Дуговая сварка: безопасно варим своими руками

дуговая сварка Как пользоваться бытовой техникой

С помощью сварки производится неразъёмное соединение металлических деталей в сложные конструкции. С возникновением компактных сварочных аппаратов появилась возможность сваривать металл самостоятельно в бытовых условиях. Одним из незаменимых инструментов в арсенале многих мужчин уже стали дуговые сварки. Но что это за устройства и как ими правильно пользоваться?

Технология сварочных работ

В процессе использования дуговой разновидности приборов сваривание происходит за счёт использования плавящихся и неплавящихся электродов. Плавящийся электрод пополняет сварочную ванну и входит в состав шва. Неплавящийся электрод не пополняет ванну. Она образуется только из оплавленных кромок свариваемых металлических заготовок или дополнительного присадочного материала, который в процессе сварки вводится в дугу. Оба типа электродов позволяют варить в воздухе и в среде защитных газов.

Сварочная ванна — часть сварного шва в изделии, где основной металл достиг точки плавления и куда проникает присадочный материал. Наличие сварочнойванны является залогом успешного процесса сварки.

Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/Сварочная_ванна
Технология сварки
При взаимодействие электрода с металлом образуется место сварки

Дуговая сварка может быть трёх видов:

  1. Ручная. Движение электрода и присадочного металла происходит вручную.
  2. Полуавтоматическая. Присадочный металл двигается автоматом, а электрод вручную.
  3. Автоматическая. И электрод, и присадочный металл двигаются автоматически.

Самый простой и удобный способ сварки — ручной, плавящимся электродом без использования защитных газов. Почему такой способ наиболее удобен:

  1. Сварка неплавящимся электродом требует высокой квалификации и специального обучения, плавящимся справится и менее опытный пользователь.
  2. Для использования защитных газов необходимо докупать тяжёлый баллон с дорогостоящим содержимым, расходомер, регулятор расхода газа, горелку с регулятором и воздушным охлаждением, переходник для горелки, шланг для инертного газа, который подключён к расходомеру.
  3. Полуавтоматический аппарат весит более 15 кг и имеет крупные размеры. Автомат ещё более громоздкий и нетранспортабельный.

Сам процесс происходит следующим образом:

  1. Образование дуги и сваривание металла происходит, когда сварочный аппарат подаёт электрический ток на электрод.
  2. Короткое замыкание электрода (2 на схеме выше) на заготовку (3) вызывает разогрев торца электрода.
  3. Атомы газов, паров металла и покрытия электрода (6) расщепляются на ионы и электроны. Образуется газовое облако (7) и шлаковая ванна (8).
  4. В ионизированном пространстве между электродом и заготовкой возникает дуговой разряд (1). Но в атмосфере воздуха горение дуги неустойчиво. Для повышения её устойчивости в покрытие электрода вводят легко ионизируемые элементы.
  5. Кромки металлических деталей расплавляются с помощью тепла электрической дуги. Образуется сварочная ванна (4).
  6. Расплавленный металл электрода заполняет ванну.
  7. После затвердевания образуется сварочный шов (9). На его поверхности застывает шлак (10).

Для дуговой сварки характерен капельный перенос расплавленного металла электрода (5) в сварочную ванну. Частота переноса составляет несколько десятков капель в секунду.

Видео: технология дуговой сварки

Что необходимо для сварочных работ

Для сварки потребуется приобрести специальные инструменты и принадлежности:

  1. Сварочный аппарат. Для новичка подойдёт инвертор. Он компактный и лёгкий. Его проще перевозить и хранить. Инвертор питается постоянным током, работает тихо и стабильно. Позволяет использовать различные типы электродов.
    Сварочный инвертор
    Сварочный инвертор наилучшим образом подходит начинающим сварщикам
  2. Электроды. Их диаметр зависит от толщины металлических заготовок. Если у вас нет опыта сварочных работ, то сначала потренируйтесь на отрезках металла разной толщины. Оптимальным для начала будет диаметр электродов 3 мм и соответствующая толщина заготовок. Более толстые электроды сильно нагружают сеть. А тонкие используются опытными сварщиками для сварки тонкого металла.
    Электроды для сварки
    Электроды для сварки должны соответствовать толщине свариваемого металла
  3. Электрододержатель весом не более 0,5 кг, должен быть удобным в обращении.

    Электродержатель для сварки дуговой
    Электродержатель должен иметь эргономичную форму и небольшой вес

  4. Головной убор, куртка, штаны из плотной ткани, брезентовые рукавицы, толстая обувь. Одежда защищает не только от разлетающихся вокруг искр, но и от ожогов, ультрафиолета, сварочной дуги. При отбивке шлака используйте защитные очки.
    Перчатки для сварки
    Для сварки используются специальные толстые брезентовые рукавицы
  5. Сварочная маска со светофильтром с соответствующей степенью затемнения. Некоторые модели при опущенной маске можно выставлять заготовку по метке, размерам и уровню. Затемнение происходит автоматически — в тот момент, когда вы касаетесь электродом металла и происходит тепловой контакт. Также маски позволяют прямо во время работы колёсиком настраивать степень затемнения в зависимости от свечения сварочной дуги.
    Защитная маска для сварки
    Во время работы сваркой крайне важно защищать глаза — для этого сконструированы специальные защитные маски со светофильтрами
  6. Стальная щётка для зачистки металла от ржавчины, грязи и краски. Щётка применяется и после сварки для зачистки от шлака.
  7. Молоток для отбивки шлака.
  8. Зубило для устранения дефектов сварного шва.
  9. Ведро с водой.

Учимся варить сваркой

Перед началом сварки нужно учесть несколько важных моментов.

Полярность: как выбрать?

У сварочного аппарата есть два кабеля: кабель массы и кабель держателя электрода. И два разъёма: «плюс» и «минус». Вы можете менять полярность подключения этих кабелей. Это играет большую роль. Если электрод подключён к минусу, а зажим массы к плюсу, то это прямая полярность. Электроны двигаются от минуса к плюсу, то есть от электрода к материалу. При обратном подключении ток течёт от материала к электроду.

Прямая и обратная полярность подключения электрода
Прямая и обратная полярность подключения электрода обеспечивает разную толщину шва

Прямая и обратная полярность нагревает электрод по-разному. Это оказывает влияние не только на глубину провара, но и на количество переносимого с плавящегося электрода металла:

  • прямая полярность используется для резки металла любым типом электродов, сварки заготовок большой толщины, сварки металла, имеющего высокую температуру плавления;
  • обратная полярность позволяет работать в более мягком режиме, электроды меньше липнут, меньше риск прожога, провар получается глубже.

Видео: как выбрать полярность для сварки

Подбор силы тока для сварки

Сила тока подбирается по диаметру электрода, а электрод — по толщине заготовки. Как правило, на 1 мм диаметра электрода приходится 30 А тока.

Чтобы рассчитать необходимую для работы силу тока, умножьте сначала 30, а потом 40 на диаметр электрода —так вы получите интервал сварочного тока. Например: 30 * 3 = 90, а 40 * 3 = 120. Значит, диапазон тока: от 90 А до 120 А. Электроды подбирайте по таблице.

Таблица: подбор электродов и сварочного тока

Толщина металла, мм234–56–89–10
Диаметр электрода, мм233–444–5
Сварочный ток, А90 — 120 (при d = 3 мм), 120 — 160 (при d = 4 мм)90–12090 — 120 (при d = 3 мм), 120 — 160 (при d = 4 мм)120–160120 — 160 (при d = 4 мм), 150 — 200 (при d = 5 мм)

Процесс сварочных работ

Чтобы подготовить аппарат к работе, выполните следующие действия:

  1. При обратном подключении присоедините кабель массы к разъёму «минус» аппарата.
  2. Подключите зажим массы к детали или сварочному столу.
  3. Присоедините кабель электрододержателя к разъёму «плюс» аппарата.
  4. Вставьте электрод в держатель так, чтобы он соприкасался с держателем оголённой частью.
  5. Подключите аппарат к сети.
  6. Настройте величину тока для сварки.
  7. Включите кнопку сетевого включателя.
    Сварка
    Сварка начинается после подключения и установки всех величин и элементов
  8. Зажгите дугу, чиркая по изделию или слегка касаясь его. Касание используется в труднодоступных местах. Стучать с силой нельзя, электрод прилипнет. Если он прилип, то его надо наклонить в сторону и отсоединить от металла. Вверх тянуть нельзя, электрод может оторваться от держателя.
  9. Когда дуга загорелась, сделайте 2–3 маленьких круга в месте начала шва, чтобы сформировалась сварочная ванна. Варите на расстоянии 2–4 мм от электрода до металла, выдерживайте угол от 45 градусов. Эти показатели варьируются в зависимости от тока и металла. Чем больше угол, тем сильнее плавится металл.
  10. Если электрод покраснел, значит, вы установили слишком большой сварочный ток. Уменьшите величину тока и возьмите другой электрод.
  11. После сварки шов необходимо зачистить. Отбейте молотком шлаковые включения от затвердевшего шва. Остатки необходимо убрать металлической щёткой.

В процессе сварки электрод плавится и уменьшается в размере, поэтому требуется его периодически продвигать по свариваемой поверхности. При этом надо сохранять стабильную дугу, чтобы она не прерывалась. Если соблюдать постоянное плавление и выдерживание зазора, то шов будет прочным и качественным.

Формирование сварного шва и его типы

Для формирования шва предлагается идти зигзагообразными или круговыми движениями. Стоит учитывать, что в зависимости от выбранной траектории и сам шов будет выглядеть по-разному.

Для разных целей траектории швов можно исполнять по-разному:

  • чтобы сварочная ванна прогревалась равномерно, используются зигзагообразные движения или более плавные дуговые движения с дугами разной глубины и высоты (1, 2 и 3 на схеме);
  • для сильного прогрева центральной части шва двигаются по прямой от одного края шва до другого с третьей точкой в середине (4);
  • для прогрева кромок шва используют плавные траектории, напоминающие восьмёрку (5 и 6).
Виды сварочных швов
Для сварки можно использовать несколько вариаций сварочных швов

Для начала поработайте с одной пластиной. Зажгите дугу и потихоньку передвигайте её вдоль этой пластины. Таким образом вы выработаете и стабильность горения дуги, и ощущение высоты дуги.

Видео: выбор силы тока и шва

Частые ошибки начинающих

Шлак образуется в результате плавления электродного покрытия. Он имеет более тёмный цвет. Когда горит дуга и формируется сварочная ванна, при правильном движении электрода шлак выходит на поверхность. Если вы всё сделаете правильно, то шлаковая корка отделится легко. Для этого нужно контролировать два показателя:

  1. Держать электрод под углом не меньше 45 градусов.
  2. Соблюдать постоянный зазор между электродом и металлом.

Часто допускаемые ошибки:

  1. Начало сварки на расстоянии ото шва.
  2. Сильное увеличение угла расположения электрода к металлу.
  3. Погружение электрода в сварочную ванну.

  4. Увеличение длины дуги.
  5. Слишком быстрая скорость движения электрода, из-за чего шов не формируется.
  6. Некорректный выбор электродов.
  7. Неправильные или вовсе отсутствующие прихваты (предварительная сварка нескольких небольших участков шва, которая не позволяет свариваемым частям смещаться и изменять ширину зазора для шва).
Пример прихватов
Прихваты позволяют закрепить материал, чтобы ширина шва не менялась

В результате такой сварки нарушается геометрическая форма шва, шлак отделяется плохо. Но самое главное: шлак может попасть в зону между швом и металлом. Такое сварное соединение будет ненадёжным и негерметичным.

Другие популярные ошибки начинающих:

  • прожог — когда пытаются лучше расплавить кромки, увеличивают силу тока или медленно ведут электрод;
  • не образуется сварочная ванна — из-за слишком большой дуги металл электрода и заготовки растекается по сторонам, не успевая разогреть заготовку до образования сварочной ванны;
  • кривой шов с прожигами и несплавлениями — появляется из-за непостоянной скорости движения электрода и дрожания рук. Температура неравномерно действует на заготовку;
  • внутренние воздушные поры — влага попадает в металл шва. Металлические пластины необходимо чистить от ржавчины и сушить от влаги, а электроды нельзя хранить во влажной среде. На производстве их сушат в специальных печах. В домашних условиях спасает правильное хранение.

Видео: основы дуговой сварки

https://youtube.com/watch?v=qAgFQmLAJMA

Техника безопасности при работе со сваркой

Проведение электросварочных работ может представлять опасность для оператора и работающих поблизости людей. Технику безопасности необходимо соблюдать независимо от уровня квалификации и объёма выполняемых работ. Сварочные работы представляют реальную опасность для здоровья сварщика, а вот избежать эти опасности вовсе не сложно:

  1. Электробезопасность:
    • сварочные аппараты оснащены вилкой с заземляющим контактом должны включаться в розетку, соответствующую евростандарту;
    • следите за изоляцией кабелей и электрододержателей;
    • не забывайте отключать сварочный аппарат после работы;
    • устранение неисправностей производите после отключения аппарата от сети;
    • не используйте аппарат под дождём или снегом, если нет навеса.
  2. Оптическая безопасность:
    • пользуйтесь современными защитными масками. Не экономьте на своих глазах;
  3. Пожарная безопасность (сюда относится и защита от ожогов):
    • не касайтесь голыми руками электропроводящих частей аппарата и свариваемых деталей;
    • используйте спецодежду, спецобувь, маску;
    • держите рядом ёмкость с водой и огнетушитель;
    • не работайте во взрывоопасных помещениях и ближе 10 метров от огнеопасных материалов.

При работе с дуговой сваркой нужно обязательно придерживаться техники безопасности, а также не игнорировать важность правильного обмундирования. При выборе сварки учитывайте те задачи, которые вы будете ставить перед собой. Обязательно продумывайте сам процесс сварки, а также материалы, которые вам будут нужны. Обязательно практикуйтесь перед тем, как приступать к основным работам, а также прислушивайтесь к советам специалистов. И тогда результат обязательно вас порадует!

ТехЗнаток

Добавить комментарий

 

Войти с помощью:

vkontakte facebook odnoklassniki yandex

Уважаемые читатели! Мы не приемлем в комментариях мат, оскорбления других участников, спам и ссылки на сторонние ресурсы, враждебные заявления в сторону администрации и посетителей ресурса. Комментарии, нарушающие правила сайта, будут удалены.
Обязательные поля отмечены *