7 правил, как научиться варить электросваркой тонкий металл

В домашнем хозяйстве умение обращаться со сварочным аппаратом является огромным преимуществом. В строительстве или сборке какой-то техники своими руками без сварочного соединения металлических конструкций просто не обойтись. При этом владеет этим навыком ограниченный круг людей, которые прошли специальное обучение. Многие думают, что только на курсах могут дать полезные и важные уроки владения сваркой, хотя на самом деле этого можно достичь, изучая теоретический материал и постоянно оттачивая мастерство.

Преимущества инверторных сварочных аппаратов

Для соединения металлических конструкций необходим опыт и сам сварочный аппарат. Лучший вариант — это использование инверторного оборудования, которое отлично подходит для работы в домашних условиях. Такое устройство стоит недорого, отличается маленькими габаритами и весом. Небольшие размеры не влияют на качество выполнения сварочных работ. Все соединения получаются аккуратными и надёжными. С такой сваркой справится мастер даже невысокой квалификации.

Конструкция инверторного сварочного аппарата состоит из таких элементов, как:

1. Блок питания с фильтром и специальным выпрямительным блоком.
2. Инверторный блок отвечает за преобразование постоянного напряжения в переменный высокочастотный ток.
3. Для понижения величины высокочастотного тока используется трансформатор. Именно он отвечает за безопасность и предотвращает перегрев оборудования.
4. Силовой выпрямитель служит средством подачи постоянного тока на выходе устройства.
5. Управлением устройства занимается электронный блок.

В инверторной сварке используются различные инновационные технологии, которые помогли значительно снизить габариты и массу установки. За счёт небольших размеров её легко хранить дома или устанавливать в любое удобное место во время работы. Вес такого оборудования колеблется в пределах 5—15 кг. То есть перенести сварочный аппарат, не составит труда.

Это устройство помогает сварить любые металлические конструкции, если правильно работать на инверторном сварочном аппарате. В комплекте к оборудованию доступна инструкция, в которой есть масса различных полезных сведений, указывающих как правильно варить инверторной сваркой, выбирать электроды в зависимости от типа металла и т. д. Такая брошюра будет полезна даже опытным специалистам.

При покупке важно обращать внимание на присутствие инструкции на русском языке, ведь использовать сварку вслепую сложно, не говоря уже об опасности. Встречаются такие случаи, когда аппаратуру покупают «с рук», а инструкцию старые хозяева потеряли. Тогда лучше всего найти специалиста, который наглядно покажет основные моменты управления сваркой. Самостоятельно начинать испытывать её, не имея даже банальной инструкции нельзя.

Этапы подготовки к сварке

Узнать, как научится варить электросваркой, не составит труда, а вот использовать полученные умения на практике сложнее. В первую очередь, важно усвоить, что всю работу разбивают на несколько этапов, которые включают:

• выбор инвертора и электродов;
• подготовка оборудования;
• сварочные работы.

Выбор инвертора и электродов

Прямое влияние на качество результата в процессе сварочных работ оказывает выбор электродов. Они отличаются маркой стали, покрытием, толщиной, назначением и механическими свойствами. Чаще всего в инструкции описываются, какие именно электроды рекомендуется применять в процессе работы, но такого пункта может и не быть. В таком случае важно знать основы их выбора.

При выборе электродов важно обращать внимание на проволоку, которая изначально должна быть прочной и качественной. Ещё один важный компонент это покрытие, которое доводит проволоку до раскалённого состояния.

Электроды должны подбираться по марке и типу металла, необходимого для соединения. Их бывает множество, не говоря уже о ситуациях, когда соединяют металл двух разных типов.

Если нет чётких данных, электроды подбирают согласно общепринятым рекомендациям, которые делят на несколько принципов:

• углеродистые электроды используют при работе со средней и низкоуглеродной сталью;
• для сварки легированной стали подходит исключительно расходный материал, выпускаемый по ГОСТ 9466–75 и 10052—75;
• для соединения чугунных деталей применяют марку ОЗЧ-2.

Существует несколько сотен марок электродов, в которых достаточно сложно разобраться. Поэтому рекомендуется при выполнении сварочных работ пользоваться советами специалистов. Например, универсальной отечественной маркой УОНИ, которая нашла широкое применение при сварке. Для соединения металлических конструкций низкого сорта, качества и плотности используют марки электродов АНО и МР-3.

При выборе сварочного инвертора для использования в домашнем хозяйстве важно следовать нескольким правилам:

1. Максимальное значение тока сварочного аппарата должно находиться в пределах 160—200 А. Лучше сразу приобретать мощное оборудование, которое позволит соединять металлические изделия с большой толщиной.
2. Параметр холостого хода напряжения иногда превышает 90 В, но такой показатель не подойдёт для использования на даче. Лучше выбирать устройство с параметрами в интервале от 50 до 60 В.
3. Продолжительность включения — это важная характеристика, которая показывает, сколько времени агрегат способен работать без передышки. Выбирать устройства с максимальным или минимальным значением не стоит. Лучше занять золотую середину и купить сварной аппарат с ПВ в пределах 40—80%.

Важно учитывать особенности местной сети. В деревнях существует проблема с нестабильной подачей электроэнергии, не говоря уже о слабой проводке. Именно поэтому подбирают оборудование, которое способно работать в широком диапазоне питающего напряжения не подвергая себя риску отключения или выходу из строя.

Рекомендуется предусмотреть отключение электроэнергии и покупать устройство способное работать от централизованной сети и автономных источников на бензиновом или дизельном топливе.

Настройка оборудования

Перед тем как приступить к сварочным работам, первым делом необходимо подготовить себя, оборудование и металлические изделия, которые будут соединяться. Начать стоит с подготовки специальной защитной одежды. Это важный компонент при сварочных работах, который поможет обезопасить от получения травмы. Понадобятся такие защитные элементы, как:

• сварочная маска;
• перчатки;
• рабочая одежда.

Перчатки, обувь, спецодежда, должны быть выполнены из плотных и огнеупорных тканей. Во время сварки на тело человека попадает большое количество раскалённых металлических осколков, которые могут нанести значительные повреждения. Сварочная маска — это обязательный атрибут для защиты глаз и лица.

Следующий шаг — это подготовка металлических изделий и проверка электродов. Стальные детали зачищаются металлической щёткой от различного мусора, лакокрасочного покрытия, ржавчины и т. д. Электроды должны быть заранее подобраны по марке стали, но не мешает, ещё раз убедится в правильном выборе диаметра, соответствующему соединительному шву и толщине металлических деталей.

Перед подключением инвертора обязательно проверяют электрическую сеть и её параметры, которые должны соответствовать подключаемому оборудованию. Если параметры сети не соответствуют, то в лучшем случае сварка не будет работать, а в худшем перегорит проводка и перегреется аппаратура. Предотвратить короткое замыкание получится, если использовать специальный автомат, способный стабилизировать величину напряжения, или взять на себя основную нагрузку.

Важно подготовить рабочую площадку. Она должна быть ровной для устойчивости инверторной сварки и хорошо проветриваться. Сварной аппарат требует постоянной циркуляции воздуха для естественного охлаждения, поэтому в нескольких метрах от неё зона должна быть расчищена. Это будет полезно сделать и, учитывая безопасность работы, ведь во время сварки на пол попадает большое количество искр и частиц раскалённого металла, которые могут поджечь одежду или взрывоопасные вещества.

Закончив с подготовкой площадки, электросети и личной защиты, можно переходить к следующим действиям:

• к разъёму инверторной сварки подключаются соответствующий силовой кабель и кабель массы;
• кабель массы с помощью специального зажима «крокодил» фиксируется на любой металлической поверхности;
• оборудование для сварки подключают к электропитанию и выставляют соответствующий режим;
• зажимается электрод.

Последовательность и точность выполнения всех подготовительных действий — это основа безопасности и успешности работы, перед тем как работать сварочным аппаратом.

Особенности выполнения сварочных работ

Первое что необходимо сделать начинающему сварщику, это понять сам принцип соединения конструкции, а дальше лишь дело за точным выполнением всех инструкций.

Вначале необходимо зажечь электродугу между кончиком электрода и поверхностью детали. Для этого сварщик наносит электродом точечные или чиркающие движения по детали. После нескольких касаний происходит вспышка, которая свидетельствует о том, что дуга зажглась. В зоне такого действия металл мгновенно начинает плавиться, поэтому важно отработать движение и делать всё максимально быстро.

Выполняя электродуговую сварку, многие специалисты сталкиваются с тем, что электрод просто начинает липнуть к поверхности металла. Такая проблема возникает, если мастер, используя чрезмерную силу, прижимает электрод. Вся работа должна проходить легко и плавно. Чтобы сваривать детали между собой требуется минимальное касание электрода с их поверхностью.

В процессе важно следить, чтобы длина дуги соответствовала диаметру электрода. То есть максимально ровно держать и проплавлять металлические изделия, формируя качественный сварной шов, но это не единственное требование. На качество шва оказывает влияние ещё и правильный выбор полярности при подключении кабеля массы и инвертора. Выбрать правильно полярность получается, только если точно значь марку стали соединяемых заготовок. Если таких данных нет, тогда лучше воспользоваться прямой полярностью, которая подходит к большинству марок стали. Обратная полярность соединяет лишь редкие сплавы, толстолистные конструкции и низкоуглеродные изделия.

Конструкция сварочного оборудования включает большой спектр инновационных технологий, которые плавно и эффективно регулируют ток в процессе работы. Это значительно упрощает работу, делает её комфортной для начинающих сварщиков, но почему иногда всё-таки не удаётся добиться ровного и качественного шва. Всему виной движение электродов или неправильная ручная настройка тока.

При использовании низкого тока, швы получаются узкими и выпуклыми, что мешает хорошей стыковке деталей. Установка высокого тока разбрызгивает металл на поверхности и тем самым появляются прожиги, которые портят внешний вид изделия. Тонкий и немного приплюснутый шов — это показатель быстрого продвижения электрода. Толстый и расплывчатый шов — это свидетельство долгого продвижения электрода. Правильный шов получается при правильном выборе тока, нормальной и стабильной скорости работы.

Любой человек, используя общие советы и правила, может понять, как правильно варить сваркой. В этом нет ничего сложного, если соблюдать технологию и правильно подготовить оборудование, площадку и спецодежду перед началом соединения металлических изделий. Главное постоянно соблюдать технику безопасности, а опыт приложится с практикой.

Многих домашних мастеров интересует, как научиться варить сварочным инвертором с нуля. Особых секретов нет, если взять сварочный инвертор бытового или полупрофессионального класса, сделать это не так сложно. Понадобится лишь терпение, аккуратность и соблюдение рекомендаций опытных сварщиков.

Содержание

Принцип работы

Сварочный инвертор для ручной сварки преобразует напряжение сети (220 или 380 в 50 Гц) в напряжение, подходящее для поддержания электродуги. Это преобразование проходит в три этапа:

• входное напряжение переменного тока выпрямляется,
• этот постоянный ток питает высокочастотный генератор, он создает переменный ток частотой 20-50 тыс. Гц.,
• трансформатор понижает напряжение до 70-90 вольт, ток во рабочей обмотке достигает 100-300А.

Тройное преобразование позволяет сократить габариты и вес устройства в несколько раз по сравнению с обычными сварочными трансформаторами. Кроме того, благодаря автоматической регулировке параметров электронной схемы прибор обеспечивает высокую стабильность тока и напряжения на выходе. На инвертор не влияют скачки напряжения в питающей сети, и сам он не вызывает таких скачков.

В полупрофессиональных и профессиональных моделях устанавливают также системы, облегчающие розжиг дуги и предотвращающие прилипание электрода.

Рабочий ток протекает по цепи, образованной:

• электродный и массовый кабели,
• электрод,
• электродуга в воздушном промежутке,
• заготовка.

Электродный провод подключается к держателю, массовый провод к зачищенному месту на детали.

Конструкция

Конструкция инвертора для сварки достаточно сложная, это объясняется его широкими возможностями и удобством эксплуатации. Аппарат состоит из:

• корпус,
• панель управления с регулятором силы тока, индикаторами режимов и параметров,
• шасси,
• ручка для переноски, компактные модели снабжаются ремнем для переноски на плече,
• электронная схема инверторного преобразователя напряжения,
• вентилятор для охлаждения,
• сетевой кабель,
• сварочные провода.

Бытовые модели весом в 5-7 кг способны развивать сварочный ток до 120-150 А, их легко можно носить на плече. Такие устройства могут варить сталь толщиной до 4-5 мм.

Более мощные модели сварочных инверторов могут выдавать ток до 250 А, их уже переносят за ручку- вес составляет до 20 кг. Сварка для «чайников» лучше всего осваивается именно на инверторе.

Техника безопасности

Чтобы обучение работе сварочным инвертором не закончилось печально, нужно знать, как правильно и безопасно варить инверторной сваркой. Обязательно использовать защитные средства.

Место сварки должно соответствовать следующим требованиям:

• имеется изолирующий настил или диэлектрический коврик,
• установлены защитные металлические ширмы, предохраняющие от разлета расплавленных брызг, а также искр при сварке и зачистке,
• обеспечено качественное освещение,
• устроена вытяжная вентиляция для удаления сварочных газов,

Важно! Категорически недопустимо загромождать рабочую зону, в ней должны находиться только заготовка, оснастка, сварочный аппарат и сварщик. Нельзя также размещать легковоспламеняющиеся материалы в радиусе 5 м от места сварки.

Азы

Сварка инвертором для начинающих на инверторе осваивается существенно легче, чем на морально устаревшем трансформаторе или выпрямителе. Чтобы учиться варить, лучше взять отходы черного металла средней толщины- 2-5 мм, и на первых уроках освоить простые прямые швы в положении «сверху», встык и внахлест.

Когда простые приемы, как варить инвертором, будут освоены и начнут получаться с постоянным качеством, можно переходит к освоению более сложный уроков: заварить вертикальные и наклонные швы, сварка тонких листов, многослойная сварка деталей большой толщины и других.

Полярность

Прямая полярность подразумевает подключение электрода к разъему «-», а заготовки к «+». Электроны в этом случае движутся от электрода к заготовке. Разогрев металла получается более интенсивным, область расплава – узкая и глубока. Такое подключение используется при работе с заготовками большой толщины, а также для резки металла.

Обратная полярность означает, что «-» подсоединяется через зажим к заготовке, а «+» подключается к электроду. Электроны двигаются от детали к электроду, область расплавления становится мельче и шире. При этом снижается опасность прожигания тонколистовых заготовок

Скорость подачи электродов

Скорость движения электрода выбирается так, чтобы в рабочую зону поступало достаточное количество расплава для формирования шовного материала. Если перемещать электрод слишком быстро, металл не успеет прогреться, шов получится мелким, так называемый «непровар».

Если же скорость будет недостаточной, металл будет перегреваться, повысится расход сварочных материалов и возрастет риск прожога и деформации заготовки малой толщины.

Сила тока

Этот параметр выбирают в зависимости от толщины заготовки и электрода по таблице.

Более сильный ток повышает глубины проплавления металла, при этом электрод можно вести быстрее. При превышении оптимальных значений также возможен перегрев металла и прожог.

На практике точное значение подбирают, учитывая конфигурацию изделия и климатические условия.

Особенности тонкого металла

Заготовки малой толщины сваривают током обратной полярности, применяя способ ведения электрода углом вперед. Диаметр электродов нужно выбрать поменьше.

Особую осторожность нужно соблюдать при розжиге: в этот момент легко прожечь лист.

На конце шва нельзя резко поднимать электрод – может образоваться кратер. Для того, чтобы тонкую деталь не повело при сварке, ее следует надежно зафиксировать в оснастке или прихватить через 10-15 сантиметров точечной сваркой.

Как образуется шов?

Электродуга расплавляет металл на кромках соединяемых заготовок. Область расплава называют сварочной ванной. Сверху в нее поступает расплавленный металл сердечника электрода. При ведении электрода вдоль шва электродуга и сварочная ванна движется вслед за ним, а там, откуда дуга ушла, металл остывает и кристаллизуется.

Как научиться хорошо варить сваркой Ресанта самому? Прежде всего нужно качественно подготовить рабочее место, материал и оборудование. От качества подготовки напрямую зависит прочность и долговечность шва. Необходимо работать электродами, подходящими по материалу и толщине к свариваемым заготовкам. Таблицы соответствия приводятся в руководствах по сварочному делу.

Средства защиты

Чтобы не пострадать во время электродуговой сварки, следует:

• использовать рабочую одежду из негорючей ткани,
• одежда должна полностью закрывать кожу,
• использовать силковые сварочные перчатки-краги,
• обувь из толстой кожи со усиленной подошвой и стальным подноском должна быть с высоким голенищем, брюки выпущены поверх обуви,
• обязательно использовать маску сварщика с автоматически затемняемым стеклом.

Рабочее место

Рабочее место нужно готовить так, чтобы оно было удобным и безопасным. Заготовки должны быть прочно зафиксированы к рабочему столу. При больших размерах их раскладывают на ровной сухой основе и надежно крепят друг к другу. Должны быть убраны все легковоспламеняемые материалы в радиусе 5 метров, либо следует пользоваться негорючими ширмами.

Как выбрать электрод?

Какой диаметр и материал электрода выбрать, определяют, исходя из материала и толщины заготовки. Рекомендуемые значения приведены в инструкции к инвертору.

Обучение лучше начинать с заготовок из черного металла толщиной 3-5 мм. Электроды подойдут толщиной 2,5-4 мм.

Схема подключения инвертора, полярность

Инвертор подключается к электросети или к бензогенератору.

Полярность подключения выбирается исходя из толщины заготовки. Место крепления зажима массового провода к заготовке нужно обязательно зачистить и обезжирить. Если рабочий столик имеет большую площадь контакта с деталью, массу можно подать на него.

Металл обычно покрыт окисным слоем, ржавчиной, остатками старой краски и другими загрязнениями. Чтобы сварить качественный шов, их необходимо удалить. Механические загрязнения удаляют с помощью зачистки металлической щеткой или абразивным диском.

Масложировые пятна удаляют путем обезжиривания протиркой ветошью, смоченной растворителем, таким, как бензин, уайт-спирит, ацетон. Это обязательное условие, без которого хороший шов не получить.

Как работать?

Несколько рекомендаций, как правильно сваривать металл инвертором для новичков, помогут освоить технологию. Силу тока для начала можно выставить, используя табличные значения. Теперь можно приступать непосредственно к сварке.

Розжиг дуги

Дуговая сварка для опытных и для начинающих начинается с розжига дуги. Дугу разжигают двумя способами:

• чиркая электродом по заготовке
• постукивая.

Для начинающих домашних мастеров рекомендуется зажигать дугу методом чиркания. Подводить электрод к заготовке нужно быстро, а отводить- медленно, на расстояние 2-3 мм.

Как вести электрод?

Чтобы тяжелый кабель не поворачивал держатель при ведении вдоль шва, мастера дают следующий совет: обернуть его вокруг рабочей руки и прижать к боку.

Вести держатель нужно равномерно, без рывков и остановок, на одном и том же расстоянии между кончиком электрода заготовкой.  Нужно учитывать то, что по мере движения вдоль шва стержень выгорает и длина его уменьшается.

Как научиться сваривать металл ровно?

В зависимости от особенностей шва используется несколько техник, определяемых положений электрода относительно заготовки:

• углом вперед (30-40о) подходит для вертикальных и потолочных швов, неповоротных стыков труб,
• прямой угол (90о) удобен для труднодоступных мест и стыков профильного проката,
• углом назад (30-40о).

Сварочный шов для начинающих рекомендуется способ «углом назад».

Контроль дугового промежутка

Очень важен постоянный зазор между кончиком стержня и деталью. Правильноподдерживать его в пределах 2-3 мм. При увеличении зазора возрастает мощность дуги, теряется ее стабильность, расплав начинает разбрызгиваться.

При уменьшении зазора мощность дуги падает, возрастает риск непровара и залипания электрода.

Для начинающих лучше осваивать электросварку инвертором. Если нет опытного сварщика, который сможет научить всем основам и тонкостям сварного дела, освоить сварку можно и самостоятельно. Толстый самоучитель приобретать необязательно, вполне достаточно данных рекомендаций.

Какими электродами варить профильную трубу 2 мм.

При выборе электродов для электросварки руководствуются толщиной заготовок, напрямую связанной с их диаметром.

Необходимые данные можно получить из таблиц на упаковке или определить размеры самостоятельно, учитывая, что диаметр электрода примерно соответствует толщине стенки при значениях не более 4 мм.

Выбор режима сваривания и вида электродов

Ток, пропускаемый через электроды, напрямую связан с их диаметром, его номинал обычно указывается на упаковке. Дополнительно его значение можно установить из таблиц или приблизительно определить расчетами, исходя из того, что 1 мм. толщины электрода требует ток в 30 ампер.

Существует четыре основных вида электродов в зависимости от материала покрытия:

• Кислые (А). Характеризуются высоким содержанием железа и марганца, металлический электрод переходит в шов в виде мелких капель с образованием жидкой ванны, при отвердевании шлак легко отделяется. При работе слишком высокая температура дуги приводит к подрезам, шов в высокой степени подвержен трещинам – это ограничивает применение данного вида.
• Целлюлозные (Ц). Помимо целлюлозы в состав входят ферромарганцевые руды и тальк, которые полностью выгорают при нагревании, образуя защитный газ, при этом шов не имеет шлакового покрытия. Электрод переходит в шов средними и крупными каплями, образуя грубую неровную структуру с многочисленными брызгами.

Рис. 10 Внешний вид электродугового аппарата и электрода

Рутиловые (Р). Покрытие состоит в основном из диоксида титана или ильменита, металл электрода переходит в сварочную ванну средними и мелкими каплями с малым количеством брызг и образованием ровного качественного шва. Шлаковое покрытие имеет пористую структуру и легко отделяется от шва.

Для электросварки низкоуглеродистых стальных сплавов, из которых изготавливаются профильные трубы, наиболее часто применяются хорошие электроды марок УОНИ-13/55, МР-3, АНО-4, для сваривания нержавейки можно использовать марку ОК 63.34.

Рис.11 Сварка тонкостенных труб

Подготовка к работе

Соединение профильных труб без сварки преимущественно производится при помощи специализированных хомутов и болтов. С течением времени крепеж ослабляется, поэтому при уходе за изделием необходимо постоянно проверять прочность конструкции. Чтобы снизить проблемы при эксплуатации, для сборки конструкции применяется сварка.

Для получения прочного сварного шва требуется подготовить поверхность трубы. Для этого:

отрезки труб обрезаются по требуемой длине;

Использование болгарки для нарезки труб

Обрезать трубы рекомендуется специальными инструментами, например, ножовкой по металлу, что позволяет сделать срез максимально ровным.

• если необходимо соединить элементы под углом, то трубы тщательно подгоняются друг к другу, чтобы зазоров было как можно меньше. Это позволит увеличить качество сварного шва и, как следствие, надежность готового изделия;
• места, где предполагается  расположение сварного шва, очищаются от ржавчины, заусенцев и иных посторонних налетов. Любое вкрапление отрицательно влияет на прочность шва. Очистку можно провести простейшей металлической щеткой или специализированной техникой, например, шлифовальной машинкой.

Подготовка поверхности перед сваркой

Электродуговая сварка

Ручная дуговая сварка широко используется во всех отраслях народного хозяйства и в быту для соединения элементов металлических конструкций. Ее отличительными свойствами по сравнению с другими видами сварных соединений являются:

• Относительно невысокая стоимость сварочного аппарата и расходных материалов, которыми являются электроды.
• Получение высокого качества сварных соединений распространенных марок металлов, включая нержавеющие сплавы.
• Возможность производства сварных работ во многих труднодоступных местах – этому способствует малый вес и простота подключения оборудования к электричеству.

Рис. 7 Сваривание тонкой профильной трубы – вид швов

Проведение работ с использованием электродуговой сварки состоит из следующих этапов:

1. Готовят торцы труб к свариванию, для этого их очищают от ржавчины, после чего заготовки устанавливают на необходимом расстоянии для заполнения шва металлом от расплавленного электрода, часто для этого используют специальные приспособления.
2. Включают сварочный аппарат, выставляя необходимый ток по встроенному индикатору, вставляют электрод в держатель, подключенный к сварочному аппарату, второй конец закрепляет на трубе.
3. Фиксируют положение свариваемых деталей относительно друг друга точечными наплавлениями (прихватки), после чего производят электросварку с использованием защитной одежды, маски и рукавиц сварщика.
4. По окончании работ сбивают окалину и очищают шов металлической щеткой.

Полуавтоматическая сварка металл инертный газ (MIG)

Благодаря современным технологиям появилась возможность в бытовых условиях правильно сваривать профильные изделия наиболее простым способом, не требующим большого опыта и многолетней подготовки по специальности сварщик.

Рис. 8 Принцип работы МИГ

Полуавтоматическая сварка в среде инертных газов (МИГ) является эволюционным шагом в развитии обычных электродуговых способов, в сравнении с которыми она имеет следующие преимущества:

• Вместо электрода в сварочную ванну через горелку автоматически подается специальная проволока диаметром от 0,6 до 1,2 мм., намотанная в бобины – это автоматизирует процесс и сокращает время на смену электродов.
• Вместе с проволокой через сварочный рукав на горелку подается инертный газ (обычно это смесь углекислого газа с аргоном) – это препятствует образованию шлака и повышает качество шва.

Благодаря данной технологии полуавтоматическая сварка имеет следующие преимущества перед электродуговыми аппаратами:

• Позволяет сваривать тонкие заготовки с толщиной от 0,5 мм.
• Варит сталь, нержавейку, чугун, алюминий и цветные металлы.
• При проведении работ нет шлака и практически отсутствует дым – это менее вредит здоровью, повышает качество шва по сравнению с электродуговыми методами.

К недостаткам МИГ можно отнести громоздкость (требуется массивный баллон с газом и система подачи провода в горелку) и невозможность проведения работ на сильном ветру, выдувающим газ из зоны сваривания.

Рис. 9 Сварка тонкостенных профильных труб в среде инертного газа

Методика сварки

Сварка каркаса из профильной трубы может осуществляться любым из следующих видов:

• газовая;
• электродуговая.

Газовая сварка

Газовая сварка производится в результате расплавления металла и заполнения пустого пространства присадкой.

Технология газовой сварки

Для газовой сварки потребуется:

• специальный сварочный аппарат с набором наконечников для горелки;
• баллон с кислородом;
• баллон с горючим газом (наиболее часто используется ацетилен);
• присадочная проволока (требуется, чтобы проволока была изготовлена из того же материала, что и свариваемые трубы);
• сварочный порошок (флюс), позволяющий снизить окисления металла и защитить шов. Флюс наносится на поверхность трубы перед началом сварки;
• элементы индивидуальной защиты сварщика (маска).

При газовой сварке требуется строго соблюдать технику безопасности, так как применяемые газы взрывоопасны.

Соединение труб при помощи газовой сварки может быть выполнено 2-мя способами:

1. слева направо. Присадка подается после разогрева горелкой, что позволяет сваривать трубы толщиной более 5мм. Шов получается не совсем ровным и требует дополнительной доработки. Таким способом происходит сварка ворот из профильной трубы и иных объемных конструкций;
2. справа налево. Присадка подается перед горелкой, что позволяет получить наиболее ровный шов. Преимущественно применяется для труб, толщиной менее 5мм, например, сварка ферм из профильной трубы, садовой скамейки и так далее.

Доступные способы образования сварного шва

После полного остывания шов рекомендуется зачистить и защитить от коррозии.

Газовая сварка используется для соединения профильных труб, изготовленных из цветных металлов (латунь, алюминий, медь и так далее).

Преимуществами газовой сварки являются:

• простота. Сварка конструкции газовой горелкой не требует специальных знаний и навыков;
• доступность. Требуемые компоненты (газы) можно купить без особых трудностей;
• отсутствие необходимости мощного источника электрического тока.

Электродуговая сварка

Дуговая сварка применяется при соединении профильных, произведенных из черных металлов, то есть стали.

Электродуговая сварка производится при помощи:

• сварочного аппарата;
• электродов.

Технология использования электродуговой сварки

Подбор электродов и необходимого тока для сварки осуществляется на основании толщины металла профильной трубы.

Таблица соотношения свариваемого металла и применяемых электродов

В таблице даны рекомендуемые параметры электродов. Чтобы убедиться в правильности выбора электрода, требуется выполнить тестовый шов на небольших отрезах труб.

На качество сварного шва влияет и сила тока. Чтобы шов получился максимально прочным, требуется достичь наиболее высокой возможной силы тока.

Сварка профильной трубы инвертором осуществляется в следующем порядке:

1. свариваемые отрезки профильных труб надежно фиксируются для предотвращения их деформации и смещения. Для этого можно использовать как специальные приспособления, так и подручные инструменты;
2. в 4-5 точках производится точечная сварка (прихватка), позволяющая предварительно соединить детали;

Начальный этап сварки конструкции

1. проверяется правильность конструкции. При необходимости с помощью молотка исправляются недочеты;
2. стык окончательно проваривается. При этом рекомендуется следить за скоростью движения электрода, чтобы металл труб успевал полностью расплавиться и при этом не просесть внутрь профиля.

Профильные трубы толщиной более 5 мм рекомендуется сваривать в несколько этапов для получения прочного шва. При этом сварка производится в противоположных направлениях относительно друг друга.  

После завершения сварки конструкции требуется остыть для предотвращения деформации профильной трубы.

Готовый шов зачищается специальными инструментами, например, углошливовальной машиной.

Обработка шва бормашиной

Место сварки требует качественной защиты от воздействия окружающей среды, так как металл, подвергнувшийся воздействию высокой температуры, ржавеет в несколько раз быстрее.

Об электродуговой сварке можно узнать подробнее, посмотрев видео.

Все сварочные работы требуется проводить, соблюдая технику безопасности и применяя средства для защиты сварщика. Выбор метода сварки зависит от материала, из которого изготовлены профильные трубы, а также от оборудования, имеющегося в наличии.

Среди гениальных изобретений человечества электросварка, бесспорно, занимает одну из ведущих позиций – настолько универсальным и многоплановым является метод соединения деталей посредством расплавления электрода под воздействием электрического тока.

Использование этого метода соединения металлических частей и конструкций уже давно вышел за пределы привычного понимания сварки, как метода соединения металлических деталей из черного металла.

Содержание:

• Основные азы сварочных работ ↓
• Необходимые материалы/инструменты/защита ↓
• Как выбрать правильное оборудование, электроды и экипировку ↓
• Пошаговая инструкция по проведению сварочных работ ↓
• Как делать разные виды швов ↓
• Особенности сварки труб ↓
• Как правильно варить тонкий металл ↓
• Советы и рекомендации ↓

Уже давно стали привычными такие разновидности электросварки как сварка алюминиевых конструкций, чугуна, соединение деталей под водой, в безвоздушном пространстве, и даже эксперименты в области медицины по соединению тканей организма.

И все же наибольшего развития технология электросварки нашла в строительстве и машиностроении, при этом наибольшего распространения получила технология дуговой сварки в защитной среде (ММА).

Основные азы сварочных работ

Осваивая первые шаги в сварочном деле необходимо понимать, что успешное обучение является результатом усвоения как теоретических знаний, так и практических умений.

К теоретическим знаниям следует отнести:

• знание теоретических основ физических процессов электродуговой сварки;
• знание основных характеристик и принципа работы сварочного оборудования разных типов;
• знание порядка организации работ, привил техники безопасности;
• знание основных маркировок электродов, технологии сваривания различных материалов и компонентов.

Пошагово технологию сварки можно представить примерно так:

• электрический ток большой силы от 10 до 160 и даже 250 ампер образует электрическую дугу между электродом и свариваемыми поверхностями металла;
• вследствие создания электрической дуги происходит повышение температуры электрода и происходит горение обмазки, в горении участвуют вещества, которые выжигают вокруг себя кислород, образую небольшой объем пространства, защищенного от кислорода;
• образовавшийся газ высокой температуры плавит сердцевину электрода, которая образует сварочную ванну, в которой металл находится в жидком состоянии и заполняет шов между свариваемыми деталями.

Необходимые материалы/инструменты/защита

Переходя к практическому освоению навыков сварочных работ, следует выбрать сварочный аппарат:

• Трансформаторный сварочный аппарат – вид сварочного оборудования, который выдает переменный ток, ранее был самым распространенным видом сварочного оборудования, прост, неприхотлив в работе, но требует хорошей электропроводки и нормального напряжения в сети;
• Сварочный инвертор – относительно новый тип сварочного оборудования, легок как в смысле работы, так и в плане веса, может работать при довольно существенных перепадах напряжения, в отличие от трансформатора выдает постоянный ток на сегодняшний день является наиболее перспективным видом оборудования для любительского использования;
• Сварочные полуавтоматы – это оборудование, для различных видов сварочных работ проводимое сварочной проволокой в среде инертных газов, для работы полуавтоматической сваркой требуется использование баллона с инертным газом, это весьма дорогое оборудование, однако сварочным полуавтоматом можно проводить сварку даже очень тонких деталей.

К минимально обязательному набору инструментов сварщика нужно отнести:

• сварочный молоток;
• щетку по металлу;
• различные зажимы и струбцины;
• болгарку с набором отрезных и шлифовальных кругов.

Важно! Учитывая, что при сгорании электрода выделяется свет в 55-70 раз интенсивнее солнечного, обязательным элементом защиты сварщика является маска сварщика со специальным затемненным стеклом.

Кроме этого, сварщику нужно иметь:

• Специальные термостойкие перчатки.
• Специальный костюм сварщика из брезента.
• Рекомендуется иметь и специальную обувь – ботинки с высоким берцем или сапоги, при этом брюки костюма должны быть выпущены поверх ботинок или голенища сапог. Такое может быть немодное решение, не допустит во время работ попадания окалины внутрь обуви.
• И если сварщик хочет иметь еще долгое время модную шевелюру на голове, то обязательным элементом одежды должна стать шапка или кепка.

Как выбрать правильное оборудование, электроды и экипировку

При выборе сварочного аппарата для освоения первоначальных навыков работы достаточно и сварочного трансформатора, сварочный инвертор как оборудование более высокого класса разумно приобретать с прицелом на постоянную работу.

Стандартные кабели к сварочному аппарату, чаще всего бывают длиной в 1,5 метра, чего явно недостаточно для работ на высоте или в небольших помещениях, поэтому рекомендуется приобрести кабели большей длины.

Сварочные аппараты последнего поколения, независимо от того трансформаторные или инверторные сегодня оборудуются системой принудительного обдува, поэтому при покупке нелишне проверить их работоспособность при включении оборудования в сеть.

Приобретая электроды для начального обучения, рекомендуется для более эффективного овладения навыками покупать не пачку в 5 кг, а купить несколько пачек электродов разного диаметра от 2 мм до 5 мм по 1 кг. Этого количества электродов вполне достаточно для того чтобы понять как варить.

Немаловажным моментом при покупке электродов является маркировка – УОНИ, марка электродов для постоянного тока, и пытаться положить правильный шов на трансформаторном аппарате будет бессмысленно. Электроды марки АНО-4 обладают универсальными качествами и могут использоваться для сварки любым аппаратом.

При выборе защитной маски следует знать, что современные маски с автоматической защитой имеют наибольший эффект, они не требую постоянного держания в руке, фильтр автоматически включается при появлении дуги, но к сожалению, сегодня такие маски пока еще весьма дороги для многих начинающих мастеров.

Маски старого образца с неизменяемым светофильтром, а в особенности те, что стандартно продаются в комплекте сварки, требуют определенной доработки:

• Во-первых, они не имеют защитного стекла, такое самое обыкновенное стекло вставляется с наружной стороны маски и защищает светофильтр от искр и попадания окалины. Со временем, такое стекло просто снимается и заменяется новым.
• Во-вторых, сам светофильтр в таких масках идет с довольно большой степенью защиты, для новичка это не совсем правильно, ведь новичок только овладевает навыками работы, а не проводит сваривание 6 часов кряду. Поэтому рекомендуется заменить фильтр, на более прозрачный, например, на светофильтр №3 что дает намного лучший результат.

Пошаговая инструкция по проведению сварочных работ

Подготовка к проведению сварочных работ подразумевает не только подготовку материалов и оборудования, но и строгое соблюдение правил техники безопасности!

Следует знать, что сварочные работы это работы с повышенным риском, поэтому строгое соблюдение правил эксплуатации электроустановок, пожарной безопасности при работах должны быть соблюдены неукоснительно:

• рабочее место должно обеспечивать свободный доступ к свариваемым конструкциям;
• огнеопасные материалы должны быть убраны;
• сварочные работы должны проводиться в сухом помещении, при обеспечении правил электробезопасности;
• сварщик должен быть экипирован соответствующим специальным костюмом, перчатками, обувью.

Приступая к работам:

• свариваемые детали очищаются от ржавчины, краски, смазки и прочих веществ;
• места сварки тщательно подгоняются напильником или болгаркой зачищаются заусеницы;
• свариваемые детали прижимаются друг к другу и фиксируются;
• провод массы держателем прикрепляется к одной их деталей;
• включается в сеть сварочный аппарат;
• вставляется электрод в электрододержатель стороной свободной от обмазки;
• несколькими движениями электрод проводится по одной их деталей, для проверки наличия тока и розжига электрода;
• берется маска, электрод подносится к месту сварки, маска подносится к глазам и производится сваривание деталей несколькими небольшими швами по 3-5 мм;
• после сваривания швов проводится проверка правильности соединения, поскольку при дуговой сварке возможно смещение деталей и самого металла, вследствие чего образуются достаточно большие щели;
• через 1-2 минуты после прихватывания деталей сварочным молотком аккуратно, надев обычные защитные очки, легкими ударами оббивается шлак и окалина, проверяется качество шва;
• при удовлетворительном результате проводится сваривание непрерывным швом по всей длине деталей;
• через 3-5 минут молотком и щеткой по металлу очищается шов, проверяется качество;
• отключается аппарат, производится уборка рабочего места.

Как делать разные виды швов

Мастерство сварщика формируется постепенно, и не стоит ставить невыполнимую задачу научиться варить с после 1–2-х электродов. Мастерство появится тогда, когда сварщик научится не только правильно держать электрод, но и определять размер шва и ванны на ощупь.

Зажигая дугу, следует несколько раз провести в сторону шва электродом по поверхности, флюс начнет постепенно плавиться, при этом начнет образовываться ванна. Ведя электрод в сторону по шву внимание нужно обращать не на искры, а на образовавшуюся ванну, таким образом, контролируя процесс сварки.

При сварке толстых деталей следует сначала 2-3 секунды прогреть металл, сформировать ванну и только после этого формировать шов.

Научившись держать дугу, следующим этапом овладения мастерством будет умение формировать шов. В зависимости от условий работы основными умениями будут считаться умения сварки:

• горизонтального шва;
• вертикального шва;
• шва соединения труб;
• потолочного шва (сварщик находится под свариваемыми деталями, вся работа производится вверху).

На начальном этапе достаточно овладеть навыками создания простого горизонтального шва. Для этого:

• электрод держится на расстоянии 2–3 мм от поверхности, формируется ванна;
• легким движением электрода в сторону ванна тянется по шву;
• при движении кончик электрода описывает полукруг, наплавляя металл в виде чешуи.

После окончания сварки, очистив шов от шлака, в результате должен получиться ровный шов в виде полоски накрывающих один другого чешуек.

При сварке вертикальных швов шов ведется снизу вверх или сверху вниз, таким образом, чтобы электрод надежно держал ванну, для этого кроме описывания полукруга электродом его нужно, то приближать, то удалять от поверхности, проваривая металл на достаточную глубину.

Потолочный шов формируется зигзагообразными движениями, но для таких видов работ используются специальные электроды, обмазка которых формирует внутри чашечку с расплавленным металлом. Такие электроды позволяют сваривать детали без растекания металла и создания большого количества искр.

Особенности сварки труб

Сваривание труб в зависимости от расположения шва проводится следующим образом:

• на концах свариваемых труб формируется фаска;
• свариваемые концы совмещаются друг с другом;
• в нескольких точках прихватывается шов;
• при горизонтальном расположении от крайней нижней точки проваривается сектор до середины трубы с нижней части, после с верхней части.

Профессионалы делают шов непрерывным, меняя положение электрода, для новичка достаточно обварить нижнюю, а потом верхнюю часть.

При сварке труб большого диаметра и толщине стенок, больше 6 мм трубы сваривают в 2 слоя, чем больше диаметр и толщина стенок, тем больше слоев нужно проваривать, условно каждые 6 мм толщины добавляют один слой.

Как правильно варить тонкий металл

Условно тонким металлом считается металл толщиной до 2 мм. Основной проблемой при сварке таких изделий является прожиг электродом сквозного отверстия. Для этого используются электроды небольшого диаметра – 2 и 2,5 мм и небольшую силу тока.

Так, для сварки металла 1 мм достаточно электрода 2 мм и силу тока сварочного инвертора 30-35 ампер. Кроме этого, для сварки тонкого листового металла и более толстого основания используют различные накладки из более толстого листового металла, приваривая который проваривается и тонкий лист.

Советы и рекомендации

При сваривании деталей необходимо учитывать, что существует опасность тепловой деформации металла, особенно когда сами свариваемые детали не совсем плотно прилегают друг к другу в таком случае рекомендуется сначала прихватить конструкцию в нескольких местах, а после производить окончательную сварку.

Планируя сварочные работы необходимо просушить электроды при высокой температуре, влажная обмазка не позволяет формировать нормальный шов, она крошится, распадается, образует большое количество шлака.

После остывания шва нужно обязательно проверить наличие раковин. Их необходимо очистить от шлака и вновь проварить.