Як розпочати зварювання металу початківцю. Як швидко навчитися варити зварювальним інвертором

Поточна сторінка: 1 (всього у книги 17 сторінок)

Євген Максимович Костенко

Зварювальні роботи: Практичний посібник для електрогазозварника

Вступ

В умовах науково- технічного прогресуособливо важливий розвиток визначальних його галузей науки, техніки та виробництва. До них можуть бути віднесені зварювання та різання металів, які в багатьох галузях промисловості є одними з основних факторів, що визначають темпи технічного прогресу, і істотно впливають на ефективність суспільного виробництва. Практично немає жодної галузі машинобудування, приладобудування та будівництва, в якій не застосовувалися б зварювання та різання металів.

Зварне виконання багатьох видів металоконструкцій дозволило найбільш ефективно використовувати заготовки, отримані прокаткою, гнучким, штампуванням, литтям та куванням, а також метали з різними фізико-хімічними властивостями. Зварні конструкції в порівнянні з литими, кованими, клепаними тощо є більш легкими і менш трудомісткими. За допомогою зварювання отримують нероз'ємні з'єднання багатьох металів і сплавів різної товщини - від сотих часток міліметра до декількох метрів.

Основоположниками електричного дугового зварювання металів і сплавів є російські вчені та винахідники.

За рівнем розвитку зварювального виробництва СРСР був провідною країною у світі. І вперше здійснив експеримент із ручного зварювання, різання, паяння та напилення металів у відкритому космосі.

Успішно ведуться роботи у спеціалізованому інституті зварювального профілю – Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона АН України (ІЕС).

Зростання технічного прогресу – введення в експлуатацію складного зварювального обладнання, автоматичних ліній, зварювальних роботів тощо – підвищує вимоги до рівня загальноосвітньої та технічної підготовкикадрів робітників-зварювальників. Мета цієї книги – допомогти учням професійно-технічних училищ, навчально-курсових комбінатів, а також учням під час підготовки на виробництві освоїти професію електрозварювальника.

Розділ перший

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЗВАРЮВАННЯ, ЗВАРНІ СПОЛУКИ І ШВАХ

КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ ВИДІВ ЗВАРЮВАННЯ

1. Загальні відомостіпро основні види зварювання

Зварюванням називається процес отримання нероз'ємних сполук за допомогою встановлення міжатомних зв'язків між частинами, що зварюються, при їх нагріванні або пластичному деформуванні, або спільній дії того й іншого (відповідно до існуючих стандартів).

Розрізняють два основні найбільш поширені види зварювання: зварювання плавленням і зварювання тиском.

Сутність зварювання плавленнямполягає в тому, що метал по кромках частин, що зварюються, оплавляється під дією теплоти джерела нагріву. Джерелом нагрівання може бути електрична дуга, газове полум'я, розплавлений шлак, плазма, енергія лазерного променя. При всіх видах зварювання плавленням рідкий метал, що утворюється, однієї кромки з'єднується і перемішується з рідким металом іншої кромки, створюється загальний об'єм рідкого металу, який називається зварювальною ванною. Після затвердіння металу зварювальної ванни виходить зварний шов.

Сутність зварювання тискомполягає в пластичному деформуванні металу по кромках частин, що зварюються шляхом їх стиснення під навантаженням при температурі нижче температури плавлення. Зварний шов виходить у результаті пластичної деформації. Зварюванням тиском добре зварюються тільки пластичні метали: мідь, алюміній, свинець та ін. (холодне зварювання).

Серед великої різноманітності різних видівзварювання плавленням провідне місцезаймає дугове зварювання, коли джерелом теплоти є електрична дуга.

У 1802 р. російський учений У. У. Петров відкрив явище електричного дугового розряду і вказав можливість використання його для розплавлення металів. Своїм відкриттям Петров започаткував розвиток нових галузей технічних знань та науки, що отримали надалі практичне застосуванняв електродуговому освітленні, а потім при електричному нагріванні, плавці та зварюванні металів.

У 1882 р. вчений-інженер Н. Н. Бенардос, працюючи над створенням великих акумуляторних батарей, відкрив спосіб електродугового зварювання металів вугільним електродом, що не плавиться. Ним був розроблений спосіб дугового зварювання в захисному газі та дугове різання металів.

Вчений-інженер Н. Г. Слов'янов в 1888 р. запропонував виробляти зварювання металевим електродом, що плавився. З ім'ям Слов'янова пов'язано розвиток металургійних основ електричного дугового зварювання, створення першого автоматичного регулятора довжини дуги та першого зварювального генератора. Їм було запропоновано флюси для отримання високоякісного металу зварних швів. (У Московському політехнічному музеї є справжній зварювальний генератор Слов'янова та експонуються зразки зварних з'єднань.)

У 1924-1935 pp. застосовували в основному ручне зварювання електродами з тонкими іонізуючими (крейдовими) покриттями. У ці роки під керівництвом академіка В. П. Вологдіна були виготовлені перші вітчизняні котли та корпуси кількох суден. З 1935-1939 р.р. стали застосовуватися товстопокриті електроди. Для електродних стрижнів використовували леговану сталь, що дозволило використовувати зварювання для виготовлення промислового обладнання та будівельних конструкцій. У процесі розвитку зварювального виробництва, під керівництвом Е. О. Патона (1870-1953), було розроблено технологію зварювання під флюсом. Зварювання під флюсом дозволило збільшити продуктивність процесу у 5-10 разів, забезпечити гарна якістьзварного з'єднання за рахунок збільшення потужності зварювальної дуги та надійного захисту розплавленого металу від навколишнього повітря, механізувати та вдосконалити технологію виробництва зварних конструкцій. На початку 50-х Інститутом електрозварювання ім. Е. О. Патона було розроблено електрошлакове зварювання, що дозволило замінити литі та ковані великогабаритні деталі зварними; заготівлі стали більш транспортабельними та зручними при складанні-монтажі.

Промислове застосування з 1948 р. отримали способи дугового зварювання в інертних захисних газах: ручна - електродом, що не плавиться, механізована і автоматична - електродом, що не плавиться і плавиться. У 1950-1952 pp. у ЦНДІТмаші за участю МВТУ та ІЕС ім. Е. О. Патона було розроблено зварювання низьковуглецевих і низьколегованих сталей у середовищі вуглекислого газу – процес високопродуктивний і забезпечує хорошу якість зварних сполук. Зварювання серед вуглекислого газу становить близько 30 % обсягу всіх зварювальних робіт нашій країні. Розробкою цього зварювання керував доктор наук, професор До. Ф. Любавський.

У ці роки французькими вченими було розроблено новий виделектричного зварювання плавленням, який отримав назву електроннопроменевого зварювання.

Цей спосіб зварювання застосовується у нашій промисловості. Вперше у відкритому космосі було здійснено автоматичне зварювання та різання у 1969 р. космонавтами В. Кубасовим та Г. Шоніним. Продовжуючи ці роботи, у 1984 р. космонавти С. Савицька та В. Джанібеков провели у відкритому космосі ручне зварювання, різання та паяння різних металів.

До зварювання плавленням відноситься також газове зварювання, при якому для нагрівання використовується тепло полум'я суміші газів, що спалюється за допомогою пальника (відповідно до існуючих стандартів). Спосіб газового зварювання був розроблений наприкінці минулого століття, коли розпочалося промислове виробництво кисню, водню та ацетилену. У цей період газове зварювання було основним способом зварювання металів і забезпечувало отримання найбільш міцних з'єднань. Найбільшого поширення набула газова зварка із застосуванням ацетилену. З розвитком мережі залізницьта вагонобудування газове зварювання не могло забезпечити отримання конструкцій підвищеної надійності. Найбільшого поширення набуває дугове зварювання. Зі створенням та впровадженням у виробництво високоякісних електродів для ручного дугового зварювання, а також розробкою різних методівавтоматичного та механізованого дугового зварювання під флюсом та в середовищі захисних газів, контактного зварювання газове зварювання витіснялося з багатьох виробництв. Тим не менш, газове зварювання застосовується в багатьох галузях промисловості при виготовленні та ремонті виробів з тонколистової сталі, зварюванні виробів з алюмінію та його сплавів, міді, латуні та інших кольорових металів та їх сплавів; наплавочні роботи. Різновидом газополум'яної обробки є газотермічна різка, яка широко застосовується при виконанні заготівельних операцій при розкрої металу.

До зварювання із застосуванням тиску відноситься контактне зварювання, при якому використовується також тепло, що виділяється в контакті частин, що зварюються при проходженні електричного струму. Розрізняють точкове, стикове, шовне та рельєфне контактне зварювання.

Основні способи контактного зварювання розроблені наприкінці минулого сторіччя. У 1887 р. Н. Н. Бенардос отримав патент на способи точкового та шовного контактного зварювання між вугільними електродами. Пізніше ці способи контактного зварювання, удосконалені застосуванням електродів із міді та її сплавів, стали найбільш поширеними.

Контактне зварювання посідає чільне місце серед механізованих способів зварювання. В автомобілебудуванні контактне точкове зварювання є основним способом з'єднання штампованих тонколистових конструкцій. Кузов сучасного легкового автомобіля зварений більш ніж 10 000 пікселів. Сучасний авіалайнер має кілька мільйонів зварених точок. Стиковим зварюванням зварюють стики залізничних рейок, стики магістральних трубопроводів. Шовне зварювання застосовується при виготовленні бензобаків. Рельєфне зварювання є найбільш високопродуктивним способом зварювання арматури для будівельних залізобетонних конструкцій.

Особливість контактного зварювання – висока швидкість нагрівання та отримання зварного шва. Це створює умови застосування високопродуктивних потокових та автоматичних ліній збирання вузлів автомобілів, опалювальних радіаторів, елементів приладів та радіосхем.

Контрольні питання:

1. Що називається зварюванням і які основні два види зварювання ви знаєте?

2. Розкажіть про сутність зварювання плавленням та зварювання тиском.

3. Розкажіть про нові види зварювання.

4. Що ви знаєте про застосування газового зварювання?

5. Що ви знаєте про контактне зварювання та його переваги?

2. Класифікація зварювання плавленням

Зварювання плавленням в залежності від різних способів, характер джерел нагріву і розплавлення кромок деталей, що зварюються, можна умовно розділити на такі основні види:

електрична дугова, де джерелом тепла є електрична дуга;

електрошлакове зварювання, де основним джерелом теплоти є розплавлений шлак, через який протікає електричний струм;

електронно-променева, при якій нагрівання та розплавлення металу проводиться потоком електронів;

лазерна, при якій нагрівання та розплавлення металу відбувається сфокусованим потужним променем мікрочастинок – фотонів;

газова, при якій нагрівання та розплавлення металу відбувається за рахунок тепла полум'я газового пальника.

Більш докладну класифікацію можна провести і за іншими характеристиками, виділивши зварювання електродом, що плавиться і неплавиться, дугою прямої і непрямої дії; відкритою дугою, під флюсом, серед захисного газу, дуговою плазмою.

Класифікація дугового зварювання проводиться також залежно від ступеня механізації процесу зварювання, роду та полярності струму тощо.

За ступенем механізації розрізняють зварювання ручне, механізоване (напівавтоматом) та автоматичне. Кожен із видів зварювання відповідно до цієї класифікації характеризується своїм способом запалення та підтримки певної довжини дуги; маніпуляцією електродом для надання шву, що зварюється потрібної форми; способом переміщення дуги по лінії накладання шва та припинення процесу зварювання.

При ручному зварюванні зазначені операції виконуються робітником-зварювальником вручну без застосування механізмів (рис. 1).

При зварюванні на напівавтоматі електродом, що плавиться, механізуються операції з подачі електродного дроту в зварювальну зону, а інші операції процесу зварювання здійснюються зварником вручну (рис. 2).

При автоматичному зварюванні механізуються операції з збудження дуги і переміщення її лінією накладання шва з одночасним підтримкою певної довжини дуги (рис. 3). Автоматичне зварювання електродом, що плавиться, проводиться, як правило, зварювальним дротом діаметром 1-6 мм; при цьому режими зварювання (зварювальний струм, напруга дуги, швидкість переміщення дуги та ін) більш стабільні. Цим забезпечується якість зварного шва за його довжиною, проте потрібна більш ретельна підготовка до збирання деталей під зварювання.

Рис. 1. Схема ручного зварювання покритим електродом: 1 - Зварювальна дуга; 2 - Електрод; 3 - Електродотримач; 4 -зварювальні дроти; 5 - Джерело живлення (зварювальний трансформатор або випрямляч); 6 - Зварювана деталь, 7 - Зварювальна ванна; 8 -зварний шов; 9 – шлакова кірка

Рис. 2. Схема механізованого (напівавтоматом) зварювання під шаром флюсу: 1 - Утримувач; 2 - Гнучкий шланг, 3 - Касета зі зварювальним дротом; 4 - механізм, що подає; 5 -джерело живлення (випрямляч), 6 - Зварювана деталь; 7 - зварний шов; 8 - Шлакова кірка; 9 -бункер для флюсу

Рис. 3. Схема автоматичного дугового зварювання під шаром флюсу: 1 - Дуга; 2 – газовий міхур (порожнина); 3 - Зварювальна головка; 4 - Візок (зварювальний трактор); 5 - пульт керування; 6 -Касета зі зварювальним дротом; 7 - Зварювана деталь; 8 - Зварювальна ванна; 9 - зварний шов; 10 - Шлакова кірка; 11 - Розплавлений флюс; 12 – нерозплавлений флюс

Контрольні питання:

1. Назвіть основні види зварювання плавленням.

2. Що ви знаєте про механізовані способи зварювання?

3. Які особливості автоматичного зварювання?

3. Сутність основних способів зварювання плавленням

При електричному дуговому зварюванні енергія, необхідна освіти і підтримки дуги, надходить від джерел живлення постійного чи змінного струму.

У процесі електричного дугового зварювання основна частина теплоти, необхідна для нагрівання та плавлення металу, виходить за рахунок дугового розряду (дуги), що виникає між металом, що зварюється, і електродом. При зварюванні електродом, що плавиться, під впливом теплоти дуги кромки зварюваних деталей і торець (кінець) електрода, що плавиться, розплавляються і утворюється зварювальна ванна. При твердінні розплавленого металу утворюється зварний шов. У цьому випадку зварний шов виходить за рахунок основного металу та металу електрода.

До електродів, що плавляться відносяться сталеві, мідні, алюмінієві; до неплавних – вугільні, графітові та вольфрамові. При зварюванні електродом, що не плавиться, зварний шов виходить тільки за рахунок розплавлення основного металу і металу присадного прутка.

При горінні дуги і плавленні металу, що зварюється і електродного, необхідний захист зварювальної ванни від впливу атмосферних газів - кисню, азоту і водню, так як вони можуть проникати в рідкий метал і погіршувати якість металу шва. За способом захисту зварювальної ванни, самої дуги і кінця електрода, що нагрівається від впливу атмосферних газів дугове зварювання поділяється на наступні види: зварювання покритими електродами, в захисному газі, під флюсом, самозахисним порошковим дротом і зі змішаним захистом.

Покритий електрод є металевим стрижнем з нанесеною на його поверхню обмазкою. Зварювання покритими електродами покращує якість металу шва. Захист металу від впливу атмосферних газів здійснюється за рахунок шлаку та газів, що утворюються при плавленні покриття (обмазки). Покриті електроди застосовуються для ручного дугового зварювання, в процесі якого необхідно подавати електрод в зону горіння дуги в міру його розплавлення і одночасно переміщувати дугу виробом з метою формування шва (див. рис. 1).

При зварюванні під флюсом зварювальний дріт та флюс одночасно подаються в зону горіння дуги, під впливом теплоти якої плавляться кромки основного металу, електродний дріт та частина флюсу. Навколо дуги утворюється газовий міхур, заповнений парами металу та матеріалів флюсу. У міру переміщення дуги розплавлений флюс спливає на поверхню зварювальної ванни, утворюючи шлак Розплавлений флюс захищає зону горіння дуги від впливу атмосферних газів і значно покращує якість металу шва Зварювання під шаром флюсу застосовується для з'єднання середніх та великих товщин металу на напівавтоматах та автоматах (див. 3).

Зварювання в середовищі захисних газів виконують як електродом, що плавиться, так і неплавким з подачею в зону горіння дуги присадкового металу для формування зварного шва.

Зварювання може бути ручним, механізованим (напівавтоматом і автоматичним. Як захисні гази застосовують вуглекислий газ, аргон, гелій, іноді азот для зварювання міді. Найчастіше застосовуються суміші газів: аргон + кисень, аргон + гелій, аргон + вуглекислий газ + кисень та ін. У процесі зварювання захисні гази подаються в зон горіння дуги через зварювальну головку і відтісняють атмосферні гази від зварювальної ванни (рис. 4). Зварювання здійснюється, як правило, при вертикальному розташуванні деталей, що зварюються, і з примусовим формуванням металу шв (мал. 5).Зварювані деталі збираються із зазором. водою мідні пластини або повзуни У міру охолодження та формування шва повзуни переміщуються знизу нагору.

Рис. 4. Схема зварювання в середовищі захисних газів плавиться (а) і електродом, що не плавиться (б). 1 - Сопло зварювальної головки; 2 - Зварювальна дуга; 3 - зварний шов; 4 - Зварювана деталь; 5 - Зварювальний дріт (плавиться електрод); 6 - механізм подання

Рис. 5. Схема електрошлакового зварювання:

1 - Зварювані деталі; 2 - фіксуючі скоби; 3 - зварний шов; 4 - Мідні повзуни (пластини); 5 - Шлакова ванна; 6 - зварювальний дріт; 7 - механізм, що подає; 8 - струмопідвідний напрямний мундштук; 9 - Металева ванна; 10 – кишеня – порожнина для формування початку шва, 11 - Вивідні планки

Зазвичай електрошлакове зварювання застосовують для з'єднання деталей кожухів доменних печей, турбін та інших виробів завтовшки від 50 мм до кількох метрів. Електрошлаковий процес застосовують також для переплаву сталі з відходів та отримання виливків.

Електронно-променеве зварювання проводиться у спеціальній камері у глибокому вакуумі (до 13-105 Па). Енергія, необхідна для нагрівання і плавлення металу, виходить в результаті інтенсивного бомбардування місця зварювання електронами, що швидко рухаються у вакуумному просторі. Вольфрамовий або металокерамічний катод випромінює потік електронів під впливом низького струму напруги. Потік електронів фокусується у вузький промінь і прямує на місце зварювання деталей. Для прискорення руху електронів до катода та анода підводиться постійна напруга до 100 кВ. Електронно-променеве зварювання широко застосовується при зварюванні тугоплавких металів, хімічно активних металів, для отримання вузьких та глибоких швів з високою швидкістю зварювання та малими залишковими деформаціями (рис. 6).

Лазерне зварювання - це зварювання плавленням, при якому для нагрівання використовується енергія випромінювання лазера. Термін "лазер" отримав свою назву за першими буквами англійської фрази, яка в перекладі означає: "посилення світла за допомогою стимульованого випромінювання".

Сучасні промислові лазери та системи обробки матеріалів показали суттєві переваги лазерної технології у багатьох спеціальних галузях машинобудування. Промислові СО2-лазери та твердотільні мають мікропроцесорну систему управління і застосовуються для зварювання, різання, наплавлення, поверхневої обробки, прошивки отворів та інших видів лазерної обробки різних конструкційних матеріалів. За допомогою СО2-лазера виробляється різання як металевих матеріалів, так і неметалевих: шаруватих пластиків, склотекстоліту, гетинаксу та ін. Лазерне зварювання та різання забезпечують високі показники якості та продуктивності.

Рис. 6.Схема формування пучка електронів при електронно-променевому зварюванні: 1 - Катодна спіраль; 2 - фокусуюча головка; 3 - Перший анод з отвором; 4 – фокусуюча магнітна котушка для регулювання діаметра плями нагріву на деталі; 5 - магнітна система відхилення пучка; 6 - Зварювана деталь (анод); 7 - Високовольтне джерело постійного струму; 8 - сфокусований пучок електронів; 9 - зварний шов

Контрольні питання:

1. Що таке зварювальна ванна?

2. З чого складається метал зварного шва при зварюванні електродами, що плавляться і неплавляться?

3. Які функції виконують електроди, що плавляться і неплавляться?

4. Для чого необхідний захист зварювальної ванни, дуги та кінця нагрітого електрода?

5. На які види підрозділяється електричне зварювання плавленням за способом захисту?

6. Розкажіть, у чому суть зварювання покритими електродами?

7. За рахунок чого здійснюється захист зони горіння дуги під час зварювання під шаром флюсу?

8. У чому суть зварювання в захисних газах?

9. Коротко охарактеризуйте електрошлакове зварювання.

10. Які переваги електронно-променевого та лазерного зварювання?

Щоб розібратися в тому, як навчитися, слід спочатку з'ясувати, що саме являють собою подібні апарати. Зварювальний інвертор має досить компактну конструкцію, переносити його з одного місця на інше значно легше в порівнянні зі звичайним зварювальним апаратом, що працює на основі трансформатора. Крім того, працювати із сучасним пристроєм значно зручніше.

Зварювати металеві елементи за допомогою інвертора досить надійно можна лише у випадку, якщо знати хоча б його приблизний пристрій. Насамперед, конструкція даного обладнання займає не надто багато місця: всі необхідні деталі поміщаються в малогабаритному металевому ящику, який у довжину не перевищує півметра, завширшки зазвичай не більше 20 см, а у висоту – близько 30 см. Загальна маса конструкції складає близько 10 кг.

Принцип його роботи полягає у видачі електричного струму з відповідною силою та напругою. Інвертор видає в районі поверхні, що зварюється, постійний струм, що формується зі змінної напруги, що знаходиться в побутовій мережі, - 220 В.

У апаратів завжди є дві клеми - катод, або негативно заряджений провідник, і анод - позитивний. Одна з них використовується для підключення електрода, а інша з'єднується з металом, який зварюватиметься. Після того як починає подаватися напруга, формується єдиний електричний ланцюг. Якщо зробити їй незначний розрив, величина якого становитиме лише кілька міліметрів (як правило, не більше 8), то в цьому місці здійснюється іонізація повітря і виникає відповідна електрична дуга.

Щоб правильно, слід розуміти, що основна маса тепла виділяється саме в електричній дузі, яка горить при температурі близько 7000 градусів. Це дозволяє якісно розплавити кромки металевих заготовок, що зварюються.

Коли дуга іскрита, відбувається розплавлення не тільки кромок металу, але і самого електрода, в результаті всі ці матеріали перемішуються один з одним. Якщо зварювальні роботи проводяться погано, то шлак, який, як правило, значно менший за щільністю в порівнянні з металом, залишатиметься в товщі металу. Це значно знижує якість одержуваного зварного з'єднання.

Зазвичай шлак виходить на поверхню і не допускає, щоб елементи, що зварюються, окислялися киснем, що міститься в повітрі, або ж починали поглинати азот з довкілля. Після того, як розплавлений метал почне застигати, відбувається формування зварного з'єднання.

Основні параметри зварних робіт

Щоб перейняти досвід зварників, що бачили види, потрібно розібратися з таким поняттям, як полярність струму, тому що вона буває прямою і зворотною. Перша формується, якщо струм протікає від катода до анода. Зворотна полярність виходить за протилежної ситуації.

Якщо людина знає, як правильно варити, то вона зрозуміє, що найвища температура формуватиметься на клемі, від якої починає виникати електричний струм. При використанні прямої полярності температура буде вищою безпосередньо на заготовках. Як правило, подібною технологією користуються зварювальники, які тільки починають осягати ази цього ремесла.

При зворотній полярності вища температура формується на електроді. Ця технологія корисна при проведенні робіт з листами металу незначної товщини, а також при роботі з металами, які не надто добре реагують на перегрів, що може призвести до псування заготовки.

Важливу роль відіграє товщина електрода чи зварного дроту. Цей показник безпосередньо залежить від того, наскільки товстими будуть деталі, що зварюються. В принципі від цього показника слід відштовхуватися при виборі сили струму. Виходить, що чим вища товщина електрода, тим більшу силу електричного струму потрібно подавати на нього.

Також слід враховувати, що на показник сили струму безпосередньо впливає розташування шва - горизонтального, вертикального, стельового і так далі. Для поступового освоєння інверторного зварювання слід ретельно вивчити таблицю, де наводяться відповідні сили струму, діаметри електродів та інші важливі показники щодо проведення зварних робіт.

Які основні позитивні якості інвертора?

Інверторний апарат набагато зручніший для проведення зварювальних робіт. Навіть більшість професійних зварювальників говорять про те, що подібна технологія значно краща і простіша в порівнянні з примітивним трансформатором. Завдяки застосуванню даного виробу можна не тільки з легкістю сформувати дугу, але й отримати в кінцевому рахунку максимально стійку.

Подібний ефект дозволяє не допустити надмірно сильного розбризкування металу. Інвертор хороший ще й тим, що в ньому передбачено цілу низку різного роду додаткових характеристик. Зокрема, однією з найкорисніших функцій є так званий «Гарячий старт», який дозволяє зробити зварювальний струм на самому початку проведення робіт якомога сильнішим. Це дозволяє сформувати дугу значно простіше та швидше.

Ще однією функцією є "Сильна дуга". Цей елемент активується тільки у випадку, якщо електрод надто близько підійшов до елементів, що зварюються. При такому розвитку подій апарат збільшуватиме силу струму в автоматичному режимі. Це дозволяє розплавляти метал якнайшвидше, щоб електрод не прилипав до заготовок.

Третьою корисною якістю є опція "Антизаліп". У разі потреби вона робить електричний струм найнижчим, щоб електрод можна було дуже швидко відірвати від поверхні металу та продовжити виконання робіт. Функція дуже корисна для тих, хто поки що повністю не розібрався в тому, як правильно відірвати електрод від заготівлі.

Інвертор є досить економічним апаратом. Якщо розглядати електроди з діаметром 3 мм, то для їх якісного використання цілком достатньо встановити напругу з потужністю 4 кВт – це повністю відповідає нормальному паралельному підключенню двох електричних чайників.

Економічність конструкції щодо споживання електричного струму дозволяє буквально протягом одного сезону виправдати досить високу вартість інверторного зварювального апарату.

Яких заходів, що стосуються техніки безпеки, необхідно дотримуватись?

Щоб розібратися, як варити інверторним зварюваннямСпершу слід усвідомити основні норми безпеки. Справа в тому, що зварювальні роботи відрізняються особливою небезпекою для здоров'я та життя людини, тому до них слід підходити з обережністю.

• Перед тим як розпочати виконання робіт, потрібно очистити прилеглий простір від дерев'яних предметів та інших речей, здатних швидко спалахнути. Цей момент дуже важливий саме для тих людей, які лише починають освоювати зварювання. Електроди, шлак, розплавлений метал відрізняються дуже високою температурою, що може спричинити швидке загоряння.
• На себе слід одягнути щільний одяг, який по можливості закриває все тіло: довгі щільні штани, куртку або кофту з довгими рукавами. Це робиться для того, щоб краплі розплавленого металу не змогли потрапити на шкіру та спричинити сильний термічний опік.
• Очі та обличчя необхідно захистити спеціальною маскою із вбудованим темним склом або світлофільтром. Воно не пропускатиме сонячне світлоАле горіння дуги буде чудово видно, також цей фільтр дозволить добре розглянути, як відбувається розплавлення металу і заповнення зварного шва.
• Якщо дуга горить, але зварювання металу не відбувається, то це може сказати про несправність апарата або недостатню силу струму. Додати її можна на робочій панелі обладнання. Якщо це не допомогло, то інструмент слід відразу знеструмити, тому що напевно всередині нього сталася якась поломка. Вона може спричинити ураження електричним струмом.
• Категорично забороняється працювати у вологу погоду, за дуже низьких температур та інших несприятливих атмосферних явищ, тому що це також часто викликає удар струмом.
• Не слід спостерігати за виконанням або виконанням зварних робіт без захисного скла – це викликає сильний опік рогівки, від якого доведеться відновлюватись протягом кількох днів. Опіки цього плану бувають різними: слабкий ступінь характеризується появою перед очима світлих плям; середній ступінь починається з відчуття піску в очах; сильна може спричинити часткову або абсолютну втрату зору.

Як правильно запалити дугу?

Люди, які прагнуть з'ясувати, як навчитися варити зварювальний інвертор, повинні спочатку потренуватися правильно запалювати дугу і підтримувати її горіння протягом усього періоду проведення робіт.

У першому етапі слід підключити клеми залежно від цього, з якою полярністю планується працювати – прямої чи зворотної. Якщо досвіду в зварюванні на даний момент зовсім немає, потрібно використовувати тільки пряме підключення. Початківцю зварювальнику краще брати універсальні електроди, що підходять для більшості металів: їх діаметр становить 3 мм.

Застосовувати товстіші електроди небажано, оскільки вони можуть викликати серйозне коливання дуги та нестабільне її горіння. Робота з подібними витратними матеріалами потребує найкращих навичок.

Спочатку потрібно встановити силу струму, рівну 100 А. Використання маски з незвички може викликати певний дискомфорт, проте збереження зору їм можна і пожертвувати. Перед безпосереднім розпалюванням дуги потрібно трохи постукати електродом по металу, щоб збити обмазку з його краю.

Підпалювати дугу можна одним із наступних способів:

• цвіркання;
• легкий дотик.

Якщо взяти до уваги всі розглянуті моменти, то розібратися, як варити зварювальний інвертор, буде не надто складно. Тим більше, що він може використовуватись для різних матеріалів.

Для виконання різноманітних завдань, а сам процес зварювання нескладний і займає мало часу. Зварювання електродом не вимагає від зварювальника високої кваліфікації, але при цьому електрозварювання має певні нюанси, які слід врахувати.

Вивчати ази зварювання для початківців потрібно з теорії, плавно переходячи до практики. Наша стаття - це коротка інструкція з електродугового зварювання для початківців. Тут зібрані секрети щодо вибору інвертора, його правильному налаштуванні, коротко описано технологію зварювання та її особливості. Звичайно, цієї інформації недостатньо, щоб з нуля виконати зварювання якісно та швидко, але наша стаття допоможе вам розібратися в основах.

Перш ніж дізнатися, як навчитися зварювати метал самостійно, потрібно визначитися зі зварювальним обладнанням. Зварювальний апарат для зварювання вибирається не лише за ціною та зовнішнім виглядом, але й за характеристиками. Ми присвятили цій темі кілька статей: , а на будь-який смак та гаманець. Зі зварювальним апаратом, здатним задовольнити ваші робочі потреби, ви зможете легко і швидко навчитися.

Також для освоєння зварювальної справи вам знадобиться екіпірування. Екіпірування – це захист зварювальника. Вона захищає від бризок металу, від спалахів та потоків ультрафіолету. Стандартний комплект складається з маски (ми рекомендуємо з автоматичним затемненням), підшоломника, робочого костюма (званого «роба») та спеціальних щільних рукавичок. Як робочий костюм можна використовувати одяг, зшитий з грубої щільної тканини, цього буде достатньо для зварювання в домашніх умовах.

Щоб навчитися працювати зварювальним інвертором, потрібно знати і виконувати вимоги техніки безпеки. Недотримання правил може призвести до опіків, пожеж та нещасних випадків. Про техніку безпеки ми докладно писали, і. Зварювальні роботи категорично заборонено проводити без вогнегасника поряд. Особливо, якщо ви працюєте на дачі чи вдома.

Також надягайте все екіпірування перед початком робіт. Якщо ви запалите без маски, то гарантовано отримаєте опік сітківки очей. І ви навіть не дізнаєтеся про це, оскільки симптоми почнуть виявлятися лише згодом. Увечері попрацювали без маски лише кілька хвилин, а на ранок не зможете відкрити повіки. У цьому навіть професійні зварювальники часто стають жертвами опіків очей (майстри називають це « »), але вони пов'язані з великим обсягом робіт, а чи не з недотриманням правил. Тож майте в запасі краплі для очей. Про це ми писали.

Ручне зварювання для початківців таїть та інші небезпеки. Не забувайте, що при зварюванні металу вас оточують деталі, нагріті до дуже високих температур. Не торкайтеся до них до повного остигання, інакше також гарантовано отримайте опіки.

Далі поговоримо про технологію зварювання. Поки що можете подивитися невеликий вступний урок, У ньому розповідається про обладнання та особливості. Навчання зварюванню та, загалом, навчання зварювальній справівимагає від вас максимальної концентрації та дотримання правил. В іншому випадку зварювальний процес може закінчитися плачевно.

Технологія зварювальних робіт

Як навчитися зварювати метал із нуля? Це питання ставлять усі новачки. Спочатку визначимося, які ключові елементи нам знадобляться для виконання робіт. Це , екіпірування і, звичайно, . Електроди для зварювання мають широке застосування, вони дозволяють швидко та якісно поєднати різні метали.

Для зварювання інвертором використовуються так звані електроди з обмазкою (або покриттям). Покриття відіграє захисну функцію, воно не дозволяє кисню проникати у зварювальну зону та погіршувати якість шва. Також завдяки покриттю дуга простіше запалити та вести, вона стабільна та горить рівномірно.

Існує безліч типів покриттів. Покриття вибирається, виходячи з металу, який нам потрібно зварити. Найпопулярніші обмазки - основна і кисла. електродами з кислим покриттям виробляється як на постійному, так і на змінному струмі. За допомогою кислих електродів можна легко зварити забруднений метал (але ми все ж рекомендуємо його підготувати перед зварюванням, про підготовку ми писали). Кислі електроди прийнято використовувати при зварюванні не дуже важливих конструкцій із низьковуглецевої сталі.

Електроди із основним покриттям дуже цікаві. При плавленні обмазка виділяє , який добре справляється із захистом зварювальної зони. Шви виходять дуже міцними та довговічними. При цьому працювати потрібно лише з постійним струмом, встановивши зворотну полярність. Але такі електроди вимагають дуже ретельного очищення металу перед зварюванням, потрібно зачистити поверхню, видалити всі забруднення та осередки корозії. Якщо знехтувати підготовкою металу перед зварюванням, то після роботи зі зварювальними електродами з основним покриттям на шві буде багато, і його буде важко прибрати.

Електроди з рутиловим покриттям найпопулярніші. Вони універсальні, коштують недорого та дозволяють зварити будь-який метал. Ними можна варити на постійному та змінному струмі, але завжди читайте упаковку. Адже деякі виробники випускають рутилові електроди для роботи тільки зі зміною або лише з постійною.

На цьому основи зварювальних робіт не закінчуються. Потрібно правильно підібрати розмір електрода, саме його діаметр. Тут все просто: чим тонший метал, тим менший діаметр. Ось простий приклад: нам потрібно зварити тонкий лист металу (наприклад, ). Для цього ми беремо електрод діаметром до 2 міліметрів. І так з усіма іншими металами. Від вибору діаметра безпосередньо залежить якість шва.

До речі, є різні. Ви можете бачити їх на малюнку нижче.

Нижній шов найпростіший. Варимо його, поклавши деталь горизонтально на рівну поверхню. Ми рекомендуємо розпочинати навчання саме з нижнього шва. схожий на нижній, але вже складніше, оскільки вимагає від зварювальника більше майстерності. Починайте горизонтальні шви тільки після того, як добре навчитеся робити нижні шви.

Ще складніше, ніж горизонтальні. Електрод необхідно вести зверху вниз і під впливом сили тяжіння розплавлений метал швидко стікає вниз. Потрібно чимало досвіду та майстерності, щоб навчитися робити вертикальний шов, щоб він був рівномірно проварений. Але найскладніший якраз. Тут усі труднощі зібрані докупи. Якщо зварювальник може без проблем зварити стельовий шов, то він справжній професіонал. Прагніть цього і ви також зможете стати справжнім майстром своєї справи.

Нас часто питають, як навчитися зварюванню трубопроводу чи як правильно навчитися варити різні? Чомусь у багатьох це викликає труднощі. Це не дивно: при зварюванні труби шви комбінуються, вам доведеться вміти варити і нижній, і вертикальний, і стельовий шов, щоб з'єднати труби. Єдине, що ми можемо порадити – більше практикуватися. Не сподівайтеся дізнатися якийсь унікальний спосіб, за допомогою якого можна легко зварити складні шви. Тільки практикуючись ви покращите свої навички.

Тепер поговоримо про полярність. У статті ми згадували це слово. Скажімо простими словами: при прямій полярності деталь швидко нагрівається, витрачається мало. А при зворотній полярності все навпаки. Докладніше, обов'язково прочитайте її, там ми докладно все пояснюємо. Зворотну полярність використовують найчастіше. Ну а пряма полярність потрібна для різання металу, наприклад.

Перше з'єднання металу своїми руками потрібно починати з нижнього шва, оскільки він найпростіший, як ми вже писали раніше. Для тесту можна використовувати непотрібні металеві деталі, які знайдете в гаражі. Купуйте популярні (наприклад, електроди МР-3), можна вибрати дешевше. Такі електроди дозволять новачкові швидко запалити та вести дугу, а шов вийде не дуже якісним (але це поки що не головне). Не купуйте електроди УОНІ, оскільки ви просто не впораєтеся з ними через брак досвіду.

Далі потрібно навчитися запалювати дугу. Існує два способи: метод постукування (або торкання) та метод чиркання. Розігрійте кінчик пальником і постукайте по деталі, потім легко проведіть по деталі. Рухи повинні бути плавними та впевненими, в міру швидкими. Інакше до металу. Завдяки попередньому прогріванню електрода дуга запалиться простіше, але надалі ви повинні вчитися запалювати дугу без прогріву.

Метод цвіркання схожий на ситуацію, коли ви підпалюєте сірник об коробку. Швидко проведіть кінцем електрода поверхнею металу, без попереднього нагрівання. При цвірканні електрод вже досить розігрівається і при піднесенні його до поверхні металу легко запалюється. Так простіше розпочати зварювання.

Зачекайте, доки дуга розгориться. Потім приступайте до зварювання. Як тільки ви піднесете електрод до металу, ви побачите, як він починає плавитися та утворюється ділянка з поглибленням. Він називається зварювальною ванною. У зварювальній ванні візуально помітні всі процеси: виділення захисного газу, утворення шлаку та бризки металу. Слідкуйте за процесами у зварювальній ванні, щоб розуміти, як потрібно вести шов.

Шов ведуть плавно, електрод тримають на рівній відстані, не змінюючи його протягом руху. Рекомендуємо тримати коротку дугу, тобто. вести на відстані 3 мм від поверхні металу. Новачки можуть встановити менше значення сили струму, щоб випадково не розплавитися метал більше, ніж потрібно.

Існує три типи ведення швів. Ви можете бачити їх на малюнку нижче. Найпопулярніший тип - кутом вперед (на зображенні позначається буквою «б»). Літерою «а» позначено шов під прямим кутом, літерою «в» позначено шов, що ведеться кутом назад. Залежно від обраного напряму відрізняються готові шви. Початківцям для початку рекомендуємо вести електрод саме кутом уперед.

На цьому зварювання металу не закінчується. Шов потрібно правильно довести та закінчити роботу. Не можна різко відривати електрод від поверхні металу, інакше дуга згасне і на кінці шва залишиться помітний кратер. Через нього може статися подальший розкол з'єднання. Натомість потримайте електрод пару секунд на одному місці і потім плавно відведіть його назад.

Замість ув'язнення

Ми розповіли все про те, що потрібно знати про зварювальну справу, якщо ви тільки маєте намір придбати свій перший зварювальний апарат. Повірте, не так вже й складно навчитися варити зварюванням, ви можете в вільний часпрочитати посібник зі зварювання інвертором
або самовчитель з зварювальних робіт, які можна легко знайти в магазинах зі спеціалізованою літературою. Також в інтернеті є наочні уроки зварювання для чайників, так що навчання зварюванню ще ніколи не було таким простим. Бажаємо успіхів!

Зварювання застосовують у багатьох галузях економіки РФ. Зварювальники працюють на будівельних майданчиках, при цьому займаючись створенням підземних та наземних конструкцій. Вони працюють на автомобільних заводах, енергетичних комплексах, сільському господарствіта на нафтопереробних підприємствах.

Багато чоловіків час від часу використовують зварювання при вирішенні ремонтних робіт у своїх житлах, зварювальний шов вважається одним з найнадійніших способів для з'єднання деталей.

Крім того, оцинковані труби мають приємний зовнішній виглядТому їх часто використовують при створенні оригінального дизайну тієї чи іншої будівлі або споруди.

Так само робиться зварювання оцинкованого металу, який застосовують у будівництві.

Самостійне зварювання вважається складним заняттям. Перш ніж приступити до такої роботи, треба вивчити правила зварювального процесу і навчитися виконувати легкі зварювальні роботи для фахівців-початківців у цій справі.

Професія «Електрозварювальник ручного дугового зварювання» Електрозварювальник

Зварювальні роботи використовуються практично у всіх галузях промисловості. Складно назвати якийсь сегмент виробництва, де не була б потрібна праця зварювальника. Як професія для початківців надає можливість отримання перспективної роботи. Зварювальники працюють на будмайданчиках, створюючи системи різних комунікацій та конструкцій, у промисловості, застосовуючи свої навички та досвід, у кораблебудуванні, машинобудуванні, енергетиці, сільському господарстві, нафтопереробній промисловості.

Насамперед зварювальник досконало повинен володіти зварювальним обладнанням. При цьому від нього, як фахівця, потрібне досконале знання принципів його дії, підготовки обладнання до роботи та виявлення можливих несправностей. Зварювальник повинен володіти технологією проведення зварювальних робіт від підготовки поверхонь , що з'єднуються до зачистки зварного шва та виявлення .

Фахівець, який виконує зварювальні роботи, повинен знати, як правильно зварювати електрозварювання, визначити оптимальний режим для зварювання різних матеріалів, виставити значення струму. Складність роботи газоелектрозварювальника також полягає в тому, що в процесі проведення зварювальних робіт зміна режиму зварювання може негативно впливати на їх якість, тому дуже важливо з самого початку правильно визначити швидкість зварювання. Кваліфіковані зварювальники виконують ручне дугове зварювання, і можуть створювати досить складні металоконструкції та трубопроводи. Зварювальник повинен знати, як поводитися з різними видамиметалів: сплавами, сталями (у тому числі з обмеженою зварюваністю).

Як навчитися варити електрозварюванням

Професії зварювальника навчають у коледжах, професійно-технічних училищах, курсах. Навчання проводиться три роки на базі дев'ятих та два роки на базі одинадцятих класів.

Якщо ж ви не збираєтеся працювати зварювальником, але хочете дізнатися, як навчитися працювати електрозварюванням, щоб самому, при необхідності, вміти щось заварити, можете скористатися порадами цієї статті, або літературою з серії «Електрозварювання самовчитель». Звичайно при цьому ви не станете зварником екстра класу, але цього ж і не потрібно. Головне — зрозуміти як правильно користуватися електрозварюванням, вивчити основи електрозварювання, навчитися основним прийомам роботи.

Ази електрозварювання

Насамперед, треба придбати зварювальний апарат і електроди, якими треба запастися в пристойній кількості, оскільки в процесі навчання їх багато доведеться зіпсувати, перш ніж ви досягнете першого позитивного результату. Електроди для зварювання власноруч вибирайте діаметром 3 мм. Для навчання в домашніх умовах вони найбільш підходящі, тому що більш тонкі підходять для дуже тонкого металу, варити який можуть тільки досвідчені зварювальники, а товстіші сильно навантажують електромережу.

Електрозварювання своїми руками

Для початківців — нелегка, але цілком здійсненна справа, хоч і вимагає великої посидючості. Потрібно лише більше практикуватися. А процес навчання краще проводити під наглядом професіоналів, які можуть допомогти порадою та виправити помилки.

Щоб зрозуміти, як правильно варити метал, скористайтеся якимось непотрібним металевим шматком. Поставте поруч відро води. У жодному разі не виконуйте роботу на дерев'яному верстаті. Будьте обережні, оскільки навіть маленькі залишки вже використаного електрода можуть викликати пожежу.

Надійно прикріпіть затискач заземлення до деталі. Кабель має бути добре ізольований та заправлений у тримач. Після цього можна встановити значення потужності струму на зварювальному апараті. Воно повинне відповідати діаметру електрода.

Просторові положення зварного шва

Тепер можна спробувати запалити дугу. Для цього встановіть електрод під кутом близько 60 градусів по відношенню до заготівлі. Дуже повільно проведіть поверхнею електродом. Після появи іскор доторкніться до заготовки електродом і підніміть його так, щоб зазор не перевищував 5 міліметрів. Якщо все зроблено правильно, то запалиться дуга. Такий проміжок потрібно підтримувати протягом усього часу роботи. Врахуйте, що електрод вигорятиме. Переміщати його треба повільно. Якщо відбудеться залипання електрода, то хитніть їм убік. Якщо дуга довжиною 2 - 3 міліметри не запалюється, необхідно збільшити силу струму на . Намагайтеся отримати стійку дугу довжиною 3-5 міліметрів між деталлю і кінцем електрода.

Якщо у вас все вийшло із запаленням та підтримкою дуги, то можете спробувати наплавити валик. Для цього треба запалити дугу та плавно переміщати електрод по горизонталі, виконуючи при цьому коливальні рухи(Докладніше дивіться нижче). Розплавлений метал «підгрібайте» до центру дуги. У результаті повинен вийти красивий шов, що має маленькі хвилі з металу, що наплавив.

Для утворення та утримання електричної дуги до виробу, що зварюється, і електроду від джерела живлення надходить зварювальний струм (постійний або змінний).

Схема руху електрода

При приєднанні позитивного полюса джерела живлення (анода) до виробу, виробляється ручне дугове зварювання прямої полярності. Якщо до виробу підключено негативний полюс, виконується зварювання зворотної полярності. Під дією дуги металевий стрижень електрода (так званий електродний метал), його покриття та матеріал виробу (основний метал) розплавляються. Електродний метал, що тепер є окремими краплями, покритими шлаком, надходить у зварювальну ванну, в якій змішується з основним металом, при цьому розплавлений шлак виходить на поверхню.

Величина зварювальної ванни залежить від просторового положення та режимів зварювання, конструкції зварного з'єднання, швидкості переміщення дуги на поверхні виробу, розмірів і форми оброблення кромок, що з'єднуються, і т. д. Вона зазвичай коливається в таких межах: ширина 8 — 15 мм, глибина до 6 мм , Довжина 10 - 30 мм.

Довжиною дуги називається відстань від однієї активної плями на поверхні зварювальної ванни до іншої на поверхні розплавленої електрода. При плавленні покриття електрода над зварювальною ванною та біля дуги утворюється газова атмосфера, що витісняє повітря із зварювальної зони зварювання та запобігає його взаємодії з розплавленим металом. У ній також є пари легуючих елементів електродного та основного металів.

Покриває поверхню зварювальної ванни та крапель розплавленого електродного металу, шлак перешкоджає їх взаємодії з атмосферним повітрям та сприяє очищенню від домішок розплавленого металу.

При поступовому видаленні дуги метал у зварювальній ванні кристалізується, утворюючи шов, що з'єднує деталі, що зварюються. На його поверхні утворюється шар застиглого шлаку.

Техніка ручного дугового зварювання

Запорукою якісного зварювання є правильна підтримка та переміщення електричної дуги. При надто довгій дузі відбувається окислення та азотування розплавленого металу, розбризкування його крапель та створення пористої структури шва.

Рівний, красивий та якісний шов виходить лише за правильного розміру дуги та її рівномірного переміщення. Воно може відбуватися за трьома основними напрямками.

Зварювання з опиранням електрода

В результаті всі три рухи, накладаючись один на одного, створюють досить складну траєкторію руху електрода. На практиці кожен досвідчений майстр має свої навички вибору траєкторії переміщення електрода. Класичні траєкторії руху електрода, що виконуються при ручному дуговому зварюванні, представлені нижче на малюнках. Але в будь-якому випадку, траєкторія переміщення дуги повинна вибиратися так, щоб кромки деталей, що з'єднуються, проплавлялися, утворюючи необхідну кількість наплавленого металу і задану форму шва.

Нижні багатошарові шви

У процесі виконання електродугового зварювання металів електрод може вигоряти майже повністю - залишається лише невеликий шматочок стрижня в затиску тримача. Якщо до цього моменту шов не вдається закінчити, зварювання слід тимчасово припинити. Після заміни електрода треба видалити шлак і знову відновити зварювання.

Схема руху електрода під час виконання вертикальних швів

Щоб завершити обірваний шов, дугу запалюють на відстані 12 мм від поглиблення, яке утворилося на кінці шва і називається кратером. Для цього електрод повертають до кратера з метою утворення сплаву нового та старого електродів, а потім знову починають його переміщати спочатку обраної траєкторії.

Горизонтальний шов на вертикальній площині

Переваги ручного дугового зварювання:

• можливість виконання робіт у місцях з обмеженим доступом;
• можливість зварювання різних видів сталей завдяки дуже широкому вибору типів електродів, що випускаються;
• можливість порівняно швидкого переходу від одного матеріалу, що з'єднується до іншого;

• можливість проведення зварювання з будь-яких просторових положень;
• простота та досить легка транспортабельність зварювального обладнання.

До недоліків електродугового зварювання металів можна віднести:

• шкідливі умови процесу виконання зварювання;
• низькі продуктивність та ККД у порівнянні з іншими