Что требуется для дуговой сварки

Дуговая сварка от А до Я

Электродуговая сварка — это самый распространенный способ соединения металлических деталей в домашних условиях и при мелкосерийном производстве. В нашей статье вы узнаете об этой технологии подробно, также мы расскажем как получить качественные швы в разных условиях работы.

Что такое электродуговая сварка — классификация и способы

Электродуговая сварка — это один из методов соединения металлических деталей, который характеризуется собственным принципом работы. В рамках данной технологии для получения швов одновременно на электрод подается ток большой силы. В результате такого взаимодействия формируется электрическая дуга.

Указанное определение и дало название данной разновидности сварки. Другое наименование — сварка плавлением. Второе название обусловлено тем, что при подаче большого тока металл в зоне воздействия приобретает жидкую форму.

Выделяют несколько видов дуговой сварки, каждый из которых отличается собственными особенностями.

Виды дуговой сварки

В зависимости от того, какие аппараты и технология применяется для получения швов, сварка дуговая подразделяется на следующие типы:

Ручная.

В рамках такого технологического процесса заготовки двигает и сваривает техник. К преимуществам этого метода относят возможность соединять металлические детали в любых условиях.

Недостаток — увеличиваются риски получения некачественного шва из-за ошибок специалиста.

Механизированная.

В рамках данного технологического процесса заготовки подаются на станок с помощью соответствующего оборудования. Но детали сваривает человек.

В ряде источников выделяют полуавтоматическую технологию электродуговой сварки как разновидность механической. В рамках данного процесса перемещение горелки выполняет сам рабочий, а подача проволоки, процесс зажигания дуги и формирование соединения выполняет специализированное оборудование.

Автоматическая.

Процесс в этом случае полностью автоматизирован. То есть подачей и свариванием заготовок занимается специальное оборудование. Эти устройства самостоятельно (согласно ранее внесенной программе) определяют интенсивность пламени, регулирует подачу расходных материалов и другое.

В зависимости от используемой технологии защиты шва, получаемого при таком воздействии, сварка дуговая классифицируется на следующие типы:

Также применяются комбинированные способы. Для защиты сварного соединения прибегают к помощи следующих газов:

Защитный (активный или инертный) газ подается через специальное устройство — сопло сварочной горелки, которыми оборудованы сварочные аппараты.

В зависимости от характера воздействия данная технология классифицируется на следующие типы:

С учетом характера горения электродуговая сварка делится на следующие типы:

Хотите узнать, что такое силумин и где его применяют – читайте в нашей статье.

В зависимости от типа оборудования и характеристик, которые необходимо придать будущему шву, электродуговая сварка проводится с помощью плавящегося или неплавящегося электрода. В первом случае используются медные, алюминиевые, чугунные или стальные стержни. Плавящиеся электроды применяются как присадочный материал.

Если хотите подробнее узнать про сварку неплавящимся электродом – тиг сварку, то переходите по ссылке и изучайте.

Что такое ручная дуговая сварка

Как и в случае с другими способами сварки, РД предполагает оказание воздействие на заготовку, которое приводит к расплавлению металла в определенной зоне. Происходит это благодаря образованию дуги, которая возникает как эффект пробоя между электродом и деталью.

Ручная сварка по характеристикам мало в чем отличается от других методов получения швов. Основная разница заключается в том, что в данном случае всю процедуру проводит человек. То есть ручная электродуговая сварка предусматривает самостоятельную подготовку и установку изделий, а также соединение деталей без использования автоматизированного оборудования.

Но в рамках данного метода свариваются низко-, средне- и высоколегированные стали, чугун, а также сплавы различных металлов.

О том как выполняется сварка чугуна читайте в нашей статье.

Для РДС применяются специальные электроды, покрытые защитной обмазкой. Последняя создает среду, предупреждающую окисление металла.

Электроды подбираются для каждой группы материалов отдельно, с учетом условий, в которых будет работать изделие.

К примеру, для сварки нержавеющей стали 12Х18Н10Т используют электроды ЦТ-15 если свариваемая деталь будет работать при температуре до 640-650 градусов и эту же сталь сваривают электродами ЭА400 если рабочая температура детали не выше 340-350 градусов.

А для сварки черной стали будут использоваться электроды УОНИ или ОК 46.

Краткая характеристика

Порядок и основы выполнения сварки ручной дуговой сваркой определены соответствующим ГОСТом, который устанавливает:

Тип электродов, применяемых при РДС, определяет порядок выполнения работ. При этом стержни подбираются с учетом того, какими характеристиками отличаются заготовки. Ручная дуговая сварка применяется для соединения металлов разной толщины и видов. От этих параметров зависит выбор покрытых электродов.

То есть при ручной дуговой сварке черных металлов применяются один стержни, теслостойких сталей — другие.

Если применяются неплавящиеся электроды, то в создаваемое соединение обязательно вводится присадочная проволока (при условии, если толщина металла превышает 1 мм и не проводятся работы по разделке кромок С1).

Ручная дуговая сварка, как и другие методы, требуют соблюдения техники безопасности. Обусловлено это тем, что в данном случае происходит образование дуги, которая нагревает металл до температуры в 5 тысяч градусов.

Сущность ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка — это метод соединения металла с помощью специального оборудования. Данная технология не предполагает автоматизацию процесса. Оборудование, применяемое в подобных случаях, обеспечивает формирование дуги, которая образуется в месте касания электрода (плавящегося или неплавящегося) с металлическим изделием.

В ходе этого процесса точка соприкосновения нагревается до высоких температур, что приводит к расплавлению материала.

Ручной тип электрической дуговой сварки также делится на несколько видов:

Выбор схемы дуговой сварки, или способа получения шва, определяется поставленными задачами. По данному критерию выделяют следующие техники:

На технику выполнения ручной дуговой сварки также влияет тип выбранных электродов.

Особенности дуговой сварки

В сравнении с другими способами получения соединения особенности сварки данного типа заключаются в следующем: чтобы создать прочный шов, необходим замкнутый контур, по которому подается переменный, постоянный или высокочастотный импульсный ток. Дуга в подобных условиях возникает сразу после касания электрода к заготовке благодаря моментальной подаче напряжения.

При таком воздействии происходит образование жидкого расплава, в котором перемешивается металл соединяемых заготовок. После того как сварщик убирает электрод, материал начинает остывать, что приводит к кристаллизации последнего. Благодаря этому образуется прочный шов.

Область расплава, которая образуется в зоне перемещения электрода, называют сварочной ванной. В состав стержня, которые используется в данной технологии, входит флюс. Последний при нагреве расплавляется, формируя газ, который защищает область воздействия от окисления.

Эти особенности сварки ручным методом проявляются, когда проводится работа по соединению цветных металлов. Такой материал при нагреве демонстрирует высокую химическую активность. Поэтому, чтобы избежать окисления, цветные металлы сваривают с использованием газов, которые подаются в рабочую зону.

В рамках данной техники применяют несколько способов движения стержней:

Во избежание ошибок и для получения надежного шва при ручной дуговой сварке покрытыми электродами нужно соблюдать следующие правила:

Для ручной дуговой сварки (РДС) покрытыми электродами в основном применяются инверторы на 220 В.

Для работы сварщику нужно пройти аттестацию и попасть в реестр НАКС. Подробнее в нашей статье.

Преимущества ручной дуговой сварки

Как и в случае с другими способами сварки, у РД преимущества и недостатки обусловлены особенностями данной техники. Среди достоинств этого метода выделяют следующее:

Но этим достоинства частично нивелируются тем, что при ручной дуговой сварке плавящимися электродами выделяется множество вредных веществ. Также данный метод отличается низкой производительностью. Кроме того, для сварки металлов толщиной менее 2 мм требуется большой опыт, так как при работе с подобными материалами велика вероятность «прожига» и других последствий, приводящих к порче заготовки.

Принцип действия

В рамках данного метода на заготовки через стержень подается ток, который формирует сварочную дугу. Последняя представляет собой концентрированную лучистую энергию, которая нагревает металл до температуры плавления. Благодаря тому что ток подается строго в определенную точку, остальные части заготовки при данной схеме дуговой сварки не повреждаются.

Шов между металлическими изделиями образуется во время кристаллизации материала, который запускается сразу после того, прекращается нагрев. То есть данный процесс запускается во время остывания обрабатываемой зоны, в том числе и за счет принудительного охлаждения. В связи с этим соединению необходимо определенное время для набора прочности, определяемое скоростью остывания.

Техника ручной сварки — создание дуги

При работе с дуговой сваркой плавящимися электродами дуга после того, как специалист касается обрабатываемой зоны стержнем. Данный процесс запускается двумя способами:

Второй вариант считается более предпочтительным. Однако при работе в труднодоступных местах применяется первый метод.

О том как правильно варить подробно написано в нашей статье. Заходите!

Область сварочной дуги

При сварке электродуговой любого типа (РД или РДС) между электродом и металлической поверхностью формируются 3 зоны:

Нагревание катода при такой схеме электросварки происходит путем бомбардировки электронов.

У некоторых металлов есть свои особенности и их сварку нужно выполнять по специальной технологии. К таким металлам относится алюминий, а как выполняется сварка алюминия вы можете подробно прочитать в нашей статье.

Источники питания

Для сварки РДС используются следующие источники питания:

Тип сварочного оборудования подбирается с учетом поставленных задач.

Используемые электроды

Согласно нормам технологии ручной электродуговой сварки, для создания качественного шва применяются электроды, покрытые специальным напылением. Тип последнего подбирается с учетом вида обрабатываемого металла. Оптимальным для работы в домашних условиях считается рутиловое покрытие.

Стержни данного типа отличаются следующими особенностями:

При выборе стержней эдля электросварки необходимо обращать внимание на маркировку. Последняя позволяет понять, для каких металлов подходят электроды.

Технология ручной дуговой сварки

Перед началом сварных работ металл защищается и нарезается на заготовки. Далее запускается источник питания.

Дуга зажигается в два приема:

При необходимости зажигание осуществляют путем чиркания электрода по поверхности. В этом случае металл нагревается в нескольких зонах.

После зажигания в месте, к которому подводится электрический тог, формируется расплав материала. Для создания прочного соединения сварщик должен до окончания работ удерживать дугу длиной от 0,5 до 1,1 от диаметра стержня.

Перемещение электрода

При РДС сварке рекомендуется вести стержень, совершая колебательные движения из стороны в сторону вдоль линии будущего шва. Благодаря этому соединение получится прочным.

В зависимости от положения заготовок применяются следующие техники сваривания:

Ширина получаемого шва напрямую зависит от диаметра используемого стержня.

Что влияет на качество и размеры сварного шва

Качество шва при дуговой сварке плавящимися электродами определяется не только диаметром стержня, но и:

Сварочный ток подбирается с учетом диаметра стержня, а последний показатель — исходя из толщины металла.

Безопасность работ

Применяя электрическую дуговую сварку, специалист должен исключить поражение током. Для этого необходимо следить за состоянием изоляции кабелей. Работать рекомендуется в сварочной маске, а при зачистке — в защитном щитке. Также следует надевать респиратор, чтобы предупредить отравление вредными газами, и защитную одежду.

Источник

Как варить сваркой электродами для начинающих

В гараже, на даче, в частном доме что-то да приходится подварить. Для таких задач совсем не обязательно заканчивать курсы сварщиков — достаточно иметь бытовой сварочный аппарат, средства защиты, расходные материалы и немного потренироваться. Рассказываем, как правильно сваривать металл электродами начинающим и каких ошибок избегать при этом.

В этой статье:

Виды электросварки

Все виды электросварки заключаются в возбуждении электрической дуги между двумя концами разной полярности. При этом выделяется температура до 5000 градусов, которая плавит основной металл и присадочный, образуя сварное соединение.

Электросварку можно выполнять сварочным трансформатором. У него простейшая конструкция из первичной и вторичной обмотки, за счет которых напряжение понижается до безопасных значений, а сила тока возрастает. Трансформаторы варят переменным током, сильно гудят, дуга трещит и плюется. Шов может получиться неравномерным по ширине, высоте, глубине провара. При работе трансформатором нередко просаживается напряжение во всей сети, чем можно вызвать негодование соседей.

Электросварка при помощи инвертора выполняется на постоянном токе, у которого предварительно была повышена частота (еще на стадии переменного), а затем ток был выпрямлен. Это обеспечивает:

Сварка полуавтоматом или вольфрамовым электродом тоже построена на плавлении металла электрической дугой, но тут задействуются другие способы защиты сварочной ванны и методы передачи присадочного металла.

Технология ручной дуговой сварки

Для РДС сварки подается ток от аппарата на рабочие кабеля. Кабель массы присоединяется к изделию, а в руках у сварщика остается кабель с электрододержателем. От температуры дуги кромки стыка расплавляются.

Шов формируется благодаря специальным движениям электродом. Если правильно все освоить, соединения будут равномерными по толщине и высоте, а также с нужной глубиной провара.

Как самостоятельно научиться варить электросваркой

Чтобы научиться варить ручной дуговой сваркой, потребуется собрать комплект оборудования, обзавестись индивидуальными средствами защиты, правильно настроить аппарат и освоить ряд движений.

Что нужно для работы

Сварочные аппараты

Подберите сварочный инвертор в зависимости от предстоящих задач. Для бытовых нужд (приварить калитку, сделать бак для душа) достаточно моделей на 160 А. Если нужно заварить лопнувшую раму авто, изготовить навес для стоянки — купите аппараты с силой тока 200-250 А. Зачастую для дома и гаража этого достаточно. Но, если планируете в дальнейшем свое производство, не помешает инвертор на 300 А.

Приспособления для сварки

Для подключения инвертора нужны кабеля массы и электрододержателя. Обычно они поставляются в комплекте с оборудованием, но если их нет, выберите здесь. При этом обращайте внимание на длину кабелей. Для сварки за столом достаточно длины 2 м, а чтобы собирать теплицу, понадобятся кабеля 4-5 м.

Сварочные электроды

Электросварщику нужны электроды. Состав металла стержня и тип покрытия выбираются исходя из свариваемых материалов. Новичкам рекомендуем купить электроды ESAB с рутиловым покрытием, которые пригодны для ответственных конструкций и сварки во всех пространственных положениях. К тому же цена расходников вполне доступная.

Средства защиты сварщика

Не забудьте обезопасить себя от высокой температуры и вредного света электрической дуги. Купите плотные краги и защитную маску. Новичку будет легче учиться варить в маске-хамелеон, чтобы видеть, куда подавать кончик электрода. Не забудьте про закрытую обувь и плотную одежду с длинными рукавами.

Настраиваем правильно аппарат и выбираем электрод

Во многом качество шва зависит от правильности настроек аппарата. Если выбрать слишком слабый ток, основной металл не проплавится, присадочный останется на поверхности, стык получится хрупким, не герметичным. Слишком большая сила тока приводит к подрезам, прожиганию, дугу трудно контролировать.

Предлагаем сохранить таблицу настроек сварочного аппарата для ручной дуговой сварки. Характеристики приведены для работы в нижнем положении.

Как подключать электрод

Когда диаметр электрода и сила тока выбраны, можно включить аппарат и вставить электрод в электрододержатель. Последний может быть двух типов: пружинный и винтовой. Пружинный имеет нажимную лапку, на которую сварщик давит большим пальцем, а второй рукой вставляет электрод. Винтовой оснащен отверстием для вставки расходника и прижимным болтом. Пружинные держатели позволяют быстрее сменить электрод и помогут сэкономить время при объемных сварочных работах.

Применять самодельные электрододержатели в виде подпружиненного трезубца не советуем. Они опасны с точки зрения ТБ (Техника Безопасности), а оголенная токоведущая часть будет постоянно случайно касаться изделия, мешая процессу.

Для сварки в нижнем положении установите электрод под прямым углом относительно держателя. Если планируете варить вертикал или потолок, разместите электрод еще на 45 градусов от себя — так меньше придется сгибать запястье.

Подключаем кабеля к инвертору

Кабель массы и кабель электрододержателя имеют одинаковые разъемы для подключения к аппарату. Если предстоит сваривать толстый металл 5-6 мм, присоединяйте держатель к плюсу. Тогда тепло будет концентрироваться на изделии, увеличится глубина провара.

Когда требуется сварка тонкого металла, нужна обратная полярность — вставьте держатель в клемму со знаком «минус». Это уменьшит тепловложение, но варить придется быстро, поскольку кончик электрода начнет перегреваться.

Начало сварки: зажигаем дугу

Когда все собрано и подключено, надев маску, можно начинать розжигать электрическую дугу. Используйте для тренировки черновой кусок металла. Возбуждение дуги осуществляется постукиванием по поверхности или чирканьем о нее, как спичкой.

Новый электрод имеет оголенный кончик и зажигается достаточно быстро. Электрод, которым уже варили, если он успел остыть, поджигается труднее, поскольку у него на конце образовался «козырек» из обмазки. Нужно ударить 3-4 раза, чтобы ее отбить. Но не перестарайтесь, иначе без обмазки стержень начнет прилипать к изделию.

Наклон электрода

Когда дуга загорелась, не паникуйте. Привыкните к специфическому свету. Ваша задача — сперва научиться держать зазор между электродом и изделием в пределах 3-5 мм. Не пытайтесь сразу варить стык. Просто учитесь держать дугу, чтобы она не тухла (при чрезмерном удалении) и электрод не прилипал (при чрезмерном приближении).

Задача осложняется тем, что длина плавящегося электрода постоянно укорачивается, поэтому приходится приближать руку к изделию. «Твердая рука» приходит со временем, поэтому придется спалить не один электрод, прежде чем привыкните.

Когда уже освоили удержание электрической дуги, можно переходить к сварке. Прежде всего держите правильно электрод. Обычно варят, наклонив его на себя в пределах 30-60º. Некоторые сварщики выбирают оптимальное положение наклона 45º. Сварка углом назад обеспечивают хорошую видимость сварочной ванны, металл прогревается глубже. Сварка углом вперед (когда шов ведут от себя) содействует уменьшению прогрева. Это подойдет для соединения тонких металлов 1-2 мм.

Варить можно справа-налево или слева-направо, наклоняя электрод по разные стороны сварочной ванны. Здесь все зависит от доступа к месту соединения.

Движения электрода

На тонких металлах 1-2 мм, где две стороны плотно приставлены друг ко другу, никаких дополнительных движений не требуется. Возбуждается дуга, электрод выставляется на начало стыка, и медленно ведется вдоль линии соединения. Шов получится узкий, чешуйчатый.

На толстых металлах предусматривают зазор 1-2 мм, чтобы жидкий металл проник глубже. Если толщина пластины свыше 5 мм, необходима разделка кромок под углом 45 градусов. Тогда первый шов (называется корневой) прокладывается без дополнительных движений. А последующие нужны для заполнения ширины и требуют поперечных колебательных манипуляций. Это могут быть движения:

В идеале располагать деталь под небольшим наклоном, чтобы жидкий шлак не затекал в сварочную ванну. Если такой возможности нет, периодически делайте резкое движение кончиком электрода в сторону, откидывая шлак. Иначе возникнут непровары.

Основные ошибки

Рассмотрим основные ошибки, которые допускают новички при сварке РДС:

Советы начинающему сварщику

В конце дадим ряд советов новичкам, чтобы варить было легче. Перед наложением шва две стороны изделия обязательно фиксируются между собой прихватками. В зависимости от размеров стыка потребуется от 2-х и более точек, с расстоянием между собой 8-25 см. Это необходимо, чтобы стороны на разошлись от термического расширения, когда Вы начнете варить с одного края.

Сварка тонкого металла 1 мм электродом возможна, но потребует тренировки. Самая частая проблема — прожоги. Установите силу тока 30-40 А и вставьте электрод диаметром 1.6 мм. Под изделие подложите медную или графитовую подложку. Она не даст разогретому металлу провалиться и не прилипнет к нему. Ведите сварку не сплошной дугой, а прерывистой (отрывайте кончик электрода каждые 1-2 секунды от поверхности, чтобы дуга погасла). Это позволит металлу немного остыть и сократит прожоги.

Источник видео: Aurora Online Channel

Чтобы не стучать по чистовому изделию для распаливания электрода, имейте под рукой черновую заготовку. Распалите электрод на ней и сразу переходите на стык для соединения. Тогда меньше придется зачищать следы от сварки на изделии.

Новичку легче научиться варить, если аппарат обладает функцией «Антиприлипание». Когда электрод касается изделия, сварочный ток отключается. Не нужно тянуть держатель влево и вправо, пытаясь отломать расходник. С функцией «Форсаж» удобно варить тонкие металлы. При маленьком токе длина дуги короткая. Когда аппарат «чувствует», что дуга вот-вот погаснет, он на мгновение повышает сварочный ток. Функция «Горячий старт» обеспечит быстрый поджиг электрода без многочисленных постукиваний. Это актуально, если работы ведутся на ржавом металле. Тогда не придется предварительно много зачищать.

Источник