Как правильно варить металл сваркой

Что такое сварочный инвертор и как он работает

Инвертор представляет собой современное оборудование, которое используется для соединения металлических деталей. Принцип сварки инвертором аналогичный другим сварочным аппаратам. Прибор вырабатывает ток максимальной силы, благодаря которому появляется электрическая дуга. В дальнейшем она поддерживается за счёт мощного напряжения и позволяет разогревать металл. В случае с инвертором дуга появляется между обрабатываемой поверхностью и электродом. Его отличие в том, что в стандартных моделях мощное напряжение вырабатывается с помощью трансформатора. В инверторе другая система.

Чтобы создать мощное напряжение, входной ток в 220В проходит через специальный выпрямитель. Там он преобразуется в постоянный. Далее постоянный ток преобразуется в переменный с частотой до 100 кГц. На последнем этапе происходит выпрямление потока и последующее его использование в сварочных работах

Важно знать, как сварить заготовки вместе и что для этого нужно, чтобы получить прочную конструкцию

Техника безопасности при сварке

Пренебрежение правилами личной безопасности влечёт за собой самые неприятные, а порой и трагичные, последствия. Основные правила техники безопасности гласят:

Используя сварочное оборудование необходимо следить за надёжной изоляцией проводов, осуществляющих питание прибора и непосредственно электрической дуги. Неукоснительно должны выполняться требования завода-изготовителя оборудования по заземлению корпуса агрегата, аппаратного шкафа и т.д.
Работы должны производиться в целой спецодежде, обуви и огнеупорных перчатках. В помещениях где производится сварка должны применяться резиновые коврики и галоши. Пространство должно хорошо освещаться.
Сварочное оборудование, в частности электрододержатель, должно соответствовать нормам надёжной изоляции, исключающие прямой контакт с кожей сварщика. Электрододержатель считается качественным, если выдерживает 8000 и более зажимов электродов.
Для обеспечения безопасности рекомендуется применение автоматических выключателей.

Таковы некоторые из положений ГОСТа, регламентирующего работы сварщика. Конечно, в домашних условиях никто не будет контролировать выполнение вышеизложенных положений. Однако их необходимо знать и помнить, что писаны они не ради красного словца, а на горьком опыте пострадавших.

Сварочные работы стоят на втором месте по опасности после шахтёрского труда. Даже в домашнем хозяйстве, где к сварке прибегают время от времени, нельзя забывать о потенциальной опасности при работе с электрическим током и расплавленным металлом. Для поддержания безопасности следует использовать защитную маску только заводского изготовления, специальную негорючую одежду, обувь и перчатки. На рабочей площадке вседа должны быть средства пожаротушения — вода, песок и огнетушитель. Не стоит подвергать опасности себя и собственный дом, пренебрегая простыми правилами безопасности. Аптечку желательно укомплектовать противоожоговыми препаратами.

Работа с электродами

Имея представление о сути процесса электросварки, можно начинать работу со сварочным аппаратом. Нужно очень серьезно отнестись к соблюдению всех мер безопасности. Рабочее место следует освободить от лишних предметов, мусора.

Работать придется с высокими температурами и электрооборудованием. Обязательно нужно надеть специальные защитные перчатки, маску, плотную одежду и обувь. Поверхности металла, который предстоит сваривать, надо очистить.

Для электросварки понадобится электрод. На покупке первого экземпляра не стоит экономить. Начинающим сварщикам желательно взять универсальный электрод с диаметром 3,2 мм. Его нужно вставить в фиксатор сварочного кабеля. Как вставить – разобраться можно легко.

В винтовой фиксатор электрод нужно ввинтить, в пружинный держатель – вставить в нишу, которая появляется после нажатия клавиши.

Проверьте правильность подключения кабелей. Для того чтобы сварить железо (для начала это лучший вариант), к детали подсоединяют кабель из выхода инвертора со знаком «+». К электроду подсоединяют кабель от выхода со знаком «‒». Такое подключение называют прямым. Обратным образом выполняют подключение кабелей при сварке разных сплавов, например, нержавеющей стали. Это вам понадобится в будущем.

Защита металла от образования коррозии

правильно варить электрической сваркой

Не секрет, что металл под действием кислорода быстро подвергается к образованию ржавчины. Поверьте, швы после сварки корродируют намного быстрей.

Чтобы металлические изделия защитить от коррозии, как правило, используют окрашивание. Чтобы не делать такую работу ежегодно, сделайте ее по всем правилам.

Для начала, нужно убрать ржавчину и старую краску. Для этого желательно использовать металлические щетки-насадки к болгарке или дрели, но можно проводить работы и простой металлической щеткой. Не забудьте во время этих работ защитить глаза с помощью щитка или очков.

После чистки деталей покройте их преобразователем ржавчины, а после обработайте слоем грунтовки. Подбирайте состав грунтовки, который специально предназначен для работы по металлу. После застывания этого слоя можно начинать окрашивание. Отличный результат показали пентафталевые и акриловые эмали, используемые для внешних работ.

Желательно в целях покраски использовать не валик или кисточку, а пульверизатор. При помощи его можно нанести тонкий и равномерный слой краски, который через время не будет отслаиваться и растрескиваться.

Сварка своими руками – довольно сложное мероприятие, но при желании его все же можно освоить. Необходимо только усвоить основные правила работ и постепенно учиться делать простейшие упражнения. Не надо жалеть время и силы на изучение азов, которые будут в дальнейшем основой мастерства. Затем можно смело переходить к сложным приемам, совершенствуя ваши умения.

Как правильно варить

Чтобы понять, как правильно варить, к небольшому количеству теории следует добавить большое количество практики. Начинать учиться лучше со сваривания обрезков уголков, арматуры, металлических пластин. Только после того, как вы «почувствуете шов» своими руками, можно приступать к соединению более или менее ответственных конструкций.

Процесс дуговой сварки

Существует несколько видов аппаратов, для того чтобы научиться правильно варить, лучше всего начинать с инверторного. Он позволяет плавно регулировать и поддерживать стабильным рабочий ток, мало не зависит от уровня и стабильности напряжения в питающей электросети, не создает в этой сети бросков напряжения.

Альтернативные методы

Кроме инверторов, хорошо подойдет и полуавтоматический способ сварки, особенно при работе с корпусами автомобилей. Преимущество заключается в отсутствии необходимости менять электрод, т. к. проволока подается постоянно. Это значительно ускоряет весь процесс при объемных проектах. Расстояние между изделием и грелкой легче контролировать, поскольку нет сгораемой части электрода. Начинающим сварщикам легче освоить этот метод.

Сварка полуавтоматом позволяет работать с еще более тонкими листами стали ввиду использования проволоки 0,8 мм. Но подобное оборудование не всегда доступно в быту, поэтому инверторный способ остается востребованным.
После рассмотрения данных советов становится понятно как правильно варить тонкий металл. Дополнительные видео о работе с инвертором и полуавтоматом помогут закрепить знания и приступить к практике.

Подробности

Типы аппаратов для сварки

На строительном рынке есть множество моделей сварочных аппаратов, и среди всего разнообразия стоит выделить следующее:

Выпрямители.
Плазменные.
Трансформаторы.
Автоматы.
Инверторы.
Полуавтоматы.

В условиях дома или мастерской обычно используют трансформаторы из-за малой стоимости, а также инверторы из-за удобства и простоты выполнения работ. Остальные потребуют либо особые условия для работы, которые можно создать лишь на производстве, или потребуется длительное приобретение навыков и особое обучение.

Трансформаторные

Устройство подобных автоматов самое обычное – это понижающий и мощный трансформатор, причем именно в его вторичную обмотку и включают электрическую рабочую цепь. Достоинства такого устройства заключаются в его простоте, неприхотливости, живучести и дешевизне. А из недостатков выделим большой вес и размеры, низкий уровень стабильности дуги, работа на переменном токе и создание бросков напряжения в сети питания. Подобный аппарат потребует от сварщика большого опыта и мастерства. Для обучения начинающего мастера устройство плохо подходит.

Инверторы

Кроме того, устройство не вызывает напряжения бросков в сети питания. Но есть пару недостатков – высокая стоимость и малая степень устойчивости к морозу. Обучение начать стоит именно с инвертора, потому что стабильность параметров души и наличие дополнительных функций облегчат старт и предотвратят залипание, а также дадут возможность новичкам сосредоточиться на шве и как можно скорее освоить новую для них технологию.

Что нужно для выполнения работ начинающим мастерам

Для того, чтобы приступить к обучению, потребуется выбрать соответствующую экипировку и оборудование

Особое внимание стоит уделять собственным средствам защиты, потому что сварочные работы представляют собой вредный процесс для органов дыхания и зрения. Потребуется организовать рабочее место, а если оно находится в мастерской, то комнату потребуется снабдить эффективной вытяжной системой и прекрасным освещением

Чтобы правильно варить металл инвертором или другим приспособлением, немаловажную роль будет играть и место. Если вы желаете начать обучение на свежем воздухе, то делать это следует на сухом основании и под навесом, который будет защищать вас и оборудование от дождя. Рабочее место должно получится просторным, не быть захламленным, а также не стеснять движения сварщика. Кабели следует прокладывать так, чтобы вы на них не наступили и не запнулись при перемещении вокруг заготовок. В качестве заготовки для отработки навыков стоит выбирать обрезки проката и стальные листы, а начинать с важных конструкций не рекомендуется.

Средства защиты и инструменты

Из инструментария, оборудования и материалов нужно:

Болгарка (УШМ) для нарезания заготовок и зачистки швов.
Набор ручных слесарных инструментов – зубила, молотки, пассатижи и прочее.
Щетка из металла для зачистки заготовок.
Струбцины и зажимы для того, чтобы заготовки были соединены между собой.
Электроды.

И, конечно же, вам потребуется инвертор.

Какие выбрать электроды

Чтобы научиться хорошо варить металл, потребуется выбрать сварочные материалы по типу свариваемых материалов и их толщиной. В качестве задания для учебы стоит выбирать стандартные низкоуглеродные конструкционные стали. Для них прекрасно подойдут популярные электроды с обмазкой. Обычно требуется учить на электродах с диаметром 1.6, 2 и 3 мм (это для тонкостенных конструкций), а с толщиной от 4 до 6 мм для сваривания заготовок с толстыми стенками.

Чаще всего для домашних условиях применяют электроды с диаметром в 3 мм, а более тонкие подойдут для сваривания деталей с тонкими стенками. Мощность устройства обязательно должна соответствовать диаметру электрода, а в руководстве пользователя есть табличка для определения рабочего тока по номера электрода.

Как выбрать электроды

Защитная обмазка проволоки во время сварки плавится и преобразуется в шлак, который, выходя на наружу сварочной ванны, защищает расплав от воздействия азота воздуха и кислорода. Иногда обмазки имеют газообразующие добавления, они во время варки выделяют газ, который ограничивает доступ кислорода к участку плавления.

Как правило, вопрос, какие электроды выбрать, у новичков не появляется, потому что учиться ремеслу чаще всего начинают сваркой простейших низкоуглеродистых сталей.

Использование сварочных выпрямителей дает возможность использовать для таких, и нержавеющих металлов, электроды марки УОНИИ, которые предназначены для варки прямым током.

Электроды марки АНО, можно использовать для работы с трансформаторами и выпрямителями, они позволяют работать и с обратным, и с прямым током, потому любители их выбирают гораздо чаще, нежели УОНИИ.

С учетом толщины свариваемых частей используют электроды сечением 1,6-5 мм. При этом, 4-5 мм стержни используют для порезки металлов, выставляя наибольшую силу тока.

Узнать нужный диаметр электрода можно с помощью таблиц зависимости данного параметра от толщины материала, а также с помощью различных формул. Новички не часто используют электроды диаметром больше 4 мм.

Разновидности сварочных работ (стыковая, нависающая, горизонтальная сварка и т. д.) почти не зависят от диаметра проволоки, что не скажешь о ширине шва и глубине сварной ванны.

Из-за того, что удельный ток сварки напрямую зависит от диаметра электрода, то концентрация силы тока выше на конце тонкой проволоки, потому глубина провара больше, нежели при использовании толстого стержня. При этом использование электрода сечением 4-5 мм проплавляет металл нет так сильно, создавая более широкий шов.

То есть, сложно ответить, какой электрод выбрать, правильный выбор учитывает множество нюансов, от вида сварочного агрегата и до требуемой ширины шва.

Особенности сварки тонколистовых металлов

Сварка тонколистовых металлов более сложна, так как такой металл легче прожечь. Рекомендуется выполнять следующее:

Варят в режиме обратной полярности, величина силы тока минимальна.
Чем меньше длина шва, тем меньше коробление, поэтому варят прерывистым швом, иногда перемещаясь в другую зону стыка.
При сварке встык добиваются минимального зазора между кромками.
При сварке внахлёст плотно прижимают листы друг к другу во время сварки, чтобы не допустить зазора.
В случае, если толщина металла не превыщает 1,5 мм, то рекомендуется использовать сварочные полуавтоматы с проволокой, так как обычные электроды будут прожигать заготовку.

Ручная дуговая сварка – сложный процесс, но при должном старании можно научиться этому делу.

Основы сварки

Чтобы научиться правильно варить, необходимо ориентировать в физических основах процесса сварки. Любой сварочный аппарат создает в небольшой рабочей зоне на стыке двух свариваемых деталей температуру выше температуры плавления свариваемого металла, так называемую сварочную ванну. В ней превратившаяся в жидкость часть металла обеих деталей смешивается друг с другом и с металлом расплавившегося электрода. После снижения температуры металл из сварочной ванны кристаллизуется, соединяя свариваемые детали в одно целое. Медленно перемещая сварочную ванну вслед за дугой вдоль стыка, сварщик получает шов. Высокой температуры в любительских сварочных аппаратах достигают двумя способами:

электрической дугой;
газовой горелкой.

Электросварка безопаснее, поскольку нет риска взрыва газа, и проще в освоении для тех, кто только учится правильно варить.

Электрическую дугу создают при пропускании тока большой силы через воздушный зазор между свариваемыми деталями и электродом.

Способы сварки

На данный момент существует множество методов, используемых для сварки. Их разделяют по различным критериям. Данная информация будет полезна для новичка, поэтому с ней обязательно следует ознакомиться.

В зависимости от нагрева кромки изделия могут полностью расплавляться или же находиться в пластическом состоянии. Первый способ требует также прикладывать к соединяемым деталям определенные усилия – сварка давлением.

Во втором – соединение формируется в результате образования сварочной ванны, в которой находится расплавленный металл и электрод.

Существуют и другие способы сварки, при которых изделие не нагревается вовсе – холодная сварки, или не доводятся до пластического состояния – соединение с помощью ультразвука.

Способы и разновидности сварки.

Ниже перечислены остальные виды сварки:

Кузнечная.
В данном методе концы соединяемых изделий нагреваются в горне, а затем проковываются. Подобный способ является одним из самых древних и в настоящее время практически не применяется.
Газопрессовая.
Кромки изделий нагреваются ацетиленокислородным племенем по всей плоскости и доводятся до пластического состояния, после чего подвергаются сжатию. Подобный метод отличается высокой эффективностью и производительностью. Используется в строительстве газопроводов, железной дороги, машиностроении.
Контактная.
Детали включаются в электрическую цепь сварочного оборудования и через них пропускают ток. В месте контакта деталей происходит короткое замыкание, в результате которого в месте соединения выделяется большое количество теплоты. Ее достаточно, чтобы расплавить и соединить металл.
Стыковая, точечная и шовная – разновидности контактного метода скрепления изделия.
Роликовая.
Используется в соединении листовых конструкций, требующих качественных и надежных швов.
Термитная.
Металл скрепляется в результате сжигания термита – смеси из порошка железной окалины и чистого алюминия.
Атомно-водная.
Кромки изделия расплавляются по действием дуги, горящей между двумя вольфрамовыми электродами. Электроды подсоединяются в специальные держатели, по которым подается водород. В результате дуга и жидкий металл сварочной ванны защищены водородом от вредного воздействия таких атмосферных газов, как кислород и азот.
Газовая.
Суть способа заключается в применении пламени для нагрева и плавления деталей. Пламя получается в результате сжигания горючего газа в атмосфере кислорода. Газокислородную смесь получают с помощью специальных горелок.

Метод газовой сварки относится к сварке плавлением. Зазоры между изделиями заполняются с помощью присадочной проволоки. Этот способ широко используется в различных областях человеческой жизнедеятельности. Наиболее часто встречается при соединении тонкостенных изделий, цветных металлов, чугуна.

При работе с инверторным аппаратом немаловажное значение имеет полярность электродов. В зависимости от схемы меняется интенсивность нагрева детали, что позволяет создавать различные условия сваривания

Какие электроды использовать

Электросварка для начинающих представляет сложный процесс, если электрод был выбран неправильно. От его свойств зависит качество шва, равномерность, проплавляемость, отсутствие примесей и вредных соединений. Поэтому учитывают такие критерии выбора:

стержень должен иметь максимально близкий состав со свариваемыми металлами;
защитная оболочка должна защищать шов от образования окислов;
следует соблюдать полярность подключения в зависимости от маркировки;
параметры по току должны отвечать требованиям сварочного аппарата и толщине деталей;
диаметр нужно подобрать такой, чтобы можно было сформировать шов с необходимыми характеристиками.

Пачка электродов

Технология

Суть сварки электродом заключается в том, что на металл происходит воздействие высокой температуры. Между электродом и металлической поверхностью возникает дуга, происходит плавление и образование сварного шва. Однако, получить качественный, прочный и красивый сварной шов можно только изучив все тонкости того, как правильно варить сваркой электродами и типы швов, а так же, как правильно вести электрод при сварке металла.

Сварка одиночными электродами состоит из следующих этапов:

Выбор электрода.
Установка тока необходимой величины.
Поджог дуги.
Определение с расположением электрода.
Выбор, как вести электрод при сварке.
Формирование шва.
Контроль зазора.
Выявление дефектов и их ликвидация.

Повышенную трудность представляет собой сварка тонкого металла. Она заключается в опасности появления прожогов. Этот дефект относится к категории недопустимых, поскольку значительно снижает прочность конструкции. Чтобы уменьшить температуру свариваемого материала, следует величину тока сделать минимальной. Сварку надо вести с обратной полярностью. Шов следует делать прерывистым.

Сильное коробление шва предотвратит перемещение электрода в разные зоны, чтобы дать возможность небольшого остывания на предыдущем участке. Если металл не просто тонкий, а очень тонкий, то придется прибегать к непопулярному методу – периодическому прерыванию дуги.
При окончании процесса сварки следует заварить кратер.

После окончания формирования шва необходимо выявить наличие дефектов. Наружные изъяны можно определить внешним осмотром. Применение лупы с большим увеличением поможет найти микродефекты. Для определения внутренних дефектов существует контроль с применением специальных приборов. Имеется возможность обратиться в лаборатории, специализирующиеся на контроле сварных соединений, в которых работают профессиональные сотрудники, и имеется оборудование, проходящее обязательную поверку.

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:

При помощи металлической щетки требуется очистить поверхности свариваемых деталей от грязи и ржавчины. При необходимости их кромки подгоняют друг к другу.
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.
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.
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.
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.