С чего начать обучение дуговой сварки

Конструкция инвертора для сварки

С целью понимания, как правильно пользоваться сварочным аппаратом, начинающему мастеру следует ознакомиться с конструкцией инвертора.

Сварочный инвертор – это металлическая коробка с внутренним составляющим, общим весом около 7 кг, которая для удобства переноски снабжена ручкой и наплечным ремнём. Корпус сварочного инвертора может содержать в себе вентиляционные отверстия, которые способствуют лучшему оттоку воздуха при охлаждении агрегата. Передняя панель имеет кнопки переключения рабочего состояния, ручки-регуляторы для выбора необходимого напряжения и тока, выходы для подключения рабочих кабелей, а также индикаторы, сигнализирующие о наличии питания и перегреве инвертора при сварке. Кабель для подключения аппарата к электросети обычно подсоединяется в разъём, расположенный с задней стороны инвертора.

Конструкция сварочного инвертора

При контакте электрода во время сварки со свариваемыми металлическими пластинами образуется высокотемпературная дуга, вследствие чего происходит расплавление и элементов сварного стержня, и металла сварного соединения. Ванна, образованная в области дуги расплавленными металлами пластин и электрода, защищается от окисления разжиженной обмазкой электрода. После полного охлаждения металла, верхняя поверхность шва, защищаемая электродной обмазкой в течении проведения сварки, превратится в затвердевший шлак, который достаточно легко устранится легким механическим воздействием (например, постукиванием)

Важно соблюдать одинаковое расстояние-зазор между металлом сварного соединения и электродом (длину дуги), что предупредит её угасание. Для этого, подача электрода в область сплавления должна осуществляться с постоянной скоростью, а ведение сварного стержня по стыку сварного шва должно быть ровным

Сварочная дуга

Причины популярности

Инверторные сварочные полуавтоматы – оборудование, способное сделать сварку легким и приятным процессом. Присадочная проволока подается в автоматическом режиме, поэтому нет необходимости терять время на замену электродов. Мощный сварочный аппарат оснащен опциями, которые помогут новичку избежать брака. Например, функция Arcforce гарантирует беспрерывную работу дуги: она не погаснет даже при воздействии на толстый слой окислов. Hotstart помогает справиться с ржавыми поверхностями и низким напряжением: когда электрод касается детали, увеличивается сварочный ток. Если же электрод прилипает, то не обойтись без функции Antistick: ток сбрасывается до нуля, и электрод можно оторвать, не повредив слой флюса.

Аппараты инверторного типа имеют и другие преимущества:

• Как правило, такая техника обладает небольшими размерами и весом.
• Не провоцируют перегрузку сети.
• Энергопотребление в разы меньше, чем при работе традиционных сварочных аппаратов.
• Имеют высокий КПД (до 90%).
• Диапазон сварочных токов широк, предусмотрено много режимов работы.
• Рабочий цикл сварки у большинства моделей достигает 80 % и больше.
• Температура дуги легко регулируется, поэтому сваривать можно и тонкие поверхности, и толстые металлоконструкции.
• Оснащены термодатчиками: при перегреве прибор автоматически выключится.

Какой лучше выбрать аппарат? Выбирая лучший сварочный полуавтомат, обратите внимание и на недостатки, присущие практически всем моделям:

• Даже самый лучший сварочный инвертор нужно беречь от пыли и мелких частиц грязи и металла.
• Эксплуатация аппаратов для сварочных работ должна проходить при температуре выше 0 градусов по Цельсию. При минусовой температуре работы производить можно, однако это уменьшит срок службы техники.
• Превосходная по качеству техника скоро придет в негодность, если использовать ее при перепадах температур. Остерегайтесь конденсата на платах.

Видео описание

Все это хорошо видно на замедленной съемке: Шлаковую корку со сварного шва отбивают постукиванием молотка после того, как он остынет.

Важные нюансы

Основной секрет, как правильно сварить две детали и получить ровный шов, заключается в том, чтобы при перемещении электрода шлак успевал покрывать всю поверхность расплавленного металла. А это зависит от скорости перемещения, угла наклона электрода и траектории его движения. Немалое значение имеет и сила тока.

Универсальный рабочий угол наклона составляет 30-60 градусов относительно вертикали. При этом:

• двигая электрод углом вперед (от себя), удобно делать любые вертикальные, горизонтальные и круговые швы;
• углом назад (к себе) – сваривать угловые соединения;
• вертикальное положение электрода допускается только при сварке в труднодоступных местах;
• угол больше 60 градусов сильно растягивает сварную ванну, а металл свариваемых деталей при этом прогревается хуже. Его обычно используют, когда нужно обрезать излишки или подправить грубый шов.

Влияние угла наклона электрода на форму сварной ванны Скорость сварки определяется экспериментально: нужно следить, чтобы форма и размеры сварной ванны оставались стабильными, не вытягивались и не расплывались

Очень важно при этом удерживать электрод на одинаковом расстоянии от поверхности – в 3-5 мм от неё. Причем по мере выжигания и углубления ванны его необходимо чуть опускать, а при переходе на следующий участок снова приподнимать, стараясь не выходить из указанных пределов

Чтобы соединить кромки двух деталей, нужно добиться проникновения их частиц друг в друга. Для этого электрод должен двигаться не по прямой линии, а по определенной траектории, совершая колебания из стороны в сторону. Эта траектория может напоминать елочку, лесенку, восьмерки, связанные треугольники и т.п.

Варианты движений кончика электрода во время сварки

Результатом должен стать ровный валик из наплавленного металла с одинаковой по всей длине высотой и шириной. Чтобы добиться этого, нужно немало тренироваться, отрабатывая движения и регулируя силу тока. Потому что есть разница, как варить сваркой тонкие листы, толстостенные трубы или другие изделия.

Изначально она подбирается по таблице и зависит от того, какую толщину имеют свариваемые детали.

Толщина деталей, мм	Сила тока, А
1-2	25-50
3	100-140
4-5	160-200
6-12	220-280

Это приблизительные значения, и даны они для сварки, когда электрод направлен вниз. При выполнении вертикальных или потолочных швов силу тока уменьшают на 10-20%.

Но при скачках напряжения в сети установленной силы тока может не хватать для нормального течения процесса в отработанном режиме. Тогда приходится снижать скорость перемещения электрода или использовать другую траекторию движения, чтобы проходить по одному месту не один раз.

Все это довольно трудно описать словами – нужно пробовать и добиваться удовлетворительных результатов.

Отличия прямой и обратной полярности при сварке инвертором

При сварке с обратной полярностью электрододержатель соединен с плюсовым контактом инвертора, а клемма массы — с минусовым. В этом случае отрыв электронов происходит от металла заготовки, а их поток направлен в сторону электрода. Вследствие этого на нем выделяется большая часть тепловой энергии, что позволяет вести сварку инвертором с ограниченным нагревом свариваемой детали. Этот режим применяют при сваривании деталей из тонкого металла, нержавеющих сталей и металлов с низкой устойчивостью к повышенным температурам. Кроме того, обратная полярность используется при необходимости увеличить скорость плавления электрода, а также когда инвертором сваривают детали в газовой среде или с использованием флюсов.

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

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.

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

Предварительная подготовка

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.

Подготовка металла

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.

Виды инверторных аппаратов

Задаваясь вопросом, какой сварочный инвертор лучше выбрать, прежде определитесь, какие объемы работы и в каких условиях вы будете выполнять. Среди лучших сварочных аппаратов инверторного типа есть модели для:

• Мелких бытовых работ. Сварочный инвертор для дачи и дома имеет силу тока 120-200 А. Во время работы аппарат часто нужно остужать, включая его на 5-10 минут.
• Работ на небольшом производстве, СТО или стройке. Профессиональный сварочный инвертор имеет силу тока 200-300 А. Большинство профессиональных аппаратов может варить без выключения на протяжении 8-часовой рабочей смены.
• Работ на крупном промышленном производстве. Сила тока – 250-500А. Прибор может работать круглосуточно, однако кратковременные перерывы все же необходимы.

Сварочный аппарат инвертор может производить сварку различными способами. Поэтому выделяют:

• Приборы для шланговой сварки;
• Приборы для дуговой сварки.

В зависимости от материалов, используемых при сварке, инверторы могут быть:

• Газовыми.
• Флюсовыми.
• Порошковыми.
• Универсальными.

Как выбрать электроды для сварки

Электрод — это металлический стержень, который позволяет провести ток к свариваемой заготовке. Существуют различные марки электродов, но для сварки стали подойдут обычные электроды для инвертора, диаметром в 3 мм. Чем толще металл, тем больший диаметр электродов для сварки нужно выбирать.

Очень важно, чтобы электроды для обучения сваркой были бы качественными, и, обязательно сухими. При использовании отсыревших электродов, даже опытному сварщику, очень трудно зажечь дугу и удержать её в стабильном состоянии

Поэтому, если вы решили научиться электросварке, то должны использовать только качественные расходные материалы для этих целей.

Техника ручной дуговой сварки. Как правильно варить сваркой

   Прежде чем приступить к практическим занятиям, хочется еще раз напомнить о технике безопасности. Никаких деревянных верстаков и горючих материалов рядом с местом работы. Обязательно поставьте на рабочем месте емкость с водой. Помните об опасности возникновения пожара.

   Для того чтобы разобраться, как правильно варить сваркой, представляем вашему вниманию подробную инструкцию и видео сварочного процесса.

   Сначала попробуйте зажечь дугу и удерживать ее в течение необходимого времени. Для этого следуйте нашим советам:

1. При помощи металлической щетки требуется очистить поверхности свариваемых деталей от грязи и ржавчины. При необходимости их кромки подгоняют друг к другу.
2. Учиться правильно варить электросваркой лучше всего прямым током, поэтому подключите «плюсовую» клемму к детали, установите в зажим электрод, а на сварочном аппарате выставьте требуемое значение силы тока.
3. Наклоните электрод по отношению к заготовке на угол около 60° и медленно проведите им по поверхности металла. При появлении искр поднимите край стержня на 5 мм для поджога электрической дуги. Возможно, добыть искры вам не удалось из-за слоя обмазки или шлака на краю электрода. В таком случае постучите кончиком электрода по детали, как это предлагают в видео о том, как правильно варить электросваркой. Появившуюся дугу поддерживают при помощи 5-мм сварочного зазора на протяжении всего сварочного процесса.
4. Если дуга загорается очень неохотно, а электрод все время липнет к поверхности металла, увеличьте на 10-20 А силу тока. При прилипании электрода покачайте держателем из стороны в сторону, возможно даже с применением силы.
5. Помните о том, что стержень все время будет выгорать, поэтому только соблюдение зазора 3-5 мм позволит держать устойчивую дугу.

https://youtube.com/watch?v=NnaJTrs2qQA

   Научившись зажигать дугу, попробуйте медленно перемещать электрод по направлению «к себе», при этом совершая движения амплитудой 3-5мм из стороны в сторону. Старайтесь направлять расплав из периферии к центру сварочной ванны. Проварив шов длиной около 5 см, уберите электрод и дайте детали остыть, после чего постучите молотком по месту стыка для того, чтобы сбить шлак. Правильный шов имеет монолитную волнистую структуру без кратеров и неоднородностей.

   Чистота шва напрямую зависит от размера дуги и правильного движения электрода во время сварки. Посмотрите видео о том, как варить сваркой, снятое при помощи защитных светофильтров. В таких роликах хорошо видно, как надо поддерживать дугу и перемещать электрод для получения качественного шва. Мы же можем дать следующие рекомендации:

• Поступательным движением стержня вдоль оси поддерживают необходимую длину дуги. Во время плавления, длина электрода уменьшается, поэтому требуется постоянно приближать держатель со стержнем к детали, соблюдая требуемый зазор. Именно на этом делают акцент и в многочисленных видео о том, как научиться варить.
• Продольным перемещением электрода создают наплавление так называемого ниточного валика, ширина которого обычно на 2-3 мм превышает диаметр стержня, а толщина зависит от скорости перемещения и силы тока. Ниточный валик – это самый настоящий узкий сварной шов.
• Для увеличения ширины шва электрод перемещают поперек его линии, осуществляя колебательные возвратно-поступательные движения. От величины их амплитуды и будет зависеть, какой ширины получится сварочный шов, поэтому величину амплитуды определяют исходя из конкретных условий.

   В процессе сварки используется комбинация из этих трех движений, образуя сложную траекторию.

   Ознакомившись с видео, как варить электросваркой и изучив схемы таких траекторий, вы сможете разобраться, какие из них можно применить для сварки внахлест или встык, при вертикальном или потолочном расположении деталей и т.д.

   Во время работы электрод рано или поздно расплавится полностью. В таком случае сварку прекращают и заменяют стержень в держателе. Для продолжения работы сбивают шлак и на расстоянии 12мм от кратера, образованного на конце шва, поджигают дугу. Затем сплавляют конец старого шва с новым электродом и продолжают работу.

Начинаем варить

Сначала устанавливаем правильную силу тока на инверторе. Помним, что в инверторных технологиях сварка переменным током – основной вид. Сила сварочного тока зависит от состава электрода и диаметра его наконечника, положения заготовок при сварке и типа шва в планируемом соединении.

Находим удобную и устойчивую позу, одеваем маску и начинаем работу с отведенным локтем руки. Предплечье лучше обмотать кабелем. Если этого не сделать, по ходу сварки может устать рука, а кабель начнет болтаться, что негативно скажется на качестве сварочного шва.

Направление движения электрода для начинающего сварщика.

Для дебютных работ лучше выбрать металлические заготовки не самого маленького размера – более 20-ти см, так будет удобнее. Как обычно делают новички: надевают маску, поджигают электрическую дугу и сразу же на одном вдохе пройти заготовку во всю длину шва.

Если ваша деталь короткая, и вы сварите ее на одном вдохе, у вас может сформироваться ненужная привычка варить шов на одном дыхании. Поэтому тренируйтесь на длинных деталях с правильным дыханием.

Теперь о расположении предметов во время работы. Заготовки лучше разместить на рабочем столе – горизонтальной поверхности. Электрод в держателе должен находится под прямым углом к плоскости стола, затем угол наклона должен составлять примерно 30°.

Теперь нужно поджечь дугу, чтобы перемещаться вдоль планируемого сварочного шва.

Сварку можно производить углом назад, в этом случае наклон в 30° идет в направлении шва. Если углом вперед – электрод наклоняется в обратную сторону от шва. Электрод нужно вести примерно как карандаш – на высоте 2-х мм от поверхности заготовок.

Нужно помнить, что при горении электрод укорачивается, поэтому за расстоянием над поверхностью нужно следить постоянно.

Типы сварочных аппаратов

На рынке представлено большое количество моделей сварочных аппаратов разных типов.

Из всего их разнообразия:

• трансформаторы;
• выпрямители;
• инверторы;
• полуавтоматы;
• автоматы;
• плазменные;

В условиях домашней мастерской чаще всего применяют трансформаторы — из-за их дешевизны и инверторы из-за простоты и удобства в работе. Остальные требуют либо специальных условий для работы, достижимых только на производстве, либо специального обучения и длительного приобретения навыков.

Трансформаторные

Устройство таких аппаратов крайне простое — это мощный понижающий трансформатор, во вторичную обмотку которого и включают рабочую электрическую цепь.

Трансформаторный сварочный аппарат

Преимущества  трансформатора:

• неприхотливость;
• живучесть;
• простота;
• дешевизна.

Недостатки

• очень большой вес и габариты;
• низкая стабильность дуги;
• работа переменным током;
• вызывает броски напряжения в питающей сети.

Такой аппарат требует от сварщика мастерства и большого опыта. Для обучения начинающего сварщика тому, как правильно варить, он подходит плохо.

Инверторы

Инверторный аппарат имеет гораздо более сложную конструкцию. Инверторный блок многократно преобразует входное сетевое напряжение, доводя его параметры до необходимых. За счет трансформации тока высокой частоты габариты и вес трансформатора получаются во много раз меньше.

Инвертор

Преимущества инвертора:

• малый вес и габариты;
• стабилизированное напряжение и ток в цепи;
• дополнительные функции антиприлипания и горячего старта;
• возможность точной регулировки параметров тока и дуги;
• не вызывает бросков напряжения в питающей сети.

Есть у инвертора и недостатки:

• высокая цена;
• низкая морозостойкость.

Обучение тому, как правильно варить, лучше начать с инвертора. Стабильность параметров дуги и дополнительные функции, облегчающие старт и предотвращающие «залипание», позволят новичку сосредоточиться на шве и быстрее освоить технологию.

Сущность сварочного процесса

От правильности действий и умений человека непосредственно зависит, насколько надежным и качественным будет сварное металлоизделие. Поэтому в первую очередь следует изучить основы дуговой сварки.

Место, в котором происходит соединение электрода с металлом называют сварочной ванной. Перед тем как варить дуговой сваркой необходимо знать параметры ванны. Стандартные размеры следующие:

• 5-6 мм — глубина;
• 10-32 мм — длина;
• 7-15 мм — ширина.

Это условные параметры, конкретные размеры зависят от формы кромок соединяемых элементов, режима сварки, скорости движения электрода и других факторов.

Чтобы четко понимать, как правильно варить дуговой сваркой начинающим мастерам сперва необходимо досконально разобраться в происходящих при сваривании процессах:

• электрическая дуга возникает в момент, когда электрод соприкасается с металлической поверхностью;
• металл вместе образования дуги расплавляется;
• одновременно с металлом сам электрод также плавится и при этом расплавившиеся частички перемещаются в сварную ванну;
• плавке подвергается и защитное покрытие электрода. Оно образует газовое облако, которое защищает ванну от воздействия кислорода и обеспечивает поддержание необходимой для плавления металла температуры в месте сварки;
• в процессе сварки образуется шлак, который также способствует подержанию оптимального температурного режима и не допускает перегревания сварной ванны;
• сварочный шов образуется в результате движения электрода и перемещения ванны;
• после остывания металла на соединении остается шлаковая корочка, которую с помощью молотка необходимо аккуратно отбить.

Если вы никогда ранее не видели держатель электрода и общие понятия сварочного процесса вам незнакомы, то следует пройти уроки дуговой сварки, которые в открытом доступе есть в интернете на многих сайтах.

Обратите внимание! Только при наличии двух проводящих ток элементов с противоположными зарядами возможно возникновение электрической дуги. Такими элементами являются металл и электрод

Начинающим мастерам лучше всего использовать стандартный электрод, у которого центральный элемент выполнен из металла.