С чего начать сварку электродами

С чего начать сварку электродами

Электросварка – это самый распространенный способ получения неразъемного соединения. Доступность и простота оборудования для проведения сварочных работ позволяют даже начинающим электросварщикам выполнять сборку несложных металлоконструкций самостоятельно.

Желающим узнать, как научиться сваривать детали, надо начинать с азов электросварки, происходящей при помощи электродов.

Основные понятия

Сварка на сегодняшний день — самое надежное соединение металла, ведь при ней материалы сплавляются в одно целое. Процедура проходит под воздействием высоких температур. Большая часть сварочных аппаратов использует для работы электрическую дугу.

Принцип ее работы таков: она разогревает металл в определенной небольшой зоне до температуры плавления. Называется такая сварка электродуговой.

При образовании электрической дуги может использоваться как постоянный, так и переменный ток. При переменном применяются трансформаторы, при постоянном — инверторы.

Проще работа обстоит с инверторами, т. к. они работают от сети 220 В. Отличаются небольшими размерами и весом, порядка 4−8 кг. Почти не издают шума и не влияют на напряжение.

Гораздо труднее обстоит работа с трансформаторами, т. к. ток переменный, он оказывает влияние на скачки напряжения, чему обычно не очень рады соседи и бытовая техника. Аппарат при этом большой и тяжелый.

Таким образом становится очевидно, что для новичков больше подойдет сварочный инвертор.

Технология сварочного процесса

Сварка металлов является высокотемпературным процессом. При варке различных металлических изделий происходит образование и удержание электродуги, которая связывает электродный элемент и сварочную деталь между собой.

Под воздействием дуги происходит расплавление изделия и стержня электродного элемента.

Затем, появляется сварная ванна, в которой смешаны металл и электродные элементы. Параметры такой ванны связаны с выбранным сварным режимом — их указывают в миллиметрах: длина равна 10–30 мм, ширина — 8–15 мм, глубина – 6 мм.

При расплавлении электродного покрытия около дуги и над сварной ванной возникает газовая зона. Она выталкивает воздух из сварной зоны и предотвращает попадание кислорода на металлы, которые уже расплавились.

Также в этой зоне появляются пары, которые вырабатывают металл и электродные элементы. Сверху швов появляется шлак, который предотвращает соприкосновение расплавленной детали с кислородом, что ухудшает качество сварных работ.

После удаления электродуги металл кристаллизуется и появляется шов, который объединяет сварные детали. Сверху шва находится защитный слой от попадания шлаков, который снимают после соединения сварочных деталей.

Технология ручной дуговой сварки

Сварка труб ручной дуговой сваркой — не самая лёгкая сварка для начинающих специалистов в этом деле. Обучение сварке должно проводится опытными людьми в этом деле, которые дают полезные рекомендации и исправляют недочёты новичков.

Чтобы сварка была качественной, надо следить за перемещением электродуги. Если образовалась слишком длинная дуга, то расплавленный металл окисляется, его капли разбрызгиваются по всему изделию, в результате чего шов становится пористым.

Ручная дуговая сварка имеет такие преимущества:

  1. такую работу делают в отдельном помещении;
  2. для подобной сварки выпускают много электродов;
  3. можно быстро перейти от одного сварного изделия к другому;
  4. сварочные аппараты, применяемые при таком сварочном процессе, можно с лёгкостью переместить из одного места в другое.

В то же время дуговая сварка металлов имеет несколько недостатков:

  • при такой сварочной работе выделяется много вредных веществ;
  • обладает низким КПД в отличие от других видов сварных работ;
  • качество выполняемых сварных работ напрямую связано с квалификацией сварщика

Выполнение сварки полуавтоматом

Сварка полуавтоматом — не самое лёгкое сварочное дело. До начала сварки деталей полуавтоматом, следует внимательно ознакомиться с инструкцией к этому аппарату.

Настройку полуавтомата можно сделать таким образом:

  • сначала следует вычислить силу тока, которая определяется исходя из толщины сварного металла. Информацию об этих 2 параметрах можно найти в инструкции к полуавтомату.

Сварка полуавтоматом считается некачественной при низком токе сварки;

  • сделать настройку скорости подачи сварной проволоки. Скорость надо настроить на сменных шестёренках, которые входят в комплект подобного аппарата;
  • установить нужное напряжение и силу тока;
  • провести проверку правильности установки режимов на пробной детали;
  • кликнуть по кнопке «Вперёд»;
  • добавить в воронку флюс;
  • сделать установку держателя — наконечник мундштука должен находиться в сварной зоне;
  • по окончании настройки сварного аппарата надо открыть заслонку флюсовой воронки, кликнуть на кнопку «пуск» и чиркнуть по сварочному месту. В итоге на дуге появиться огонь, и начнётся процесс варки.

Приступим к сварке

Итак, разберемся пошагово, как правильно варить сваркой металл. Вероятно, для получения приемлемого результата, придется повторить этот алгоритм не один раз. Но научившись, Вы быстро освоитесь в роли сварщика и сможете выполнять довольно сложные операции.

В первую очередь помещаем электрод в специальный держатель. Теперь нужно зажечь дугу. Электрод нужно держать под углом примерно 70° к поверхности, такое положение является оптимальным.

Далее начинаем заваривать шов:

  1. Выставив угол между электродом и металлом, прочертите быструю линию, двигаясь около 10 см в секунду. При правильном положении появятся искры и треск – это верный признак.
  2. Оставив оптимальный угол наклона электрода, нужно им коснуться металла и тут же поднять электрод так, чтобы образовалась дорожка в 3-5 мм. Если все проделано верно, то дуга станет гореть и металл начнет плавиться.
  3. Нередки случаи, когда электрод прилипает к основе. В этом случае надо его слегка раскачать и оторвать, а далее опять разжечь дугу. Частое залипание электрода может говорить о чересчур малой силе тока. Попробуйте повысить ее и сравнить результаты.
  4. Как только зажигание дуги и ее удерживание в стабильном состоянии усвоены, можно приступить к наплавлению валика. Зажатая дуга плавно перемещается по сварному шву. При этом совершаются движения, которые как бы загребают расплавленный металл. Это достигается равномерными колебательными движениями с амплитудой около 2-3 мм. Чем размереннее движение, тем красивее получится заваренный шов. Кстати, равномерность шва свидетельствует о его высоком качестве и прочности.

На первом этапе лучше всего тренироваться на толстом куске металла и пытаться вывести дугой различные дорожки – от простых размеренных движений с небольшой амплитудой до более сложных и узорчатых швов. Эти навыки пригодятся в последующей работе и позволят хорошо прочувствовать, как варить и какой угол наклона электрода лучше выбирать.

После окончания сварки необходимо дождаться пока металл остынет. Сварной шов будет закрыт шлаков. Чтобы он отлетел достаточно постучать по детали молотком или пройтись щеткой по железу.

Самоучитель по розжигу дуги

Как научиться варить электросваркой можно узнать на обучающем видео. Все начинается с разогревания электрода. Чтобы возбудить электрическую дугу между массой и концом электрода, необходимо легонько постучать последним об поверхность. Рекомендуется это сделать на отдельной пластине, чтобы не оставить следов на изделии. Разогретый электрод подносят к месту соединения, и дуга возбуждается от малейшего касания с поверхностью. Первое время, можно просто сжечь пару электродов, для того чтобы рука привыкла к дистанции и стабильном удержании дуги. Это поможет освоиться и зрительно, когда в маске перестанет все сверкать, и придет понимание происходящего процесса. Для различия расплавленного шлака и металла в сварочной ванне, стоит запомнить, что самый белый и яркий свет исходит от стали, а красноватый от шлака. Научившись различать эти составляющие можно лучше формировать швы и замечать не проваренные места.

Читайте также  Цвет металлопрофиля

Виды сварки

Благодаря открытиям наших предков, сейчас мы можем встретить более 10 видов сварочных соединений, различные по отношению друг к другу, но все равно незаменимые в своих предназначениях.

Несмотря на большой выбор, основными выделяют только некоторые виды сварочных работ.

  1. Ручная дуговая
  2. Полуавтоматическая
  3. Автоматическая
  4. Газовая

Ручная дуговая сварка — самый распространенный способ. Не потому, что он самый лучший или легкий вид, а потому что его просто эксплуатировать. К примеру, при сварке в домашних условиях будет гораздо проще использовать именно этот вид, нежели брать газ или полуавтомат. Конечно, если сварщик знает, как правильно делать сварку, то он может использовать и другие виды, но это будет неудобно и затратно.

Полуавтоматическое соединение сильно отличается от предыдущей. Если при ручной дуговой мы используем электроды разных марок, то при полуавтоматической — катушки проволоки. Это далеко не последнее различие между видами сварки. Так, на полуавтомате чаще всего устанавливается баллон с углекислым газом. Он нужен для того, чтобы сварочный шов не портился из-за воздействия окружающей среды.

Третий вид используется редко. Он подходит для крупного производства. К примеру, это могут быть различные заводы и предприятия. Такая сварка управляется автоматически и настраивается дистанционно на компьютере. Обычно ею варят огромные площади непрерывного вертикального шва.

А вот газ используют так же часто, как и ручную сварку с полуавтоматом. Любой металл, который имеет температуру плавления ниже, чем железо, зачастую будет свариваться именно газом. В таком виде сваривания деталей используют аргон, ацетилен и реже пропан. Те люди, которые знают, как варить сваркой, очень ценятся на рынке труда.

Технология сварки

Для сварки металла понадобятся две части, которые пропускают ток, а также имеют противоположные заряды. В данном случае ими являются металлическая деталь и электрод. Когда две части, которые имеют разную полярность, соприкасаются, вызывается электрическая дуга, которая направлена на плавление металла. В таком случае начинает плавиться как сама металлическая деталь, так и электрод.

При этом плавящийся электрод направляется в сварную ванну вместе с дугой. Защитное покрытие электрода также плавится при высокой температуре, поэтому оно оказывает защитное действие, чтобы в эпицентр не попадал кислород, также выделяются газы при работе.

Важно понимать, что шлак, который плавится от электрода, должен также попадать в сварную ванну, чтобы поддерживать температурный режим плавления.

В целом сваривание металлов получается только за счет электрода и его плавления, поэтому важно передвигать его с определенной скоростью по тому месту, где необходимо сварить две части металла. При этот расплавленный электрод в конце концов и создает рисунок шва.

Когда расплавленная масса начинает высыхать, то на месте шва образуется своеобразная скорлупа, которая и защищает место соединения от попадания ненужных газов. По мере остывания ее отбивают молотком, но необходимо быть внимательным и защищать глаза, так как отлетающие осколки зачастую еще горят и могут попасть в глаза или на кожу.

Учимся пользоваться сваркой

Во-первых, нужно подготовить рабочее место. Особое внимание следует обратить на безопасность: при сварке велик риск травмироваться как от электричества, так и от высоких температур.

Во-вторых, учиться пользоваться электросваркой лучше всего на толстом куске металла. Помимо самой детали и инструмента для сварки, будут нужны краги (специальные плотные перчатки) и маска сварщика. Подберите плотную одежду, которая защитит всё тело, крепкую обувь из толстой кожи. Обувь должна быть настолько крепкой, чтобы она смогла пережить попадание искр и окалин. Подготовьте молоток и металлическую щетка, которой будете сбивать шлак. И не забудьте про защитные очки.

Как вставить электрод в держатель?

Самый подходящий электрод для новичков – универсальный, диаметром 3,2 мм. Такой электрод не самый дешёвый, но с ним будет удобно и комфортно работать. После того, как навык будет отточен, можно будет перейти на использование более дешевых аналогов.

Электрод помещаем в держатель, который крепится на одном из сварочных кабелей. Фиксаторы делятся на 2 типа — пружинный и винтовой. Чтобы вставить электрод в пружинный держатель, нужно нажать на кнопку, расположенную на ручке, и попасть в образовавшееся гнездо. При винтовом зажиме вращением ручки раскручивают зажим, помещаем внутрь электрод и закручивают обратно. После установки электрода можно подключать кабели.

Электродуговой аппарат постоянного тока имеет два выхода: положительный и отрицательный. Сварочных кабелей тоже два:

  • Первый кабель заканчивается металлическим зажимом-фиксатором и крепится к детали;
  • Второй кабель имеет на конце держатель для электрода.

Тип работы определяет, какое направление тока будет выбрано. При использовании инверторов обычно плюс подключают на деталь, а минус — на электрод. Такое подключение считается прямой полярностью. Но при ряде работ создают обратную полярность: минус — на деталь, плюс — на электрод. Такой метод используется, например, при сварке нержавеющей стали.

При прямой полярности металл сильнее нагревается, а это плюс для большинства соединений. Лучший прогрев обусловлен тем, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса (в нашем случае электрода) к положительно заряженному (деталь). В процессе такого перехода электроны отдают металлу часть своей кинетической энергии, повышая его температуру.

Начало сварки: как зажечь дугу?

Когда кабели подключены, самое время подумать о том, как всё-таки получить электрическую дугу. Главное условие её возникновения — непосредственный контакт между электродом и деталью. Существуют два способа обеспечить контакт:

  1. чирканьем;
  2. постукиванием.

В первом случае ведём электрод вдоль шва (дабы не оставлять следов), в другом — постукиваем по металлу кончиком электрода.

Если электрод новый и его кончик оголен, разжечь дугу проще. Если инструмент уже использовался ранее, стержень стирается и оказывается под толстым слоем из защитного покрытия. Этот слой необходимо сбить. Для этого нужно несколько раз слегка ударить кончиком электрода по детали.

Наклон электрода

Следующий момент, достойный особого внимания – положение электрода при работе с ним. Его следует наклонять к себе на угол от 30 до 60 градусов от нормали к поверхности детали. Угол наклона подбирают с учётом того, какой шов планируют получить, а также выставленного тока. Берут в расчёт и состояние сварной ванны.

При наклоне инструмента на себя ванна и расплавленный шлак движутся за кончиком электрода. Его угол наклона и скорость движения следует подбирать так, чтобы шлак успевал накрыть горячий металл. В этом случае металл прогревается на большую глубину.

Если металл не требует слишком сильного прогрева, угол наклона берут от себя, шов и ванна снова следуют за электродом, и глубина прогрева в этом случае минимальна.

Как двигать электрод

Чтобы шов получился качественный, контролируйте сварную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от плоскости металла и постоянно наблюдайте за состоянием и размером сварной ванны. Это требует хорошего навыка, но при регулярной практике он обязательно появится.

Читайте также  Как пользоваться лазерным уровнем

Вся загвоздка в том, чтобы одновременно контролировать целый ряд тонкостей:

  • направлять электрод строго по определённой траектории;
  • по мере стирания стержня плавно опускать электрод, соблюдая расстояние в 2-3 мм от поверхности;
  • регулировать размеры и состояние сварной ванны, увеличивая или уменьшая скорость движения электрода;
  • контролировать направление шва.

Желательно освоить несколько разных движений электрода и применять их в зависимости от ситуации.

1, 2, 3 — для равномерного прогрева сварочной ванны; 4 — для усиленного прогрева корня шва; 5, 6 — для усиленного прогрева кромок

Для освоения движений лучше взять толстый фрагмент металла. Поначалу швы получаются грубые, похожие на валики. На этом этапе вы получите элементарные навыки: привыкните держать необходимое расстояние от кончика электрода до детали и придерживаться правильной траектории.

Берём кусок металла, мелом проводим на его поверхности линию: по этой линии необходимо уложить валик. Разжигаем дугу и осваиваем движения, вместе с этим контролируя ванну. Как правило, получается далеко не с первого раза. Когда техника будет отработана, валик будет равномерным, его ширина и высота не будут «скакать», можно будет приступать к более сложным заданиям.

Наиболее часто встречающиеся ошибки заключаются в следующем:

  1. При медленном ведении электрода – образование прожогов.
  2. Слишком быстрое движение электрода – неровный шов.
  3. Не выдержан угол между электродом и поверхностью – шов плоский и неровный.
  4. Слишком маленький зазор между электродом и деталями – дефект «всплывания шва», металл непроварен.
  5. При слишком большом зазоре между электродом и рабочей поверхностью – шов непрочный, непроваренный металл.
  6. Детали повело – нужно перед началом сварки прихватить детали в нескольких местах с обеих сторон.