.

Если вы не имеете никакого опыта работы в данной сфере, то возьмите уроки у профессионалов, которые знают толк в выполнении сварочных швов.

Подводя итог отметим, что дуговая сварка – процесс непростой и чтобы понять как варить, надо детально ознакомиться со всеми особенностями технологии и подобрать подходящий сварочный аппарат. Если вы не уверены в своих силах и не имеете достаточного опыта, то лучше обратиться к специалистам. Только выполняя все правила и рекомендации по тому, как правильно варить дуговой сваркой, можно получить качественный, прочный и надежный шов.

Как варить вертикальный и горизонтальный швы электросваркой: разбор способов + инструкции

Электросварка – технология объединения структуры металлов нагревом и расплавлением электрической дугой. Она получила широкое распространение в самых разных сферах народного хозяйства, включая частный сектор.

По сути, таким методом можно выполнять сваривание между собой любых металлов, учитывая температуру электрической дуги (7000-8000 градусов). Но прежде чем обратиться к этой технологии, придётся изучить, как варить вертикальный шов электросваркой, и разобраться с техникой получения горизонтального шва.

Сварные швы: общие определения

Технология сваривания металлов тесно связана с понятием – сварной шов. Таковой формируется в процессе застывания металла, расплавленного дуговой электросваркой.

В зависимости от места исполнения сварки шов может располагаться горизонтально или вертикально. Кроме того, пространственное расположение шва может быть нижним, боковым, верхним.

Наиболее простой и легкой для исполнения считается укладка сварных швов в плоскости нижнего горизонта. В таких условиях расплавленный металл достаточно легко поддаётся контролю.

Оставшиеся варианты расположения швов в пространстве (боковое и верхнее) признаны технологически сложными для исполнения, требующими изучения техники сварки, наработки соответствующего опыта.

Как варить вертикальный шов?

Сложность контроля сварки в условиях создания вертикального шва обусловлена обычным физическим явлением – силой тяжести. Таковая оказывает действие на массу расплавленного металла, который будучи в жидком виде, устремляется вниз.

Здесь действия профессионального сварщика заключаются в том, чтобы не дать расплавленной массе оторваться от места сваривания. Достичь такого результата поможет стабильно горящая электрическая дуга, удерживаемая на минимально допустимом расстоянии от конца электрода до сварочной ванны.

Техника снизу вверх

Вертикальный стык, как правило, заваривают ходом электрода в направлении от нижней точки к верхней. Такой маршрут обеспечивает более стабильный контроль, а электрическая дуга уверенно держит ванну с расплавом, предупреждая растекание. Именно проходом снизу вверх удаётся сформировать максимально качественный вертикальный шов.

Конечно же, перед началом сваривания вертикального шва следует подготовить границы стыка, обработать в соответствии с техническими требованиями. Сварочный аппарат нужно настроить под условия сварки (выставить ток, подобрать электрод).

Изначально по линии стыка делаются несколько точечных «прихваток» – сварка коротким швом (1 – 2 см). Цель таких действий – исключить в процессе нагрева смещение свариваемых частей по причине температурной деформации.

Когда делается сварка стыка вертикально, угол удержания электрода относительно плоскости, на которую будет ложится шов, выдерживают в пределах 45-90º.

Инструкция сварщика устанавливает следующие действия:

Контактом электрода о металл зажигается дуга.
Делаются «прихватки» в 3-4 точках по линии стыка от её середины к краям.
Сварка начинается в нижней точке линии стыка.
Ход электрода направлен вверх, сварочная ванна удерживается в рабочей зоне.

Продвигать электрод следует с умеренной скоростью. Главный скоростной критерий – образование оптимального количества расплава сварной ванны.

Одновременно с вертикальным ходом электрода допустимы поперечные зигзагообразные движения «полумесяцем», «елочкой» или другим «рисунком». Но техника поперечного хода видится актуальной только на металлах с толщиной стенки больше 4 мм.

Сваривать металл вертикальным швом рекомендуется одним проходом без остановки. Для начинающих сварщиков в этом видится сложность. Однако опыт нарабатывается быстро.

Техника сверху вниз

Набравшиеся опыта, сварщики без труда укладывают вертикальный шов движением электрода сверху вниз. В чём заключается хитрость исполнения такой операции?

Всё просто: поджигая электрическую дугу, электрод устанавливают относительно рабочей плоскости под углом 90º. Как только металл в точке образования дуги начинает расплавляться, угол установки электрода изменяют на 15-20º, немного опуская держатель.

Проводка электрода по линии стыка толстостенных металлов также выполняется поперечными зигзагами «пилообразной» или «прямоугольной» формы. Некоторые сварщики пользуются методикой «волнообразного» распределения расплава.

Между тем, способ формирования вертикального шва по направлению сверху вниз сопровождается большими сложностями для сварщика. Однако, по мнению многих специалистов, сварка в таком виде даёт лучший результат в плане качественных показателей.

Технология варки горизонтального шва

Специфика сварки горизонтального шва практически та же, что и для вертикального. Технические нюансы – опять же манипулирование углами установки электрода.

Направление движения в процессе сваривания деталей на стыке может выбираться от его крайней левой точки до крайней правой точки или наоборот. Конкретный выбор направления определяется сварщиком, исходя из степени личного удобства.

Но как правильно варить горизонтальный шов электросваркой, чтобы исключить вытекание расплава из колеи по причине действующей силы тяжести?

Здесь сварщику нужно подобрать такое положение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равноценна силе тяжести капель металла. Возможно, потребуется настроить силу тока и опытным путём подобрать оптимальную скорость перемещения электрода.

Обычно сварку горизонтального шва ведут непрерывно до полного завершения. Однако если не удаётся держать под контролем расплав (сварочную ванну), можно попытаться изменить технику – перейти на ход с периодическим гашением дуги.

Все эти тонкости нарабатываются с приходом опыта выполнения сварочных работ. Поэтому не стоит отчаиваться, если с первых попыток ничего не получается.

Формирование горизонтального шва нужной ширины и глубины провара, как правило, достигается за счёт аккуратного поперечного перемещения горящего конца электрода от края одной стыкуемой детали до края другой.

На сварке металлов толщиной до 4 мм применяют разные варианты «рисунка» поперечного хода электрода. Каких-то конкретных рекомендаций на этот счёт нет. Главное – получить требуемую ширину шва и глубину провара.

Электрическая дуга: контроль оптимальной длины

Величину зазора между горячим концом электрода и плоскостью металла, достаточную для образования электрического разряда, называют длиной дуги. Одна из главных основ инструкции сварщика – это контроль оптимальной длины дуги.

Теоретически в режиме сварки можно получить три дуговых промежутка:

короткий (1 – 1,5 мм);
длинный (3,5 – 6 мм);
нормальный (2 – 3 мм).

Для режима горения короткой дуги характерным является недостаточный прогрев металла по ширине. По краям шва, в таких случаях, отмечается так называемый «подрез» – небольшое углубление. Наличие подобного дефекта свидетельствует о низких качественных показателях сварного шва.

Режим сварки длинной дугой, как правило, сопровождается её периодическим гашением. Здесь отмечается малый прогрев металла по глубине. О хорошем качестве шва говорить тоже не приходится.

Таким образом, остаётся единственный вариант, на который следует ориентироваться начинающему сварщику – нормальная длина дуги, которая должна составлять не более Ld = 0,5-1,1 * Dэ (Ld – длина дуги; Dэ – диаметр электрода).

Управление положением электрода

Сварочный процесс может выполняться при положении электрода углом вперёд, углом назад, прямым углом. Применяя любой из этих трёх технологических приёмов, сварщик способен создавать швы в разных условиях производства работ.

Так, способ «углом вперёд» традиционно применяется для соединения элементов горизонтальным и вертикальным швами в условиях верхнего расположения деталей в пространстве (потолочная сварка). Эта же техника успешно используется для сварки неповоротных стыков труб или при сооружении самодельной печки из газового баллона.

Удерживая электрод строго под прямым углом (90º), сварщик обеспечивает исполнение работ в местах труднодоступных. Наконец, техника «угла назад» позволяет качественно выполнять сварочные работы на угловых стыках.

Устанавливая электрод «углом вперёд», обычно работают с тонкостенными металлами. В таком положении электрода получают широкий шов малой глубины. На толстостенных металлах, напротив, стараются применять технику «углом назад», обеспечивая прогрев металла на достаточную глубину.

Параметры тока и перемещение электрода

Значение силы тока и скорость перемещения электрода – значимые факторы, оказывающие влияние на качество шва. Сварка большими токами сопровождается прогревом металла до большой глубины, что позволяет наращивать скорость перемещения электрода. При условии оптимального соотношения тока и скорости движения электрода получают ровный качественный шов.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла

Как варить трубопровод ручной дуговой сваркой

Прокладка трубопроводов — дело непростое и ответственное. От качества сварки зависит дальнейшая эксплуатация готового изделия. Ручная дуговая сварка позволяет выполнять качественные швы, соответствующие ГОСТ.

Ручная дуговая сварка

Сварка полипропиленовых труб: видео-инструкция, температура и время нагрева, технология пайки, как сваривать правильно пластиковые фитинги
Сварочный аппарат для полипропиленовых пластиковых труб: как выбрать инструмент, оборудование, видео, отзывы

При домашнем ремонте и промышленном строительстве трубопроводов применяется несколько способов сборки элементов в единую конструкцию. Сварка – наиболее надежный метод крепления для труб. В результате получается прочное, герметичное соединение, монолитный трубопровод.

Технология дуговой сварки

Прочность соединений, полученных в результате сварки, достигается за счет нагревания электрической дугой сплавов из разных металлов и их пластической деформации от воздействия высоких температур. Этот процесс приводит к взаимному обмену элементарных частиц электрода и используемых материалов. Возникают молекулярные связи, делающие крепление неразъемным.

Подходя к сварке трубопроводов со всей ответственностью, необходимо знать основные моменты технологии сварки разных материалов.

Сварка неповоротных стыков

Для сварки неповоротных стыков металлической трубы подходит трехслойная сварка. Если такие стыки варят на трубах диаметром до 1,2 см, их ширина должна равняться тройной толщине электрода, а высота быть не выше 0,4 см. Способ сварки – поступательно-возвратный. Дуга делается максимально короткой – до 2 мм. Предыдущий слой покрывается следующим на 2-2,5 см.

Сварка поворотных стыков

Поворотные стыки также варят в три слоя. Процесс происходит в несколько этапов:

Стык условно разделяют на 4 части.
Сваривают два из них и поворачивают полученное соединение на 180 градусов.
Сваривают остальные отрезки.
Переворачивают трубу на 90 градусов и варят слой второй.
Поворачивают трубу еще раз на 180 градусов.
Повторно сваривают две оставшиеся части.

Если необходимо сварить трубы, диаметр которых более 50 см, выполняется технология обратноступенчатая:

Стык делится на короткие отрезки от 15 до 30 см.
Трубу вращают и накладывают слои.

Поворотные стыки, диаметр которых до 20 см, варят без разделения на отрезки. В этом случае применяют сплошной шов при вращении трубы. Обратите внимание, что 2 и 3 слои сварки накладывают в противоположных направлениях. Смежные слои перекрывают на 1-1,5 мм.

Сварка трубопроводов из сталей повышенной прочности

Уменьшению металлоемкости конструкций при строительстве трубопроводов способствует использование для этих целей изделий из стали повышенной прочности. При работе с ними учитывают:

тепловой режим, который препятствует появлению закалочных трещин и мартенсита;
качество сварочных материалов, которые обеспечивают повышенную технологическую прочность наплавленного металла и его равнопрочность с основным материалом.

Для этого проводят следующие операции:

по условиям проплавления проводят расчет режима сварки;
определяют допустимую скорость остывания стали после сварки.

Варят стали повышенной прочности двумя способами:

с термической обработкой сварных стыков;
без термической обработки сварных стыков.

Электроды, предназначенные для сваривания труб с высокой прочностью, имеют сопротивление разрыву свыше 590 МПа.

Главные преимущества электродов для варки с последующей обработкой соединений:

ударная вязкость;
небольшое удлинение;
сопротивление разрывам.

Под стандарты ГОСТ 9467-75 подходят 5 видов неосновного материала для сварки металлоконструкций повышенной прочности:

При сваривании металлоконструкций из сталей упрочненного класса без последующей после сварки термической обработки, выбирают электроды, обеспечивающие получение шва с аустенитной структурой металла. В результате получают сварные соединения с повышенной устойчивостью к образованию трещин, а сам шов – с высокими показателями вязкости и пластичности.

Сварка газопроводов и труб для транспортировки агрессивных жидкостей

Трубопроводы для транспортировки агрессивных жидкостей, кислот и щелочей, должны быть отведены от других инженерных коммуникаций. Все соединения должны быть герметичны, не подвержены трещинам и иметь стойкость к высокому давлению.

Материалы для сварки должны обладать антикоррозийными и антиокислительными свойствам, чтобы не возникло протекания вдоль сварного соединения в довольно агрессивных средах. При сварке трубопровода данного типа важно соблюдать и не нарушать правила, чтобы избежать нежелательных дефектов.

Специальные сварочные работы

Существуют особые способы сварки, которые используются только для определенных видов изделий конкретной специфики сваривания.

Диффузионная сварка

Образование связей на атомарном уровне за счет пластической деформации при приближении металлических элементов друг к другу при повышенной температуре получило название диффузионной сварки.

Соединения, полученные таким методом, имеют преимущества:

экологичность;
низкий расход электроэнергии;
сохранение качественных характеристик используемых металлических деталей;
небольшая зависимость от внешнего воздействия;
соединение материалов, обладающих различными свойствами.

Сварка давлением

Сварка давлением – разновидность контактной сварки. В ее процессе поверхности находятся под высокоинтенсивным давлением, поэтому соединение получается бед дополнительного нагрева.

Качество шва, полученного таким способом зависит от:

приложенных усилий;
возможности металла поддаваться пластическому деформированию;
предварительной подготовки материала.

При контактной сварке свариваемую область подвергают защите с помощью среды инертного газа.

К специальным видам сварочных работ также относятся:

термитная сварка;
сварка трением;
сварка взрывом;
электроннолучевая сварка;
импульсно-дуговая сварка.

Электрошлаковая сварка

Работы при такой сварке основаны на процессе, при котором через расплавленный шлак проходит электрический ток, и энергия электронов преобразовывается в тепловую.

Отличительными характеристиками электрошлаковой сварки являются малая сосредоточенность энергии в области нагревания и большая зона нагрева.

Лазерная сварка

Излучение лазера – высококонцентрированный источник нагревания. Им служит оптический квантовый генератор.

Обладает рядом преимуществ в сравнении с другими видами сварки:

повышенные скорости охлаждения и нагревания, которые снижают область термического воздействия и уменьшают вероятность качественных изменений металла;
луч можно передавать на значительные расстояния, что делает возможной сварку в труднодоступных местах;
деформация деталей уменьшается в десяток раз, благодаря узкому, но глубокому шву.

Подготовка к ручной дуговой сварке

Выбор режима дуговой сварки

Эффективность процесса зависит от правильного выполнения технологических моментов, поэтому важно выбрать режим сварки. Для этого нужно точно знать конфигурацию и толщину заготовок, химсостав металла и конструкцию сварочного соединения. В результате будет подобран подходящий диаметр электрода и величина тока.

Разные факторы имеют различное влияние на процесс, поэтому их поделили на 2 вида.

Основные параметры (они связаны с характером горения дуги), которые нужно учитывать:

количество проходов;
быстрота дуговой сварки – зависит от толщины металла и шва, оптимальная скорость перемещения должна быть такой, чтобы шов оказался в 2 раза шире диаметра электрода;
длина дуги сварки – связана с диаметром электрода, от нее зависит прочность свариваемого соединения;
полярность и род тока – бывает прямой и полярной, в зависимости от того, из какого металла сделано изделие;
сила тока – влияет на качество шва и производительность сварки;
диаметр электрода – зависит от кромок свариваемых изделий и способа сварки.

наклон и длина электрода – от этих показателей зависит степень и скорость его нагревания;
температура металла для сварки начальная;
расположение изделия в процессе – электрод удерживают вертикально, это имеет значение для ширины и глубины шва.

Зная особенности всех параметров режима сварки, можно настроить свой сварочный аппарат на максимально продуктивную и эффективную работу.

Сварочное оборудование и типы электродов

Основное оборудование для ручной дуговой сварки – разного рода трансформаторы, которые способствуют непрерывности электродуги и являются источником питания. Эту же функцию выполняет и сварочная установка.

Рабочим инструментом сварщика для дуговой ручной сварки есть электрический держатель. Его цель – удержание электрода и подвод к нему электрического тока. Им выполняются все манипуляции в процессе, со стороны специалиста не прикладываются длительные усилия.

Держатели надежно крепят электрод в любых положениях, перпендикулярно и под углом, что позволяет не деформировать изделие при работе в труднодоступных местах. Электродержатели производят смену не более 4 секунд. По способу закрепления электрода их делят на специализированные и универсальные.

Для ручной дуговой сварки электроды подбирают неплавящиеся и плавящиеся, которые изготавливают из легированной, высоколегированной и углеродистой стали.

Обработка стыков трубопровода

Сборка стыков под сварочные работы заключена в совмещении торцов труб, чтобы их поверхности совпали, а ось трубопровода не была нарушена. Обрабатывают концы механическим способом – фрезой, резцом, абразивным кругом.

Обработка стыков необходима для холодного натяга, который компенсируется при последующем прогревании трубопровода его удлинением. Холодный натяг дает возможность разгрузить конструкцию от температурных напряжений.

Обработка стыков после натяга грозит образованием в них трещин после нагревания. При рабочей или комнатной температуре прочность стыка выше, чем при температуре отпуска. При отпуске первого стыка, который выполняет функцию пластического шарнира, часть натяга снимается.

Предварительный подогрев трубы

При сварочных работах со сталями среднелегированными, с повышенным содержанием углеводорода, которые склонны к резкой закалке, обязателен предварительный нагрев труб. Из-за чувствительности к термическому циклу сварки, область околошовная становится резко закаленной и непластичной при любом виде сварки. Шов формируется неудовлетворительно.

Предварительный подогрев приводит к снижению скорости остывания зоны возле шва, в ней образуются структуры с запасом пластичности. Они служат защитой от образования трещин под воздействием цикла термодеформации.

Температуру подогрева рассчитывают с учетом толщины стали и ее химического состава. После чего корректируют, определив реальную скорость охлаждения и сопоставив эти показатели.

Техника ручной дуговой сварки

Дуговая сварка является универсальным способом соединения металла. От качества сварочного шва зависит всей конструкции. Важно научиться грамотно работать со сварочным аппаратом, чтобы шов был надежным и герметичным.

Требования к сварному шву по ГОСТ

Стандарт параметров качества сварных швов определен по ГОСТ 23118-99. Кроме него, контроль за всеми видами сварочных работ и их результатами производят согласно:

ВСН 012-88 – инструкция, по которой определяется, какие действия предпринимаются для контролирования качества сварных швов;
ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89 – подробный инструктаж о проведении работ сварочным аппаратом;
СП 105-34-96 – сборка правил, которые регламентируют стандарты проведения сварочных работ и характеристики качества сварного шва.

Приемы дуговой сварки

Запал дуги проходит в несколько стадий:

короткое замыкание электрода на элемент;
отведение электрода;
появление дуги.

Касаться электродом изделия следует отрывисто, иначе возникает опасность его приваривания. Качество сварки зависит непосредственно от длины дуги:

длинная — делает шов пористым, неоднородным;
короткая — устойчиво горит и гарантирует хороший шов.

Если угол наклона меньше 90градусов, сварку проводят углом вперед, если больше – наклонив назад. Электрод при сварке может двигаться тремя способами:

движения поперек шва – в результате получают шов, который называют расширенный валик;
движение вдоль оси электрода – для поддержки постоянной длины дуги;
движение вдоль оси валика – получают узкий шов и ниточный валик.

Схемы сварки

Схема дуговой сварки заключена в образовании замкнутого контура, по которому циркулирует высокочастотный, постоянный или переменный ток. Сварочные швы бывают трех видов:

По размеру сечения швов определяются их свойства:

однословность или однопроходность;
многопроходность или многослойность.

Однопроходная сварка – экономична и проста, высокопроизводительна. Ее недостаток – низкая пластичность металла и большая область перегрева.

В результате многослойной сварки создаются надежные и прочные соединения, они более износоустойчивы. Для заполнения шва применяются несколько способов сварки:

Пошаговое обучение — дуговая сварка неповоротных стыков труб

Горизонтальная и вертикальная сварка неповоротных стыков отличаются лишь тем, что при втором варианте расположения шва постоянно нужно менять угол наклона электрода.

Сварка корневого валика на трубе

Корневой обратный валик формируют электродом диаметром 0,3 см. Длина дуги – короткая или средняя. Наклон электрода к вертикальной плоскости трубы выдерживают, глядя на проплавление другой стороны корня шва, он составляет 80-90 градусов углом назад.

Величина тока подбирается с учетом зазора между торцами, толщины основного металла, толщины притупления и положения в диапазоне.

Объем сварочной ванны определяет скорость сварки. Она должны быть подобрана так, чтобы оба торца отлично сплавлялись, а корневой валик оставался в норме. Возможно применение электрода большего диаметра – 0,4 см. Валик второй делается по всей ширине, приваривая корневой и кромки. Сварщик выбирает электрод, промеряв его торцом ширину первого валика. Сварка происходит углом назад, со средней скоростью. Величина тока – средняя.

Заполнение шва

Заполняют разделку с нижней кромки. Третий валик выполняется на повышенных режимах.

В зависимости от размещения шлака сварку проводят под прямым углом или углом назад 70-80 градусов. Величина тока подается в максимальном диапазоне.

Скорость сварки должна быть такой, чтобы получился валик с усилением. Электрод движется по нижнему краю второго валика. Полноту третьего элемента сварщик должен рассчитать так, чтобы она была не слишком широкой и не узкой.

Юлия Петриченко, эксперт

При сварке четвертого валика наклон электрода 80-90 градусов, выполняется углом назад или под прямым углом. Он должен быть в норме.

Скорость сварки подбирается такая, чтобы сварочная ванная сплавляла верхнюю кромку разделки с третьим валиком, проплавляя второй по центру.

Замок сварного шва

Сварка каждого из валиков оканчивается проплавлением начала и запуском на шов на 0,2-0,3 см. Если работа выполняется в одиночку, каждый слой следует оканчивать по всему периметру без перерывов. «Замки» должны быть отдалены друг от друга на 0,5 см.

Многослойную сварку ведут по спирали, чтобы за счет уменьшения «замков» снизить дефективность сварочного шва.

Сварка лицевого слоя

Лицевой слой варят электродами такого же диаметра, как и при заполнении разделки. Величина тока – средняя.

Делают обычную горизонтальную наплавку (1,5 диаметра электрода), верхний слой выполняют на повышенной скорости для получения более плоского и гладкого валика. Диаметр электрода можно подобрать и меньший, соответственно с ним уменьшают и сварочный ток.

Видео-урок. Дуговая сварка неповоротных стыков

Ручная дуговая сварка – максимально надежный способ соединения металлических элементов в единое изделие. При прокладке трубопроводов без нее не обойтись. Особенно, если работу нужно выполнить в труднодоступном месте и в одиночку.

Приходилось ли вам использовать какой-то из видов дуговой сварки? Какой из них вы считаете самым простым в выполнении и производительным? Поделитесь с нами в комментариях к статье!