Электросварка – наиболее надёжный способ соединить детали из металла. При электродуговой сварке детали сплавляются в одно целоe под воздействием высоких температур. Электрическую дугу сейчас применяют в большинстве аппаратов для сварки и расплавления металла. Дуга нагревает металл до температуры, при которой он начинает плавиться, причем происходит это на небольшой площади.
Виды электросварки
Для получения электрической дуги используют либо постоянный, либо переменный ток. С переменным током работают трансформаторы, постоянным — инверторы.
С трансформатором работать сложнее: вследствие переменного тока дуга может «скакать», к тому же сам аппарат занимает много места и имеет внушительную массу. При работе и дуга, и трансформатор сильно шумят. Ещё один недостаток: трансформатор сильно перегружает сеть, наблюдаются значительные скачки напряжения. Из-за этого может пострадать бытовая техника.
Инверторы обычно работают от напряжения 220 В. В отличие от трансформаторов, они имеют меньшие габариты и вес (3-8 кг), работают тише и почти не влияют на напряжение сети. Плюс ко всему, дуга образована постоянным током, поэтому она не «прыгает» и её легче контролировать. Учитывая все эти преимущества, рекомендуем новичкам начинать работу именно с инверторов.
Технология сварочных работ
Электрическая дуга появляется в результате взаимодействия двух проводящих ток элементов с противоположными зарядами. Первый — это металлическая деталь, а другой — электрод.
Электрод — это металлический сердечник, на который нанесён особый защитный состав. Также существуют неметаллические сварочные электроды (в них используются уголь и графит), но сфера их применения специфична и сварщику-новичку они, скорее всего, не понадобятся.
Электрическая дуга возникает при касании противоположно заряженных электрода и металла. Металл детали в том месте, куда направлена дуга, начинает плавиться. Вместе с этим плавится металлический стержень электрода, частицы которого переносятся с электрической дугой в зону плавления — сварную ванну.
Разрушается и защитное покрытие, часть которого плавится, а другая – испаряется, выделяя раскаленные газы. Газы обволакивают сварную ванну, не позвроляя металлу взаимодействовать с кислородом. Расплавленный шлак, покрывая металл, помогает поддерживать температуру. Для правильной сварки наличие шлака, покрывающего ванну — необходимое условие.
Сварной шов формируется в процессе движения ванны, а сама ванна движется при перемещении электрода. Здесь и кроется вся суть процесса: нужно двигать электрод с правильной скоростью. Важно, отталкиваясь от необходимого типа соединения, корректно подбирать угол наклона электрона и параметры тока.
Учимся пользоваться сваркой
Во-первых, нужно подготовить рабочее место. Особое внимание следует обратить на безопасность: при сварке велик риск травмироваться как от электричества, так и от высоких температур.
Во-вторых, учиться пользоваться электросваркой лучше всего на толстом куске металла. Помимо самой детали и инструмента для сварки, будут нужны краги (специальные плотные перчатки) и маска сварщика. Подберите плотную одежду, которая защитит всё тело, крепкую обувь из толстой кожи. Обувь должна быть настолько крепкой, чтобы она смогла пережить попадание искр и окалин. Подготовьте молоток и металлическую щетка, которой будете сбивать шлак. И не забудьте про защитные очки.
Как вставить электрод в держатель?
Самый подходящий электрод для новичков – универсальный, диаметром 3,2 мм. Такой электрод не самый дешёвый, но с ним будет удобно и комфортно работать. После того, как навык будет отточен, можно будет перейти на использование более дешевых аналогов.
Электрод помещаем в держатель, который крепится на одном из сварочных кабелей. Фиксаторы делятся на 2 типа — пружинный и винтовой. Чтобы вставить электрод в пружинный держатель, нужно нажать на кнопку, расположенную на ручке, и попасть в образовавшееся гнездо. При винтовом зажиме вращением ручки раскручивают зажим, помещаем внутрь электрод и закручивают обратно. После установки электрода можно подключать кабели.
Электродуговой аппарат постоянного тока имеет два выхода: положительный и отрицательный. Сварочных кабелей тоже два:
- Первый кабель заканчивается металлическим зажимом-фиксатором и крепится к детали;
- Второй кабель имеет на конце держатель для электрода.
Тип работы определяет, какое направление тока будет выбрано. При использовании инверторов обычно плюс подключают на деталь, а минус — на электрод. Такое подключение считается прямой полярностью. Но при ряде работ создают обратную полярность: минус — на деталь, плюс — на электрод. Такой метод используется, например, при сварке нержавеющей стали.
При прямой полярности металл сильнее нагревается, а это плюс для большинства соединений. Лучший прогрев обусловлен тем, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса (в нашем случае электрода) к положительно заряженному (деталь). В процессе такого перехода электроны отдают металлу часть своей кинетической энергии, повышая его температуру.
Начало сварки: как зажечь дугу?
Когда кабели подключены, самое время подумать о том, как всё-таки получить электрическую дугу. Главное условие её возникновения — непосредственный контакт между электродом и деталью. Существуют два способа обеспечить контакт:
- чирканьем;
- постукиванием.
В первом случае ведём электрод вдоль шва (дабы не оставлять следов), в другом — постукиваем по металлу кончиком электрода.
Если электрод новый и его кончик оголен, разжечь дугу проще. Если инструмент уже использовался ранее, стержень стирается и оказывается под толстым слоем из защитного покрытия. Этот слой необходимо сбить. Для этого нужно несколько раз слегка ударить кончиком электрода по детали.
Наклон электрода
Следующий момент, достойный особого внимания – положение электрода при работе с ним. Его следует наклонять к себе на угол от 30 до 60 градусов от нормали к поверхности детали. Угол наклона подбирают с учётом того, какой шов планируют получить, а также выставленного тока. Берут в расчёт и состояние сварной ванны.
При наклоне инструмента на себя ванна и расплавленный шлак движутся за кончиком электрода. Его угол наклона и скорость движения следует подбирать так, чтобы шлак успевал накрыть горячий металл. В этом случае металл прогревается на большую глубину.
Если металл не требует слишком сильного прогрева, угол наклона берут от себя, шов и ванна снова следуют за электродом, и глубина прогрева в этом случае минимальна.
Как двигать электрод
Чтобы шов получился качественный, контролируйте сварную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от плоскости металла и постоянно наблюдайте за состоянием и размером сварной ванны. Это требует хорошего навыка, но при регулярной практике он обязательно появится.
Вся загвоздка в том, чтобы одновременно контролировать целый ряд тонкостей:
- направлять электрод строго по определённой траектории;
- по мере стирания стержня плавно опускать электрод, соблюдая расстояние в 2-3 мм от поверхности;
- регулировать размеры и состояние сварной ванны, увеличивая или уменьшая скорость движения электрода;
- контролировать направление шва.
Желательно освоить несколько разных движений электрода и применять их в зависимости от ситуации.
Для освоения движений лучше взять толстый фрагмент металла. Поначалу швы получаются грубые, похожие на валики. На этом этапе вы получите элементарные навыки: привыкните держать необходимое расстояние от кончика электрода до детали и придерживаться правильной траектории.
Берём кусок металла, мелом проводим на его поверхности линию: по этой линии необходимо уложить валик. Разжигаем дугу и осваиваем движения, вместе с этим контролируя ванну. Как правило, получается далеко не с первого раза. Когда техника будет отработана, валик будет равномерным, его ширина и высота не будут «скакать», можно будет приступать к более сложным заданиям.
Как контролировать положение свариваемых деталей
Конечно, правильно держать и двигать инструмент – это ещё не всё. Важно понимать механику соединения металлов. Она имеет свои тонкости: шов «тянет» детали, что может привести к их деформации. Как итог – изделие будет заметно отличаться по форме от того, что было задумано изначально.
Чтобы этого избежать, детали фиксируют струбцинами, стяжками и прочими приспособлениями. Помимо этого создают прихватки — маленькие поперечные швы, прокладывая их с интервалом в несколько десятков сантиметров. Они помогают придать изделию нужную форму. В месте стыков деталей прихватки делают с двух сторон, чтобы скомпенсировать возникающие напряжения.
Выбираем ток для сварки
Последнее, о чём стоит сказать — какой подавать ток. На выбор величины тока влияет толщина соединяемых деталей и применяемых электродов.
При ручной электросварке все компоненты связаны друг с другом. К примеру, при падении напряжения в сети инвертор не способен выдать нужный ток. Но это не станет критической помехой работе: для достаточного прогрева можно просто уменьшить скорость движения электрода. Если это не приносит плодов, можно пройти по одному и тому же месту несколько раз. Другое решение — взять электрод потоньше. Какой-то из этих методов или их комбинация должен привести к положительному результату.
После изучения всех теоретических тонкостей, отрабатывайте навыки на практике. Покупайте сварочный аппарат, электроды, защитную маску – и за дело.
Может быть интересным: монтаж перил из нержавейки в Москве
Как вам статья?
