24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пособие для; чайников: особенности дуговой сварки электродами

Пособие для «чайников»: особенности дуговой сварки электродами

Сварка электродом – это способ дуговой электросварки, используемый для совмещения металлических изделий. Данный метод получил свое название за счет сварочной дуги – длительного потока энергии, который возникает в электроде при сварке металла под высокой температурой. Проводник (электрод) – это металлический провод со специальным покрытием, являющимся инертной средой во время процесса работы. Она, как правило, состоит из известняка, глинозема, магнезии, никеля, железа и марганца. Далее рассмотрим, как правильно сварить металл, без недочетов и изъянов.

Что такое ручная дуговая сварка?

Процесс ручной дуговой сварки состоит в том, что с помощью инвертора или трансформатора образуется электрическая дуга между кончиком электрода и поверхностью металла. Повышенная температура плавит металл и электрод, способствуя сплавке материалов. (рис. 1) Место, где металл соединяется с электродом, называется сварочной ванной. Стандартные размеры ванны:

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

Параметры сварочной ванны условны и зависят от разных факторов: режима сварки, формы краев свариваемых изделий, скорости движения электрода и других.

При расплавлении электрода, его покрытие образует защитный газовый слой, который не даёт прогорать металлу, а также защищает от воздействия кислорода. Образуется сварочный шов, покрытый слоем шлака. Шлак впоследствии удаляют с помощью молотка сварщика.

Ручная дуговая сварка очень популярна благодаря преимуществам:

  • доступность;
  • доступные расходные материалы и оборудование;
  • не требует переналадка оборудования для сварки разных материалов;
  • хорошее качество шва.

Техника ведения

При соблюдении правил ведения сварки можно сгладить погрешности, возникающие от отклонения угла наклона держателя. В зависимости от необходимого наполнения сварочного шва, принято несколько способов ведения:

  • треугольник. Эта проводка позволяет надежно проваривать корень шва. Используется для сварки деталей толщиной свыше 6 мм и обеспечивает надежный разогрев средней части шва. Способ наиболее распространен, при сваривании труб с неповоротным стыком;
  • ведение электрода по ломаной зигзагообразной линии. Применяется при сварке конструкций с толщиной металла менее 6 мм. Наиболее качественные швы получаются при сварке встык и нижнем положении. Такой проводкой можно качественно варить стыки без обеспечения скоса кромок;
  • круговые или эллипсные движения электродом. При этом методе обеспечивается надежный разогрев обеих плоскостей свариваемых деталей. Применяется при сварке конструкций из легированных сталей и в вертикальном положении стыка.

При этом важно обеспечивать одновременное продвижение сердечника совместно с движениями, отвечающими за разогрев стыка и заполнение шва. Существует три варианта продвижения, которые могут сменять друг друга.

Первый вариант – это поступательное движение по оси сердечника. Такое движение необходимо, чтобы поддерживать дугу с постоянной длиной и обеспечивать определенную скорость сваривания конструкций.

Второй вид – движение по оси шва по прямой линии. В этом случае у сварщика появляется возможность контролировать время расплава металла и обеспечивать определенный катет.

Третий вариант – под углом 45 ° поперек шва совершаются колебательные движения. Этот способ используют для обеспечения разогрева кромки детали.

Сварщик может регулировать ширину валика на тонком металле. Такой вариант продвижения электродов незаменим при многослойном стыке. Применяется для корневого шва.

Технология сварки горизонтального шва

Техника формирования горизонтального шва мало чем отличается от укладки вертикального. Особенности заключаются в изменении угла постановки расходных материалов. Направление перемещения электрода не имеет принципиального значения. Можно двигаться слева-направо или наоборот, справа-налево. Выбор зависит от предпочтений сварщика и условий выполнения операции.

Тем не менее, и здесь нужно придерживаться определенных правил. В противном случае, вытекание расплава из ванночки тоже вероятно. Необходимо выбрать такое расположение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равна силе тяжести капель металла и направлена в другую сторону. Вполне вероятно, что потребуется опытным путем выбрать наиболее подходящую силу тока и скорость движения по стыку.

Как правило, горизонтальный шов проваривается непрерывным способом. Но в случаях, когда удержать расплав в ванночке сложно, рационально прибегнуть к другой методике. К примеру, в некоторых случаях периодическое гашение сварной дуги помогает получить более качественный результат. Все тонкости становятся более понятными с опытом. Не стоит отчаиваться, если на первых порах сварочный шов таковым можно назвать с большой натяжкой.

Читать еще:  Сварка тонкого металла электродом

Формирование сварочного шва с нужной глубиной проварки и шириной достигается, благодаря аккуратному перемещению электрода от кромки одной заготовки к другой в поперечном направлении. При сваривании деталей с толщиной стенок до 4 мм используются различные приемы поперечного хода: форма рисунков сильно варьируется. Каких-то рекомендаций нет, и сварщик сам определяется с методом. Основное требование – добиться нужной глубины провара и оптимальной ширины шва.

Секреты сварки электродом

Получить качественный шов можно, если усвоить несколько главных правил. При верно сварочном токе, очень важно выдерживать нужную длину дуги и правильно её перемещать. Сварочная дуга считается длиной, если её длина составляет более 5 мм. Длинной дугой можно запросто прожечь тонкий металл, поэтому это очень важно учитывать при сварке.

Также, когда сварочная дуга слишком длинная, происходит активное окисление и азотирование расплавленного металла. Сварочный шов образуется с большим количеством пор, получается «рыхлым», «слабым» и непрочным. Если же сварочная дуга будет слишком короткой, то можно получить так называемый непровар сварного шва. Вот почему очень важно правильно выдерживать нужную длину дуги при сварке инвертором.

Основы сварки инвертором

Для начала разберемся в конструкции сварочного инвертора. «Начинку» рассматривать не будем, осмотрим, что есть сверху и чем придется пользоваться.

Из чего состоит инверторный сварочный аппарат (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Этот аппарат представляет собой небольшой металлический ящик, который в зависимости от мощности весит от 3 кг до 6-7 кг. Корпус обычно металлический, некоторые производители делают в нем вентиляционные отверстия — для лучшего охлаждения «начинки» (большей частью — трансформатора). Для переноски есть ремень, иногда есть еще и ручка: ремень надевают на плечо, если работа требует передвижения.

На одной из панелей есть клавиша или тумблер включения питания. В лицевой части расположены индикаторы питания и перегрева. Также есть ручки выставления напряжения и сварочного тока. Также на передней панели есть два выхода — «+» и «-» к которым подключаются рабочие кабели. Один кабель заканчивается зажимом-прищепкой, который цепляют к детали, второй — держателем электрода. Разъем подключения кабеля электропитания находится, как правило, сзади. Вот собственно, все.

При покупке инвертора обратите внимание, чтобы кабели были достаточно длинными и гибкими: так удобнее работать. Именно на недостаточно длинные и жесткие рабочие кабели больше всего нареканий у пользователей популярной марки сварочных инверторных аппаратов «Ресанта».

Общие принципы работы с инверторным сварочным аппаратом рассказаны в этом видео.

Сварка инвертором для начинающих

Как при любой электросварке, расплавление металла происходит за счет теплоты электрической дуги. Она возникает между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для создания дуги их подключают к противоположным полюсам: на один подают «+», на второй «-«.

При подключении электрода к «минусу» а детали к «плюсу» соединение называют «прямым». Если на электрод подан «плюс» — подключение — обратное. И тот и другой вариант используются при сварке, но только для металлов разной толщины: обратную — для сварки тонких металлов; прямую — для сварки толстых металлов (толщиной более 3 мм). Но это — не непреложное правило, иногда поступают наоборот.

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Чем на практике вызвано такое разделение? Физикой процесса. Электроды при возникновении дуги движутся от минуса к плюсу. И передают при этом положительно заряженной поверхности еще и свою энергию, увеличивая ее температуру. Потому тот элемент, который подключен к положительному выходу, нагревается больше. При сварке металлов достаточной толщины их нужно хорошо разогревать, чтобы они сплавились и шов был качественный. Потому на них подают «+». Тонкий металл, наоборот, от перегрева может прогореть и к нему цепляют «минус», сильнее разогревая электрод, с которого в шов поступает больше расплавленного металла.

Правильно варить металл инвертором можно только если электрод хорошо вами контролируется. Для этого нужно держак взять правильно. Как это сделать, смотрите в видео.

Читать еще:  Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом нержавеющей стали

Как при сварке образуется шов

Чтобы азы сварки инвертором были понятнее, рассмотрим, что происходит при образовании шва. Для начала уточним, что сварочный электрод для сварки металлов состоит из металлического сердечника и обмазки — специального покрытия, которое закрывает область сварки от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе.

Теперь собственно о процессе сварки. Электрическая дуга образуется при контакте сердечника электрода и металла (как разжечь дугу читайте чуть ниже). При этом начинает гореть обмазка. Она частично расплавляется, переходя в жидкое состояние, частично превращается в газы. Эти газы окружают зону сварки — сварную ванну. Они не дают «прорваться» к расплавленному металлу кислороду из воздуха. Та часть обмазки, которая перешла в жидкое состояние, покрывает расплавленный металл, создавая второй слой защиты. После остывания она превращается в шлак, который коркой покрывает шов. И на этом этапе шлак защищает горячий еще металл от кислорода.

Как происходит сварка инвертором

Но шлак и защита — далеко не единственный процесс, который при этом происходит, и который нужно контролировать. При сварке необходимо следить за тем, чтобы место соединения двух кусков металла прогревалось равномерно и достаточно. Обе детали должны расплавиться на одинаковое расстояние от края. Чтобы прогрев был равномерным, нужно удерживать одинаковое расстояние от кончика электрода до детали. Делать это не очень просто: электрод в время сварки плавится, и частицы его расплавленного металла дугой переносятся в шов. Потому приходится держатель электрода постепенно пододвигать ближе к детали. Но и на этом еще не заканчивается техника сварки электродом. Нужно еще его кончиком «выписывать» некоторые фигуры — зигзаги, круги, елочки и т.д. Они позволяют сделать шов шире и сплавить две детали вместе. Самые распространенные движения электрода представлены на фото ниже.

Движения электрода при сварке инвертором: для начинающих сварщиков нужно отработать несколько движений до автоматизма

То есть, двигать электрод нужно из стороны в сторону на ширину шва по одной из этих траекторий, следить при этом за тем, в каком состоянии находится сварная ванна, и еще опускать по мере прогорания электрод, поддерживая расстояние до детали постоянным. Вот такая непростая задача стоит перед тем, кто хочет научиться варить металл. Сварочным инвертором это проще — дуга постоянная и не скачет, но поначалу у вас может не получиться.

В этом видео с очень большим замедлением показан процесс переноса частиц металла с электрода в сварную ванну и то, как она формируется.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте тут.

Читать еще:  Какими электродами можно варить нержавейку?

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

Как правильно сварить тонкий оцинкованный металл дуговой электросваркой

Такая сталь имеет свои достоинства в эксплуатации. Она достаточно крепкая и мало подвергается внешним воздействиям, фактически не покрывается ржавчиной. Но и у нее есть минусы, самый основной – сварщикам трудно работать с материалом. Его поверхность покрыта слоем цинка, который предварительно рекомендовано убрать с помощью шлифовального станка или простой болгарки со специальным диском.

Сам аппарат подает такую температуру, что напыленное вещество само плавится быстрее, чем происходит образование шва. Но во время работы без предварительной зачистки кромок следует помнить о наличии ядовитых цинковых паров, которые нельзя вдыхать человеку. Используйте респиратор и прочие средства защиты.

Варить рекомендуется в цеху с хорошей принудительной вентиляцией, вытяжкой, или в уличных условиях.

Варим правильно

Сваривание металла имеет много особенностей и сложностей. Главное при ведении шва — не прожигать металл, при этом проплавлять кромки.

Тонкий металл, корень шва деталей с зазором можно сваривать методом «в отрыв». Зажигается дуга, образуется сварочная ванна. Электрод резко поднимается, дуга гаснет, ванна начинает остывать и снова зажигается дуга в конце нее.

Сварка толстого металла, наплавка тела шва производится без отрыва. Зажигается дуга, сварочная ванна постепенно ведется вдоль шва. При необходимости совершаются колебательные движения.

Если электрод закончился, очищаем шлак. В месте завершения ванны образуется впадина — кратер. Новая дуга размешивается в кратере предыдущей, и сварка идет дальше.

Дефектуем шов

После проведения сварки, шов обязательно очищается от шлака. Если сварка проведена хорошо, шлак отделяется одним ударом, легко. Плохой шов долго чистится, шлак хорошо держится за поры.

На какие дефекты нужно обратить внимание:

  • Сплавление кромок. Оба края должны быть равномерно сплавлены.
  • Подрезы. Края деталей при высокой силе тока расплавляются, получаются впадины. Это ослабляет металл.
  • Раковины и шлаковые включения.
  • Высота и ширина валика.
  • Чешуйчатость валика.

Заключение

Чтобы научиться хорошо сваривать металл, нужно знать теорию и много практиковаться. Хорошо, если есть человек, способный указать начинающему сварщику на недочеты и способы их устранения. Это сформирует у сварщика правильные привычки, и швы будут всегда ровными, качественными. Немаловажным фактором является отношение сварщика к своему делу, желание получить более качественный шов, желание любоваться «маленьким солнцем» на кончике электрода.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector