Как начать сварку металла начинающему. Как быстро научиться варить сварочным инвертором

Текущая страница: 1 (всего у книги 17 страниц)

Евгений Максимович Костенко

Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика

Введение

В условиях научно-технического прогресса особенно важно развитие определяющих его областей науки, техники и производства. К ним могут быть отнесены сварка и резка металлов, которые во многих отраслях промышленности являются одними из основных факторов, определяющих темпы технического прогресса, и оказывают существенное влияние на эффективность общественного производства. Практически нет ни одной отрасли машиностроения, приборостроения и строительства, в которой не применялись бы сварка и резка металлов.

Сварное исполнение многих видов металлоконструкций позволило наиболее эффективно использовать заготовки, полученные прокаткой, гибкой, штамповкой, литьем и ковкой, а также металлы с различными физико-химическими свойствами. Сварные конструкции по сравнению с литыми, коваными, клепаными и т. п. являются более легкими и менее трудоемкими. С помощью сварки получают неразъемные соединения почти всех металлов и сплавов различной толщины – от сотых долей миллиметра до нескольких метров.

Основоположниками электрической дуговой сварки металлов и сплавов являются русские ученые и изобретатели.

По уровню развития сварочного производства СССР являлся ведущей страной в мире. И впервые осуществил эксперимент по ручной сварке, резке, пайке и напылению металлов в открытом космосе.

Успешно ведутся работы в специализированном институте сварочного профиля – Институте электросварки им. Е. О. Патона АН Украины (ИЭС).

Рост технического прогресса – введение в эксплуатацию сложного сварочного оборудования, автоматических линий, сварочных роботов и т. д. – повышает требования к уровню общеобразовательной и технической подготовки кадров рабочих-сварщиков. Цель настоящей книги – помочь учащимся профессионально-технических училищ, учебно-курсовых комбинатов, а также учащимся при подготовке на производстве освоить профессию электрогазосварщика.

Раздел первый

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРКЕ, СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ И ШВАХ

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ВИДОВ СВАРКИ

1. Общие сведения об основных видах сварки

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого (в соответствии с существующими стандартами).

Различают два основных наиболее распространенных вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением.

Сущность сварки плавлением состоит в том, что металл по кромкам свариваемых частей оплавляется под действием теплоты источника нагрева. Источником нагрева могут быть электрическая дуга, газовое пламя, расплавленный шлак, плазма, энергия лазерного луча. При всех видах сварки плавлением образующийся жидкий металл одной кромки соединяется и перемешивается с жидким металлом другой кромки, создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После затвердевания металла сварочной ванны получается сварной шов.

Сущность сварки давлением состоит в пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей путем их сжатия под нагрузкой при температуре ниже температуры плавления. Сварной шов получается в результате пластической деформации. Сваркой давлением хорошо свариваются только пластические металлы: медь, алюминий, свинец и др. (холодная сварка).

Среди большого разнообразия различных видов сварки плавлением ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты является электрическая дуга.

В 1802 г. русский ученый В. В. Петров открыл явление электрического дугового разряда и указал на возможность использования его для расплавления металлов. Своим открытием Петров положил начало развитию новых отраслей технических знаний и науки, получивших в дальнейшем практическое применение в электродуговом освещении, а затем при электрическом нагреве, плавке и сварке металлов.

В 1882 г. ученый-инженер Н. Н. Бенардос, работая над созданием крупных аккумуляторных батарей, открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им был разработан способ дуговой сварки в защитном газе и дуговая резка металлов.

Ученый-инженер Н. Г. Славянов в 1888 г. предложил производить сварку плавящимся металлическим электродом. С именем Славянова связано развитие металлургических основ электрической дуговой сварки, создание первого автоматического регулятора длины дуги и первого сварочного генератора. Им были предложены флюсы для получения высококачественного металла сварных швов. (В Московском политехническом музее имеется подлинный сварочный генератор Славянова и экспонируются образцы сварных соединений.)

В 1924-1935 гг. применяли в основном ручную сварку электродами с тонкими ионизирующими (меловыми) покрытиями. В эти годы под руководством академика В. П. Вологдина были изготовлены первые отечественные котлы и корпуса нескольких судов. С 1935-1939 гг. стали применяться толстопокрытые электроды. Для электродных стержней использовали легированную сталь, что позволило использовать сварку для изготовления промышленного оборудования и строительных конструкций. В процессе развития сварочного производства, под руководством Е. О. Патона (1870-1953), была разработана технология сварки под флюсом. Сварка под флюсом позволила увеличить производительность процесса в 5-10 раз, обеспечить хорошее качество сварного соединения за счет увеличения мощности сварочной дуги и надежной защиты расплавленного металла от окружающего воздуха, механизировать и усовершенствовать технологию производства сварных конструкций. В начале 50-х годов Институтом электросварки им. Е. О. Патона была разработана электрошлаковая сварка, что позволило заменить литые и кованые крупногабаритные детали сварными; заготовки стали более транспортабельными и удобными при сборке-монтаже.

Промышленное применение с 1948 г. получили способы дуговой сварки в инертных защитных газах: ручная – неплавящимся электродом, механизированная и автоматическая – неплавящимся и плавящимся электродом. В 1950-1952 гг. в ЦНИИТмаше при участии МВТУ и ИЭС им. Е. О. Патона была разработана сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа – процесс высокопроизводительный и обеспечивающий хорошее качество сварных соединений. Сварка в среде углекислого газа составляет около 30 % объема всех сварочных работ в нашей стране. Разработкой этого способа сварки руководил доктор наук, профессор К. Ф. Любавский.

В эти же годы французскими учеными был разработан новый вид электрической сварки плавлением, получивший название электроннолучевой сварки.

Этот способ сварки применяется и в нашей промышленности. Впервые в открытом космосе была осуществлена автоматическая сварка и резка в 1969 г. космонавтами В. Кубасовым и Г. Шониным. Продолжая эти работы, в 1984 г. космонавты С. Савицкая и В. Джанибеков провели в открытом космосе ручную сварку, резку и пайку различных металлов.

К сварке плавлением относится также газовая сварка, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки (в соответствии с существующими стандартами). Способ газовой сварки был разработан в конце прошлого столетия, когда началось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В этот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение наиболее прочных соединений. Наибольшее распространение получила газовая сварка с применением ацетилена. С развитием сети железных дорог и вагоностроения газовая сварка не могла обеспечить получение конструкций повышенной надежности. Большее распространение получает дуговая сварка. С созданием и внедрением в производство высококачественных электродов для ручной дуговой сварки, а также разработкой различных методов автоматической и механизированной дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов, контактной сварки газовая сварка вытеснялась из многих производств. Тем не менее, газовая сварка применяется во многих отраслях промышленности при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали, сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и других цветных металлов и их сплавов; наплавочных работах. Разновидностью газопламенной обработки является газотермическая резка, которая широко применяется при выполнении заготовительных операций при раскрое металла.

К сварке с применением давления относится контактная сварка, при которой используется также тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока. Различают точечную, стыковую, шовную и рельефную контактную сварку.

Основные способы контактной сварки разработаны в конце прошлого столетия. В 1887 г. Н. Н. Бенардос получил патент на способы точечной и шовной контактной сварки между угольными электродами. Позднее эти способы контактной сварки, усовершенствованные применением электродов из меди и ее сплавов, стали наиболее распространенными.

Контактная сварка занимает ведущее место среди механизированных способов сварки. В автомобилестроении контактная точечная сварка является основным способом соединения тонколистовых штампованных конструкций. Кузов современного легкового автомобиля сварен более чем в 10 000 точек. Современный авиалайнер имеет несколько миллионов сварных точек. Стыковой сваркой сваривают стыки железнодорожных рельсов, стыки магистральных трубопроводов. Шовная сварка применяется при изготовлении бензобаков. Рельефная сварка является наиболее высокопроизводительным способом сварки арматуры для строительных железобетонных конструкций.

Особенность контактной сварки – высокая скорость нагрева и получение сварного шва. Это создает условия применения высокопроизводительных поточных и автоматических линий сборки узлов автомобилей, отопительных радиаторов, элементов приборов и радиосхем.

Контрольные вопросы:

1. Что называется сваркой и какие основные два вида сварки вы знаете?

2. Расскажите о сущности сварки плавлением и сварки давлением.

3. Расскажите о новых видах сварки.

4. Что вы знаете о применении газовой сварки?

5. Что вы знаете о контактной сварке и ее достоинствах?

2. Классификация сварки плавлением

Сварку плавлением в зависимости от различных способов, характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок деталей можно условно разделить на следующие основные виды:

электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;

электрошлаковая сварка, где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток;

электронно-лучевая, при которой нагрев и расплавление металла производится потоком электронов;

лазерная, при которой нагрев и расплавление металла происходит сфокусированным мощным лучом микрочастиц – фотонов;

газовая, при которой нагрев и расплавление металла происходит за счет тепла пламени газовой горелки.

Более подробную классификацию можно провести и по другим характеристикам, выделив сварку плавящимся и неплавящимся электродом, дугой прямого и косвенного действия; открытой дугой, под флюсом, в среде защитного газа, дуговой плазмой.

Классификация дуговой сварки производится также в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода и полярности тока и т. д.

По степени механизации различают сварку ручную, механизированную (полуавтоматом) и автоматическую. Каждый из видов сварки в соответствии с этой классификацией характеризуется своим способом зажигания и поддержания определенной длины дуги; манипуляцией электродом для придания свариваемому шву нужной формы; способом перемещения дуги по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной сварке указанные операции выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов (рис. 1).

При сварке на полуавтомате плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются сварщиком вручную (рис. 2).

При автоматической сварке механизируются операции по возбуждению дуги и перемещению ее по линии наложения шва с одновременным поддержанием определенной длины дуги (рис. 3). Автоматическая сварка плавящимся электродом производится, как правило, сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режимы сварки (сварочный ток, напряжение дуги, скорость перемещения дуги и др.) более стабильны. Этим обеспечивается качество сварного шва по его длине, однако требуется более тщательная подготовка к сборке деталей под сварку.

Рис. 1. Схема ручной сварки покрытым электродом: 1 – сварочная дуга; 2 – электрод; 3 – электрододержатель; 4 -сварочные провода; 5 – источник питания (сварочный трансформатор или выпрямитель); 6 – свариваемая деталь, 7 – сварочная ванна; 8 -сварной шов; 9 – шлаковая корка

Рис. 2. Схема механизированной (полуавтоматом) сварки под слоем флюса: 1 – держатель; 2 – гибкий шланг, 3 – кассета со сварочной проволокой; 4 – подающий механизм; 5 -источник питания (выпрямитель), 6 – свариваемая деталь; 7 – сварной шов; 8 – шлаковая корка; 9 -бункер для флюса

Рис. 3. Схема автоматической дуговой сварки под слоем флюса: 1 – дуга; 2 – газовый пузырь (полость); 3 – сварочная головка; 4 – тележка (сварочный трактор); 5 – пульт управления; 6 -кассета со сварочной проволокой; 7 – свариваемая деталь; 8 – сварочная ванна; 9 – сварной шов; 10 – шлаковая корка; 11 – расплавленный флюс; 12 – нерасплавленный флюс

Контрольные вопросы:

1. Назовите основные виды сварки плавлением.

2. Что вы знаете о механизированных способах сварки?

3. Каковы особенности автоматической сварки?

3. Сущность основных способов сварки плавлением

При электрической дуговой сварке энергия, необходимая для образования и поддержания дуги, поступает от источников питания постоянного или переменного тока.

В процессе электрической дуговой сварки основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда (дуги), возникающего между свариваемым металлом и электродом. При сварке плавящимся электродом под воздействием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец (конец) плавящегося электрода расплавляются и образуется сварочная ванна. При затвердевании расплавленного металла образуется сварной шов. В этом случае сварной шов получается за счет основного металла и металла электрода.

К плавящимся электродам относятся стальные, медные, алюминиевые; к неплавящимся – угольные, графитовые и вольфрамовые. При сварке неплавящимся электродом сварной шов получается только за счет расплавления основного металла и металла присадочного прутка.

При горении дуги и плавлении свариваемого и электродного металлов необходима защита сварочной ванны от воздействия атмосферных газов – кислорода, азота и водорода, так как они могут проникать в жидкий металл и ухудшать качество металла шва. По способу защиты сварочной ванны, самой дуги и конца нагреваемого электрода от воздействия атмосферных газов дуговая сварка разделяется на следующие виды: сварка покрытыми электродами, в защитном газе, под флюсом, самозащитной порошковой проволокой и со смешанной защитой.

Покрытый электрод представляет собой металлический стержень с нанесенной на его поверхность обмазкой. Сварка покрытыми электродами улучшает качество металла шва. Защита металла от воздействия атмосферных газов осуществляется за счет шлака и газов, образующихся при плавлении покрытия (обмазки). Покрытые электроды применяются для ручной дуговой сварки, в процессе которой необходимо подавать электрод в зону горения дуги по мере его расплавления и одновременно перемещать дугу по изделию с целью формирования шва (см. рис. 1).

При сварке под флюсом сварочная проволока и флюс одновременно подаются в зону горения дуги, под воздействием теплоты которой плавятся кромки основного металла, электродная проволока и част флюса. Вокруг дуги образуется газовый пузырь, заполненный парами металла и материалов флюса. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя шлак Расплавленный флюс защищает зону горения дуги от воздействия атмосферных газов и значительно улучшает качество металла шва Сварка под слоем флюса применяется для соединения средних и больших толщин металла на полуавтоматах и автоматах (см. рис. 3).

Сварку в среде защитных газов выполняют как плавящимся элек тродом, так и неплавящимся с подачей в зону горения дуги присадоч ного металла для формирования сварного шва.

Сварка может быть ручной, механизированной (полуавтоматом и автоматической. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, иногда азот для сварки меди. Чаще применяются смеси газов: аргон + кислород, аргон + гелий, аргон + углекислый газ + ккислород и др. В процессе сварки защитные газы подаются в зон горения дуги через сварочную головку и оттесняют атмосферные газы от сварочной ванны (рис. 4). При электрошлаковой сварке тепло, идущее на расплавление металла изделия и электрода, выделяется под воздействием электрического тока, проходящего через шлак. Сварк осуществляется, как правило, при вертикальном расположении свариваемых деталей и с принудительным формированием металла шв (рис. 5). Свариваемые детали собираются с зазором. Для предотвращения вытекания жидкого металла из пространства зазора и формирования сварного шва по обе стороны зазора к свариваемым деталям прижимаются охлаждаемые водой медные пластины или ползуны. По мере охлаждения и формирования шва ползуны перемещаются снизу вверх.

Рис. 4. Схема сварки в среде защитных газов плавящимся (а) и неплавящимся (б) электродом. 1 – сопло сварочной головки; 2 – сварочная дуга; 3 – сварной шов; 4 – свариваемая деталь; 5 – сварочная проволока (плавящийся электрод); 6 – подающий механизм

Рис. 5. Схема электрошлаковой сварки:

1 – свариваемые детали; 2 – фиксирующие скобы; 3 – сварной шов; 4 – медные ползуны (пластины); 5 – шлаковая ванна; 6 – сварочная проволока; 7 – подающий механизм; 8 – токоподводящий направляющий мундштук; 9 – металлическая ванна; 10 – карман – полость для формирования начала шва, 11 – выводные планки

Обычно электрошлаковую сварку применяют для соединения деталей кожухов доменных печей, турбин и других изделий толщиной от 50 мм до нескольких метров. Электрошлаковый процесс применяют также для переплава стали из отходов и получения отливок.

Электронно-лучевая сварка производится в специальной камере в глубоком вакууме (до 13-105 Па). Энергия, необходимая для нагрева и плавления металла, получается в результате интенсивной бомбардировки места сварки быстро движущимися в вакуумном пространстве электронами. Вольфрамовый или металлокерамический катод излучает поток электронов под воздействием тока низкого напряжения. Поток электронов фокусируется в узкий луч и направляется на место сварки деталей. Для ускорения движения электронов к катоду и аноду подводится постоянное напряжение до 100 кВ. Электронно-лучевая сварка широко применяется при сварке тугоплавких металлов, химически активных металлов, для получения узких и глубоких швов с высокой скоростью сварки и малыми остаточными деформациями (рис. 6).

Лазерная сварка – эта сварка плавлением, при которой для нагрева используется энергия излучения лазера. Термин «лазер» получил свое название по первым буквам английской фразы, которая в переводе означает: «усиление света посредством стимулированного излучения».

Современные промышленные лазеры и системы обработки материалов показали существенные преимущества лазерной технологии во многих специальных отраслях машиностроения. Промышленные СО2-лазеры и твердотельные снабжены микропроцессорной системой управления и применяются для сварки, резки, наплавки, поверхностной обработки, прошивки отверстий и других видов лазерной обработки различных конструкционных материалов. С помощью СО2-лазера производится резка как металлических материалов, так и неметаллических: слоистых пластиков, стеклотекстолита, гетинакса и др. Лазерная сварка и резка обеспечивают высокие показатели качества и производительности.

Рис. 6. Схема формирования пучка электронов при электронно-лучевой сварке: 1 – катодная спираль; 2 – фокусирующая головка; 3 – первый анод с отверстием; 4 – фокусирующая магнитная катушка для регулирования диаметра пятна нагрева на детали; 5 – магнитная система отклонения пучка; 6 – свариваемая деталь (анод); 7 – высоковольтный источник постоянного тока; 8 – сфокусированный пучок электронов; 9 – сварной шов

Контрольные вопросы:

1. Что такое сварочная ванна?

2. Из чего состоит металл сварного шва при сварке плавящимся и неплавящимся электродами?

3. Какие функции выполняют плавящиеся и неплавящиеся электроды?

4. Для чего необходима защита сварочной ванны, дуги и конца нагретого электрода?

5. На какие виды подразделяется электрическая сварка плавлением по способу защиты?

6. Расскажите, в чем сущность сварки покрытыми электродами?

7. За счет чего осуществляется защита зоны горения дуги при сварке под слоем флюса?

8. В чем сущность сварки в защитных газах?

9. Кратко охарактеризуйте электрошлаковую сварку.

10. Каковы достоинства электронно-лучевой и лазерной сварки?

Чтобы разобраться в том, как научиться , следует сначала выяснить, что же именно представляют собой подобные аппараты. Сварочный инвертор имеет довольно компактную конструкцию, переносить его с одного места на другое значительно легче по сравнению с обыкновенным сварочным аппаратом, работающим на основе трансформатора. Кроме того, работать с современным устройством значительно удобнее.

Сваривать металлические элементы при помощи инвертора достаточно надежно можно только в случае, если знать хотя бы приблизительное его устройство. Прежде всего, конструкция данного оборудования занимает не слишком много места: все необходимые детали помещаются в малогабаритном металлическом ящике, который в длину не превышает полуметра, в ширину обычно не больше 20 см, а в высоту – порядка 30 см. Общая масса конструкции составляет порядка 10 кг.

Принцип его работы заключается в выдаче электрического тока с подходящей силой и напряжением. Инвертор выдает в районе свариваемой поверхности постоянный ток, формируемый из переменного напряжения, находящегося в бытовой сети, – 220 В.

У аппаратов всегда имеются две клеммы – катод, или отрицательно заряженный проводник, и анод – положительный. Одна из них используется для подключения электрода, а другая соединяется с металлом, который будет свариваться. После того как начинает подаваться напряжение, формируется единая электрическая цепь. Если сделать ей незначительный разрыв, величина которого будет составлять всего лишь несколько миллиметров (как правило, не больше 8), то в этом месте осуществляется ионизация воздуха и возникает соответствующая электрическая дуга.

Чтобы правильно , следует понимать, что основная масса тепла выделяется именно в электрической дуге, которая горит при температуре порядка 7000 градусов. Это позволяет качественно расплавить кромки свариваемых металлических заготовок.

Когда дуга искрит, происходит расплавление не только кромок металла, но и самого электрода, в результате все эти материалы перемешиваются друг с другом. Если сварочные работы проводятся плохо, то шлак, который, как правило, значительно меньше по плотности по сравнению с металлом, будет оставаться в толще металла. Это значительно снижает качество получаемого сварного соединения.

Обычно шлак выходит на поверхность и не допускает, чтобы свариваемые элементы окислялись кислородом, содержащимся в воздухе, или же начинали поглощать азот из окружающей среды. После того как расплавленный металл начнет застывать, происходит формирование сварного соединения.

Основные параметры сварных работ

Чтобы перенять опыт видавших виды сварщиков, нужно разобраться с таким понятием, как полярность тока, потому что она бывает прямой и обратной. Первая формируется в случае, если ток протекает от катода к аноду. Обратная полярность получается при противоположной ситуации.

Если человек знает, как правильно варить, то он поймет, что наивысшая температура будет формироваться на клемме, от которой начинает проистекать электрический ток. При использовании прямой полярности температура будет выше непосредственно на заготовках. Как правило, подобной технологией пользуются сварщики, которые только начинают постигать азы данного ремесла.

При обратной полярности более высокая температура формируется на электроде. Данная технология полезна при проведении работ с листами металла незначительной толщины, а также при работе с металлами, которые не слишком хорошо реагируют на перегрев, что может привести к порче заготовки.

Немаловажную роль играет толщина электрода или сварной проволоки. Этот показатель напрямую зависит от того, насколько толстыми будут свариваемые детали. В принципе, от этого показателя следует отталкиваться при выборе силы тока. Получается, что чем выше толщина электрода, тем большую силу электрического тока нужно подавать на него.

Также следует учитывать, что на показатель силы тока оказывает непосредственное влияние местоположение шва – горизонтального, вертикального, потолочного и так далее. Для постепенного освоения инверторной сварки следует тщательно изучить таблицу, где приводятся соответствующие силы тока, диаметры электродов и другие немаловажные показатели, касающиеся проведения сварных работ.

Каковы главные положительные качества инвертора?

Инверторный аппарат гораздо удобнее для проведения сварочных работ. Даже большинство профессиональных сварщиков говорят о том, что подобная технология значительно лучше и проще по сравнению с примитивным трансформатором. Благодаря применению данного изделия можно не только с легкостью сформировать дугу, но и получить ее в конечном счете максимально устойчивую.

Подобный эффект позволяет не допустить чрезмерно сильного разбрызгивания металла. Инвертор хорош еще и тем, что в нем предусмотрен целый ряд разного рода дополнительных характеристик. В частности, одной из наиболее полезных функций является так называемый «Горячий старт», который позволяет сделать сварочный ток в самом начале проведения работ как можно более сильным. Это позволяет сформировать дугу значительно проще и быстрее.

Еще одной функцией является «Сильная дуга». Данный элемент активируется только в случае, если электрод чересчур близко подошел к свариваемым элементам. При подобном развитии событий аппарат будет увеличивать силу тока в автоматическом режиме. Это позволяет расплавлять металл как можно быстрее, чтобы электрод не прилипал к заготовкам.

Третьим полезным качеством является опция «Антизалип». В случае необходимости она делает электрический ток наиболее низким, чтобы электрод можно было очень быстро оторвать от поверхности металла и продолжить выполнение работ. Функция очень полезна для тех, кто пока полностью не разобрался в том, как правильно оторвать электрод от заготовки.

Инвертор представляет собой довольно экономичный аппарат. Если рассматривать электроды с диаметром 3 мм, то для их качественного использования вполне достаточно установить напряжение с мощностью 4 кВт – это в полной мере соответствует нормальному параллельному подключению двух электрических чайников.

Экономичность конструкции в плане потребления электрического тока позволяет буквально в течение одного сезона оправдать довольно высокую стоимость инверторного сварочного аппарата.

Какие меры, касающиеся техники безопасности, необходимо соблюдать?

Чтобы разобраться, как варить инверторной сваркой, сначала следует уяснить основные нормы безопасности. Дело в том, что сварочные работы отличаются особой опасностью для здоровья и жизни человека, поэтому к ним следует подходить с осторожностью.

• Перед тем как приступить к выполнению работ, нужно очистить прилегающее пространство от деревянных предметов и других вещей, способных быстро воспламениться. Этот момент очень важен именно для тех людей, которые только начинают осваивать сварку. Электроды, шлак, расплавленный металл отличаются очень высокой температурой, что может стать причиной быстрого возгорания.
• На себя следует надеть плотную одежду, по возможности закрывающую все тело: длинные плотные брюки, куртку или кофту с длинными рукавами. Это делается для того, чтобы капли расплавленного металла не смогли попасть на кожу и вызвать сильный термический ожог.
• Глаза и лицо необходимо защитить специальной маской со встроенным темным стеклом или светофильтром. Оно не будет пропускать солнечный свет, но горение дуги будет прекрасно видно, также этот фильтр позволит хорошенько рассмотреть, как происходит расплавление металла и заполнение сварного шва.
• Если дуга горит, но сваривания металла не происходит, то это может сказать о неисправности аппарата или недостаточной силе тока. Прибавить ее можно на рабочей панели оборудования. Если это не помогло, то инструмент следует сразу обесточить, так как наверняка внутри него произошла какая-то поломка. Она может вызвать поражение электрическим током.
• Категорически запрещается работать во влажную погоду, при слишком низких температурах и других неблагоприятных атмосферных явлениях, потому что это также зачастую вызывает удар током.
• Не следует наблюдать за проведением или выполнением сварных работ без защитного стекла – это вызывает сильный ожог роговицы, от которого придется восстанавливаться в течение нескольких дней. Ожоги этого плана бывают различными: слабая степень характеризуется возникновением перед глазами светлых пятен; средняя степень начинается с ощущения песка в глазах; сильная может вызвать частичную или абсолютную потерю зрения.

Как правильно зажечь дугу?

Люди, стремящиеся выяснить, как научиться варить сварочным инвертором, должны сначала потренироваться правильно зажигать дугу и поддерживать ее горение в течение всего периода проведения работ.

На первом этапе следует подключить клеммы в зависимости от того, с какой полярностью планируется работать – прямой или обратной. Если опыта в сварке на настоящий момент совсем нет, то нужно использовать только прямое подключение. Начинающему сварщику лучше брать универсальные электроды, подходящие для большинства металлов: их диаметр составляет 3 мм.

Применять более толстые электроды нежелательно, так как они могут вызвать серьезное колебание дуги и нестабильное ее горение. Работа с подобными расходными материалами требует лучших навыков.

Поначалу нужно установить силу тока, равную 100 А. Использование маски с непривычки может вызвать некоторый дискомфорт, однако для сохранения зрения им можно и пожертвовать. Перед непосредственным розжигом дуги нужно слегка постучать электродом по металлу, чтобы сбить обмазку с его края.

Поджигать дугу можно одним из следующих способов:

• чирканье;
• легкое касание.

Если принять во внимание все рассмотренные моменты, то разобраться, как варить сварочным инвертором, будет не слишком сложно. Тем более, что он может использоваться для различных материалов.

Для выполнения самых разнообразных задач, а сам процесс сварки несложен и занимает мало времени. Сварка электродом не требует от сварщика высокой квалификации, но при этом электросварка имеет определенные нюансы, которые следует учесть.

Изучать азы сварки для начинающих нужно с теории, плавно переходя к практике. Наша статья - это краткая инструкция по электродуговой сварке для начинающих. Здесь собраны секреты по выбору инвертора, его правильной настройке, кратко описана технология сварки и ее особенности. Конечно, этой информации недостаточно, чтобы с нуля выполнить сварку качественно и быстро, но наша статья поможет вам разобраться в основах.

Прежде чем мы узнаем, как научиться сваривать металл самостоятельно, нужно определиться со сварочным оборудованием. Сварочный аппарат для сварки выбирается не только по цене и внешнему виду, но и по характеристикам. Мы посвятили этой теме несколько статей: , а на любой вкус и кошелек. Со сварочным аппаратом, способным удовлетворить ваши рабочие потребности, вы сможете легко и быстро обучиться.

Также для освоения сварочного дела вам понадобится экипировка. Экипировка - это защита сварщика. Она защищает от брызг металла, от вспышек и потоков ультрафиолета. Стандартный комплект состоит из маски (мы рекомендуем с автоматическим затемнением), подшлемника, рабочего костюма (называемого «роба») и специальных плотных перчаток. В качестве рабочего костюма можно использовать одежду, сшитую из грубой плотной ткани, этого будет достаточно для сварки в домашних условиях.

Чтобы научиться работать сварочным инвертором нужно знать и выполнять требования техники безопасности. Несоблюдение правил может привести к ожогам, пожарам и несчастным случаям. О технике безопасности мы подробно писали , и . Сварочные работы категорически запрещено проводить без огнетушителя рядом. Особенно, если вы работаете на даче или дома.

Также надевайте всю экипировку перед началом работ. Если вы зажжете без маски, то гарантировано получите ожог сетчатки глаз. И вы даже не узнаете об этом, поскольку симптомы начнут проявляться только спустя некоторое время. Вечером поработали без маски всего пару минут, а на утро не сможете открыть веки. При этом даже профессиональные сварщики часто становятся жертвами ожогов глаз (мастера называют это « »), но у них это связано с большим объемом работ, а не с несоблюдением правил. Так что имейте в запасе капли для глаз. Об этом мы писали .

Ручная сварка для начинающих таит и другие опасности. Не забывайте, что при сварке металла вас окружают детали, нагретые до очень высоких температур. Не прикасайтесь к ним до полного остывания, иначе также гарантировано получите ожоги.

Далее поговорим о технологии сварки. Пока можете посмотреть небольшой вводный урок, в нем рассказывается про оборудование и особенности. Обучение сварке и, в целом, обучение сварочному делу требует от вас максимальной концентрации и соблюдения правил. В противном случае сварочный процесс может закончиться плачевно.

Технология сварочных работ

Как научиться сваривать металл с нуля? Этот вопрос задают все новички. Для начала определимся, какие ключевые элементы нам понадобятся для выполнения работ. Это , экипировка и, конечно, . Электроды для сварки имеют широкое применение, они позволяют быстро и качественно соединить различные металлы.

Для сварки инвертором используются так называемые плавящиеся электроды с обмазкой (или покрытием). Покрытие играет защитную функцию, оно не позволяет кислороду проникать в сварочную зону и ухудшать качество шва. Также благодаря покрытию дуга проще зажечь и вести, она стабильна и горит равномерно.

Существует множество типов покрытий. Покрытие выбирается исходя из металла, который нам нужно сварить. Самые популярные обмазки - основная, и кислая. электродами с кислым покрытием производится как на постоянном, так и на переменно токе. С помощью кислых электродов можно легко сварить загрязненный металл (но мы все же рекомендуем его подготовить перед сваркой, о подготовке мы писали ). Кислые электроды принято использовать при сварке не очень важных конструкций из низкоуглеродистой стали.

Электроды с основным покрытием очень интересны. При плавлении обмазка выделяет , который отлично справляется с защитой сварочной зоны. Швы получаются очень прочными и долговечными. При этом работать нужно только с постоянным током, установив обратную полярность. Но такие электроды требуют очень тщательной очистки металла перед сваркой, нужно зачистить поверхность, удалить все загрязнения и очаги коррозии. Если пренебречь подготовкой металла перед сваркой, то после работы со сварочными электродами с основным покрытием на шве будет много и его будет трудно убрать.

Электроды с рутиловым покрытием самые популярные. Они универсальны, стоят недорого и позволяют сварить любой металл. Ими можно варить на постоянном и переменном токе, но всегда читайте упаковку. Ведь некоторые производители выпускают рутиловые электроды для работы только с переменкой или только с постоянкой.

На этом основы сварочных работ не заканчиваются. Нужно правильно подобрать размер электрода, а именно его диаметр. Здесь все просто: чем тоньше металл, тем диаметр меньше. Вот простой пример: нам нужно сварить тонкий лист металла (например, ). Для этих целей мы берем электрод диаметром до 2 миллиметров. И так со всеми остальными металлами. От выбора диаметра напрямую зависит качество шва.

Кстати, существуют разные . Вы можете видеть их на картинке ниже.

Нижний шов самый простой. Варим его, положив деталь горизонтально на ровную поверхность. Мы рекомендуем начинать обучение именно с нижнего шва. похож на нижний, но уже сложнее, поскольку требует от сварщика больше мастерства. Приступайте к горизонтальным швам только после того, как хорошо научитесь делать нижние швы.

Еще сложнее, чем горизонтальные. Электрод нужно вести сверху вниз и под действием силы притяжения расплавленный металл стремительно стекает вниз. Нужно немало опыта и мастерства, чтобы научиться делать вертикальный шов, чтобы при этом он был равномерно проварен. Но самый сложный как раз . Здесь все трудности собраны воедино. Если сварщик может без проблем сварить потолочный шов, значит он настоящий профессионал. Стремитесь к этому и вы тоже сможете стать настоящим мастером своего дела.

Нас часто спрашивают, как научиться сварке трубопровода или как правильно научиться варить различные ? Почему-то у многих это вызывает трудности. Это не удивительно: при сварке трубы швы комбинируются, вам придется уметь варить и нижний, и вертикальный, и потолочный шов, чтобы соединить трубы. Единственное, что мы можем посоветовать - больше практиковаться. Не надейтесь узнать какой-то уникальный способ, с помощью которого можно без труда сварить сложные швы. Только практикуясь вы улучшите свои навыки.

Теперь поговорим о полярности. В статье мы уже упоминали это слово. Скажем простыми словами: при прямой полярности деталь нагревается быстро, расходуется мало. А при обратной полярности все наоборот. Подробнее , обязательно прочтите ее, там мы подробно все объясняем. Обратную полярность используют чаще всего. Ну а прямая полярность нужна для резки металла, например.

Первое соединение металла своими руками нужно начинать с нижнего шва, поскольку он самый простой, как мы уже писали ранее. Для теста можете использовать ненужные металлические детали, которые найдете в гараже. Купите популярные (например, электроды МР-3), можно выбрать подешевле. Такие электроды позволят новичку быстро зажечь и вести дугу, а шов получится не очень качественным (но это пока не главное). Не покупайте электроды УОНИ, поскольку вы просто не справитесь с ними из-за недостатка опыта.

Далее нужно научиться зажигать дугу. Существует два способа: метод постукивания (или касания) и метод чирканья. Разогрейте кончик горелкой и постучите им по детали, затем легко проведите по детали. Движения должны быть плавными и уверенными, в меру быстрыми. Иначе к металлу. Благодаря предварительному прогреву электрода дуга зажжется проще, но в дальнейшем вы должны учиться зажигать дугу без прогрева.

Метод чирканья похож на ситуацию, когда вы поджигаете спичку о коробок. Быстро проведите концом электрода по поверхности металла, без предварительного нагрева. При чирканье электрод уже достаточно разогревается и при поднесении его к поверхности металла легко зажигается. Так проще начать сварку.

Подождите, пока дуга разгорится. Затем приступайте к сварке. Как только вы поднесете электрод к металлу, вы увидите, как он начинает плавится и образовывается участок с углублением. Он называется сварочной ванной. В сварочной ванне визуально заметны все процессы: выделение защитного газа, образование шлака и брызги металла. Следите за процессами в сварочной ванне, чтобы понимать, как нужно вести шов.

Шов ведут плавно, электрод держат на равном расстоянии, не изменяя его по ходу движения. Мы рекомендуем держать короткую дугу, т.е. вести на расстоянии 3 миллиметров от поверхности металла. Новички могут установить меньшее значение силы тока, чтобы случайно не расплавиться металл больше, чем нужно.

Существует три типа ведения швов. Вы можете видеть их на картинке ниже. Самый популярный тип - углом вперед (на картинке обозначается буквой «б»). Буквой «а» обозначен шов под прямым углом, буквой «в» обозначен шов, который ведется углом назад. В зависимости от выбранного направления отличаются и готовые швы. Новичкам для начала рекомендуем вести электрод именно углом вперед.

На этом сварка металла не заканчивается. Шов нужно правильно довести и закончить работу. Нельзя резко отрывать электрод от поверхности металла, иначе дуга погаснет и на конце шва останется заметный кратер. Из-за него может произойти дальнейший раскол соединения. Вместо этого подержите электрод пару секунд на одном месте и затем плавно отведите его назад.

Вместо заключения

Мы рассказали все о том, что нужно знать про сварочное дело, если вы только собираетесь приобрести свой первый сварочный аппарат. Поверьте, не так уж сложно научиться варить сваркой, вы можете в свободное время прочесть пособие по сварке инвертором
или самоучитель по сварочным работам, которые можно легко найти в магазинах со специализированной литературой. Также в интернете есть наглядные уроки сварки для чайников, так что учеба сварке еще никогда не была такой простой. Желаем удачи!

Сварку применяют во многих отраслях экономики РФ. Сварщики работают на строительных площадках, при этом занимаясь созданием подземных и наземных конструкций. Они работают на автомобильных заводах, энергетических комплексах, сельском хозяйстве и на нефтеперерабатывающих предприятиях.

Многие мужчины время от времени используют сварку при решении ремонтных работ в своих жилищах, сварочный шов считается одним из надежнейших способов для соединения деталей

Кроме того, оцинкованные трубы имеют приятный внешний вид, поэтому их часто используют при создании оригинального дизайна того или иного здания или сооружения.

Таким же образом делается сварка оцинкованного металла, который применяют в строительстве.

Самостоятельная сварка считается сложным занятием. Прежде чем приступить к такой работе, надо изучить правила сварочного процесса и научиться выполнять лёгкие сварочные работы для начинающих специалистов в этом деле.

Профессия: «Электросварщик ручной дуговой сварки» Электросварщик

Сварочные работы используются практически во всех отраслях промышленности. Сложно назвать какой-либо сегмент производства, где не требовался бы труд сварщика. В качестве профессии для начинающих предоставляет возможность получения перспективной работы. Сварщики работают на стройплощадках, создавая системы различных коммуникаций и конструкций, в промышленности, применяя свои навыки и опыт, в кораблестроении, машиностроении, энергетике, сельском хозяйстве, нефтеперерабатывающей промышленности.

В первую очередь сварщик в совершенстве должен владеть сварочным оборудованием. При этом от него, как специалиста, требуется доскональное знание принципов его действия, подготовки оборудования к работе и выявления возможных неисправностей. Сварщик должен владеть технологией проведения сварочных работ от подготовки соединяемых поверхностей до зачистки сварного шва и обнаружении .

Специалист, выполняющий сварочные работы, должен знать, как правильно сваривать электросваркой, определить оптимальный режим для сварки различных материалов, выставить значение тока. Сложность работы газоэлектросварщика также заключается в том, что в процессе проведения сварочных работ изменение режима сварки может отрицательно влиять на их качество, поэтому крайне важно с самого начала правильно определить скорость сварки. Квалифицированные сварщики выполняют ручную дуговую сварку, и могут создавать довольно сложные металлоконструкции и трубопроводы. Сварщик должен знать, как обращаться с разными видами металлов: сплавами, сталями, (в том числе с ограниченной свариваемостью).

Как научиться варить электросваркой

Профессии сварщика обучают в колледжах, профессионально-технических училищах, курсах. Обучение проводится три года на базе девятых и два года на базе одиннадцатых классов.

Если же вы не собираетесь работать сварщиком, но хотите узнать, как научиться работать электросваркой, чтобы самому, при необходимости, уметь что-либо заварить, можете воспользоваться советами этой статьи, или литературой из серии «Электросварка самоучитель». Конечно при этом вы не станете сварщиком экстра класса, но этого ведь и не требуется. Главное — понять как правильно пользоваться электросваркой, изучить основы электросварки, научиться основным приемам работы.

Азы электросварки

Прежде всего, надо приобрести сварочный аппарат и электроды, которыми надо запастись в приличном количестве, так как в процессе обучения, их много придется испортить, прежде чем вы добьетесь первого положительного результата. Электроды для сварки своими руками выбирайте диаметром 3 мм. Для обучения в домашних условиях они самые подходящие, так как более тонкие подходят для очень тонкого металла, варить который могут только опытные сварщики, а более толстые сильно нагружают электросеть.

Электросварка своими руками

Для начинающих — нелегкое, но вполне осуществимое дело, хотя и требует большой усидчивости. Нужно только побольше практиковаться. А процесс обучения лучше проводить под присмотром профессионалов, которые могут помочь советом и исправить ошибки.

Чтобы понять, как правильно варить металл, воспользуйтесь каким-нибудь ненужным металлическим куском. Заранее поставьте рядом ведро воды. Ни в коем случае не выполняйте работу на деревянном верстаке. Соблюдайте осторожность, так как даже маленькие остатки уже использованного электрода могут вызвать пожар.

Надежно прикрепите зажим «заземления» к детали. Кабель должен быть хорошо изолирован и заправлен в держатель. После этого можете выставить значение мощности тока на сварочном аппарате. Оно должно соответствовать диаметру электрода.

Пространственные положения сварного шва

Теперь можно попробовать зажечь дугу. Для этого установите электрод под углом около 60 градусов по отношению к заготовке. Очень медленно проведите по поверхности электродом. После появления искр прикоснитесь электродом к заготовке и приподнимите его так, чтобы зазор не превышал 5 миллиметров. Если все сделано правильно, то зажжется дуга. Такой зазор нужно поддерживать на протяжении всего времени работы. Учтите, что электрод будет выгорать. Перемещать его надо медленно. Если произойдёт залипание электрода, то качните им в сторону. Если дуга длиной 2 — 3 миллиметра не зажигается, то необходимо увеличить силу тока на . Старайтесь получить устойчивую дугу длиной 3 — 5 миллиметров между деталью и концом электрода.

Если у вас все получилось с зажиганием и поддержанием дуги, то можете попробовать наплавить валик. Для этого надо зажечь дугу и плавно перемещать электрод по горизонтали, выполняя при этом колебательные движения (подробнее смотрите ниже). Расплавленный металл как бы «подгребайте» к центру дуги. В итоге должен получиться красивый шов, имеющий маленькие волны из наплавленного металла.

Для образования и удержания электрической дуги к свариваемому изделию и электроду от источника питания поступает сварочный ток (постоянный или переменный).

Схема движения электрода

При подсоединении положительного полюса источника питания (анода) к изделию, производится ручная дуговая сварка прямой полярности. Если к изделию подключен отрицательный полюс, то выполняется сварка обратной полярности. Под действием дуги металлический стержень электрода (так называемый электродный металл), его покрытие и материал изделия (основной металл) расплавляются. Электродный металл, теперь представляющий собой отдельные капли, покрытые шлаком, поступает в сварочную ванну, в которой смешивается с основным металлом, при этом расплавленный шлак выходит на поверхность.

Величина сварочной ванны зависит от пространственного положения и режимов сварки, конструкции сварного соединения, скорости перемещения дуги на поверхности изделия, размеров и формы разделки соединяемых кромок и т. д. Она обычно колеблется в следующих пределах: ширина 8 — 15 мм, глубина до 6 мм, длина 10 — 30 мм.

Длиной дуги называется расстояние от одного активного пятна на поверхности сварочной ванны до другого на расплавленной поверхности электрода. При плавлении покрытия электрода над сварочной ванной и около дуги образуется газовая атмосфера, вытесняющая воздух из сварочной зоны сварки и предотвращающая его взаимодействие с расплавленным металлом. В ней также находятся пары легирующих элементов электродного и основного металлов.

Покрывающий поверхность сварочной ванны и капель расплавленного электродного металла, шлак препятствует их взаимодействию с атмосферным воздухом и способствует очищению от примесей расплавленного металла.

При постепенном удалении дуги металл в сварочной ванне кристаллизуется, образуя шов, соединяющий свариваемые детали. На его поверхности образуется слой застывшего шлака.

Техника ручной дуговой сварки

Залогом качественной сварки является правильное поддержание и перемещение электрической дуги. При слишком длинной дуге происходит окисление и азотирование расплавленного металла, разбрызгивание его капель и создание пористой структуры шва.

Ровный, красивый и качественный шов получается только при правильном размере дуги и ее равномерном перемещении. Оно может происходить по трем основным направлениям.

Сварка с опиранием электрода

В результате все три движения, накладываясь друг на друга, создают достаточно сложную траекторию движения электрода. На практике у каждого опытного мастера есть свои навыки выбора траектории перемещения электрода. Классические траектории движения электрода, выполняемые при ручной дуговой сварке, представлены ниже на рисунках. Но в любом случае, траектория перемещения дуги должна выбираться так, чтобы кромки соединяемых деталей проплавлялись, образуя необходимое количество наплавленного металла и заданную форму шва.

Нижние многослойные швы

В процессе выполнения электродуговой сварки металлов электрод может выгорать почти полностью — остается только небольшой кусочек стержня в зажиме держателя. Если к этому моменту шов не удается закончить, то сварку следует временно прекратить. После замены электрода надо удалить шлак и снова возобновить сварку.

Схема движения электрода при выполнение вертикальных швов

Чтобы завершить оборванный шов, дугу зажигают на расстоянии 12 миллиметров от углубления, которое образовалось на конце шва и называется кратером. Для этого электрод возвращают к кратеру с целью образования сплава нового и старого электродов, а потом снова начинают его перемещать по первоначально выбранной траектории.

Горизонтальный шов на вертикальной плоскости

Преимущества ручной дуговой сварки:

• возможность выполнения работ в местах с ограниченным доступом;
• возможность сварки различных видов сталей благодаря очень широкому выбору выпускаемых типов электродов;
• возможность сравнительно быстрого перехода от одного соединяемого материала к другому;

• возможность проведения сварки из любых пространственных положений;
• простота и достаточно легкая транспортабельность сварочного оборудования.

К недостаткам электродуговой сварки металлов можно отнести:

• вредные условия процесса выполнения сварки;
• низкие производительность и КПД в сравнении с другими