Сварочные работы для начинающих. Технология сварки для начинающих
Технология выполнения сварочных работ не представляет большой сложности для освоения. Чтобы научиться пользоваться сваркой в быту, достаточно нескольких уроков и обязательно практические занятия. Что необходимо для работы сварочным аппаратом:
- аппарат для сварки;
- сварочные электроды;
- защитная маска;
- спецодежда;
- плотные рукавицы;
- обувь.
Электроды для выполнения сварочных работ
Теория электросварки
Чтобы быстрее научиться выполнять сварочные работы, необходимо иметь представление о теории электрической сварки. Сваривание металлов происходит за счет теплового действия электрической дуги между свариваемым металлом и электродом. Мощность дуги зависит от тока через нее, который в свою очередь зависит от напряжения и расстояния между электродом и деталью.
Важнейшей характеристикой сварочного аппарата является его вольтамперная характеристика. Иначе ее еще называют внешней характеристикой. Она показывает зависимость тока дуги от напряжения.
На рисунке ниже показаны несколько типов характеристик.
График внешних характеристик сварочного аппарата
Для ручной электросварки используются аппараты, характеристики которых соответствуют линиям 1 и 2. Это крутопадающая и пологопадающая характеристики. Как видно из графиков, сварочный ток у крутопадающей характеристики мало зависит от напряжения, а значит, и от расстояния между электродом и поверхностью. Сварочный аппарат с пологой и возрастающей характеристиками (линии 3 и 4) пригоден только для использования в автоматической сварке, где расстояние выдерживается очень точно. Для начинающих лучше использовать аппарат с крутопадающей характеристикой.
Сварочный аппарат имеет еще такую характеристику – напряжение холостого хода. От величины этого напряжения зависит легкость первоначального поджига дуги. Чем больше напряжение холостого хода, тем легче зажечь дугу. С другой стороны, в процессе сварки напряжение дуги намного меньше холостого хода.
Для облегчения поджига сварочный аппарат может дополняться специальным устройством – осциллятором, которое в момент поджига формирует на выходе напряжение в несколько тысяч вольт, но с малым током, подобно катушке зажигания автомобиля. При зажженной дуге осциллятор отключается.
Какой выбрать сварочный аппарат
Наиболее прост для начинающих инверторный сварочный аппарат (рис. ниже). Его достоинства:
- простота ограничения максимального тока;
- стабильность заданных параметров;
- легкость зажигания дуги;
- защита от перегрузки;
- низкий вес.
Инверторный сварочный аппарат
Сложнее работать с аппаратами переменного тока. Как правило, это обычный понижающий трансформатор большой мощности (рис. ниже), какой нетрудно сделать самостоятельно. Но у них есть такое достоинство, как высокая надежность. Нужно быть очень неумелым сварщиком и очень постараться, чтобы сжечь сварочный трансформатор весом пару-тройку десятков килограммов. Удобство работы такими аппаратами во многом зависит от качества их изготовления. Но, если научиться им правильно работать, то с другими проблем не возникнет точно.
Сварочный аппарат – трансформатор
Чтобы правильно выбрать сварочный аппарат, необходимо учесть максимальный диаметр применяемых электродов и качество электропроводки.
При диаметре электродов 4 мм потребляемая от сети мощность составит порядка 4 кВт для инверторного аппарата и около пяти для сварочного трансформатора.
Сварка производится сварочными электродами. Они изготавливаются из металлического провода, покрытого специальной обмазкой. От состава металла проволоки и материала обмазки зависит назначение электрода.
Существуют сварочные электроды для сварки низко,- и высокоуглеродистых сталей, чугуна, нержавеющей стали. Роль обмазки заключается в создании на поверхности расплавленного металла защитного слоя. Требования к материалу обмазки:
- температура плавления должна быть ниже, чем температура плавления металла;
- расплав обмазки должен иметь хорошую смачиваемость для равномерного покрытия;
- расплав должен поглощать кислород и не пропускать его к металлу;
- расплав должен растворять окиси.
Электроды различаются по типу тока. Одни предназначены для сварки переменным током, другие только постоянным.
Электроды для сварки постоянным током прекрасно работают на переменном. Электроды для работы на переменке, для сварки постоянным током не пригодны.
Техника сварки
Качество сварки зависит от соотношений толщины деталей и электрода, а также от величины сварочного тока. Обычно толщина электрода принимается равной толщине свариваемых деталей. Для более толстых электродов потребуется большее значение тока, что может привести к прожогам металла. Тонкий электрод при малом токе не прогреет металл, и качество сварного шва будет низким.
Оптимальная величина сварочного тока зависит как от диаметра электрода, так и вида производимых работ. Максимальный ток используется при выполнении горизонтальных швов, минимальный при работе с вертикальными и потолочными швами.
Особую трудность для начинающих составляет процесс поджигания дуги. Для этого сварочный электрод подносят к свариваемой поверхности и касаются ее легкими скользящими движениями. После поджига увеличивают расстояние между электродом и поверхностью. Оптимальная длина дуги должна составлять примерно толщину электрода. При меньшем расстоянии вся энергия дуги направлена на малую площадь, шов получится вогнутый, возможны прожоги металла. На краях шва металл, наоборот, не успевает прогреваться. Длинная дуга начинает «гулять» по поверхности, слабо прогревая место сварки.
Угол наклона электрода позволяет регулировать толщину сварочного шва. При вертикальном расположении весь расплавленный металл электрода концентрируется в области дуги. Однако при таком расположении трудно контролировать процесс сварки. Наклон в сторону, противоположную движению электрода дает возможность получить выпуклые швы, поскольку дуга отталкивает расплавленный металл, создавая наплывы на поверхности шва. Значительный наклон нежелателен, поскольку теряется контроль за дугой, она начинает сдувать капли металла. Оптимальным считается угол наклона электрода от 45 до 90 градусов.
Очень важна для качества сварки скорость перемещения электрода. При быстром передвижении металл не успевает полностью заполнить шов, который к тому же недостаточно прогрет.
Выбрать правильный угол и скорость перемещения можно только путем приобретения практического навыка.
Сварка постоянным током возможна при различных полярностях. Прямая полярность, когда электрод подключен к выводу отрицательной полярности, применяется для сварки с глубоким прогревом свариваемых деталей. Для работы с тонколистовым металлом необходима обратная полярность (электрод подключается к положительному выводу). При таком способе сварки большая часть тепла выделяется на электроде, вызывая его ускоренное плавление.
ТБ при сварочных работах
Сварочные
работы
считаются опасными, поскольку сочетают в себе сразу несколько факторов:
- высокое напряжение;
- высокая температура;
- мощное ультрафиолетовое излучение;
- высокое содержание вредных веществ в испарениях.
Сварочный аппарат характеризуется высоким напряжением холостого хода – до 80 В. Такое напряжение, даже при отсутствии повышенной влажности считается смертельно опасным (максимальное напряжение в нормальных условиях не более 42 В).
Температура расплавленного металла достигает нескольких тысяч градусов. При этом его текучесть очень высока. При некачественных электродах, неправильно выбранном режиме сварки или при сильном ветре брызги металла могут отлетать на несколько метров.
Электрическая дуга является мощным источником видимого и ультрафиолетового излучения. Кратковременное воздействие такого света не опасно, Просто требуется некоторое время для адаптации зрения к обычному освещению. А вот длительное наблюдение за дугой незащищенными глазами вызывает трудноизлечимые последствия, вплоть до помутнения хрусталика и отслоения сетчатки. Для защиты глаз применяются защитные сварочные маски (рис. ниже). Кроме защиты глаз, они защищают голову от брызг металла и шлака.
Сварочная маска для защиты глаз и головы во время сварки
Стекло маски не пропускает ультрафиолетовое излучение и в несколько раз ослабляет видимый свет, поскольку дуга – это близкорасположенный мощный прожектор. Сейчас в продаже имеется множество масок со специальными стеклами, которые меняют свойства в зависимости от яркости воздействия – «хамелеоны». При обычных условиях стекло абсолютно прозрачное. При зажигании дуги светопроницаемость стекла резко падает. Скорость затемнения составляет от нескольких миллисекунд до десятков микросекунд.
Для защиты от капель металла и шлака требуется одежда, материал которой не плавится от высокой температуры. Лучшими защитными свойствами обладает брезент, но в брезентовой одежде крайне неудобно работать. Достаточно использовать обычную спецодежду из хлопчатобумажной ткани. А вот рукавицы желательно выбрать поплотнее, поскольку руки находятся в непосредственной близости от места сварки.
Обувь для сварки должна иметь узкие голенища. Брюки должны быть поверх голенищ, чтобы предотвратить попадание туда брызг металла.
Дуговая сварка. Видео
Обучающее видео по дуговой сварке доступно ниже.
При горении электродов в воздух попадают пары металла и материала обвязки. В состав электродов входит немало химических соединений и многие из них представляют опасность при вдыхании. Поэтому зона проведения сварочных работ должна иметь хорошую вентиляцию. Запрещаются сварочные работы вблизи легкогорючих материалов (нефтепродукты, древесина), в сильный ветер и особенно во время дождя.
- Азы и основные понятия об электросварке
- Советы начинающим сварщикам
- Ручная дуговая сварка: особенности технологического процесса
Сейчас многие желают научиться азам сварочных работ. Это может всегда пригодиться в быту. Сварка для начинающих не требует профессиональных навыков и специальных знаний. Такого уровня достаточно для работ в гараже или на хозяйственном подворье.
Изучая основы сварки, нужно использовать электроды, диаметр которых не более 3 мм.
Азы и основные понятия об электросварке
В первую очередь, для того чтобы освоить ручную сварку, следует приобрести аппарат сварочный и запастись электродами. Их должно быть как можно больше, поскольку они будут часто портиться до тех пор, пока не получится первый положительный результат. Изучая основы сварки, лучше использовать электроды диаметром в 3 мм. Более тонкие применяются специалистами для работы с тонким металлом, а толстые перегружают электросеть.
Универсальный и самый простой тип соединения металлических поверхностей – метод ручной дуговой сварки. Он заключается в переходе электрического тока из источника с образованием дуги между электродом и обрабатываемым материалом. При такой технологии сварки горение обмазки на поверхности электрода обеспечивает выделение газа, который не допускает контакта обрабатываемой области с кислородом из воздуха.
В любом пособии по сварке указано: первое, чему следует научиться, это правильное ведение сварочного шва. Поэтому введение содержит информацию о применяемом оборудовании. Среди источников питания выделяют следующие конструкции:
- сварочные трансформаторы;
- сварочные выпрямители;
- сварочные инверторы.
Для тех, кто изучает основы сварки, третий вариант – оптимальный выбор. Сваривать металл можно полуавтоматом. Часто при этом используется сварочная проволока.
После того как оборудование приобретено, нужно предварительно обеспечить себя защитой от вредных воздействий. Техника безопасности при сварке требует наличия специальной маски, защищающей кожу лица и глаза, со встроенным светофильтром, подобранным в соответствии с определенными критериями. К ним относятся сила тока, окружающее освещение и особенности зрения сварщика. Порядок сварки подразумевает собой точное следование правилам безопасности.
Для того чтобы пользоваться сваркой, из спецодежды следует выбрать брезентовый фартук или костюм с огнеупорной пропиткой, а также краги из спилка. Обувь должна быть прочной и устойчивой.
Вернуться к оглавлению
Во время сварки электрод нужно держать над поверхностью металла. Образующийся при этом промежуток называют дуговым. Контроль над ним особенно важен при работе, поэтому его следует освоить в первую очередь. Электрод опускают, потому что он расходуется, продвигаясь в направлении шва. Постоянно удерживайте на одинаковом уровне зазор между металлом и краем рабочего инструмента. Варить электродами нужно аккуратно, чтобы не испортить расходный материал.
Особенности работы:
- Если размер зазора недостаточен, времени для прогрева обрабатываемого материала не хватит. Шов получится выпуклым, а края – несплавленными.
- При большем зазоре наблюдаются значительные скачки дуги. Качество провара будет плохим, а управление укладкой металла, который наплавляется, тяжелым.
- Удерживая оптимальную величину зазора на постоянном уровне, можно легко управлять ванной, сформировать хороший шов.
Технология сварки током заключается в следующем: во время прохода сквозь зазор дуга создает сварочную ванну, перенося в нее расплавленный металл, находящийся на поверхности электрода. В случае когда значение тока недостаточно, основной металл не прогреется, а электрод будет идти быстрее сварочной ванны. При большем показателе тока дуга проникнет в металл на определенную глубину, отталкивая его назад. Когда значения оптимальные, ванна растекается и имеет тонкие края, поэтому ее можно расширять и двигать при помощи электрода, контролируя рабочий процесс.
Установки тока часто меняются в зависимости от технологии сварки и дополнительных опций. Например, свойства толстого металла, основанные на рассеивании тепла, потребует большего значения тока. Для меньшей толщины нужен не такой высокий уровень. Точная установка показателей тока для того, чтобы правильно варить, будет зависеть только от того, как поведет себя ванна. Поэтому начинать нужно с рекомендаций производителя, а после этого экспериментировать с уменьшением или увеличением силы тока.
Заканчивая шов, перед тем как убирать электрод, нужно сделать чуть большее наплавление металла.
Это поможет избежать всплеска из нижних слоев шва, который приведет к возникновению кратера. Для этого достаточно сделать один круг, а после чиркнуть в обратную сторону направления шва.
Вернуться к оглавлению
Ручная дуговая сварка: особенности технологического процесса
Поступление как постоянного, так и переменного тока из источника питания в направлении электрода и металла обеспечивает образование дуги, удерживает ее. Такой тип ручной сварки с прямой полярностью производят при подсоединении анода к изделию. При подключении полюса отрицательного значения делается сварка с обратной полярностью.
При сварке руки и лицо должны быть защищены.
Металл, из которого состоит стержень электрода, под воздействием дуги расплавляется вместе с его покрытием, а также с поверхностью свариваемого изделия. С этого момента электродный материал представляет собой капли в шлаке, которые поступают внутрь сварочной ванны, смешиваются с обрабатываемым металлом.
Величина ванны находится в прямой зависимости от следующих критериев:
- режим, в котором проводится сварка;
- конструкция свариваемого соединения;
- форма разделки и размеры соединительных кромок.
- положение в пространстве;
- скорость движения дуги по изделию.
Стандартная величина ванны находится – 6 мм в глубину, 8-15 мм в ширину и 10-30 мм в длину.
Расстояние между двумя активными участками (на сварочной ванне и конце электрода) называется длиной дуги. В процессе плавления покрытия вокруг дуги и ванны образуется слой газа, который вытесняет кислород из рабочей зоны, не дает ему воздействовать с расплавленным материалом.
Шлак, который покрывает капли металла электрода, а также сварочной ванны, не допускает воздействия атмосферного воздуха на обрабатываемый материал. Постепенное удаление дуги обеспечивает кристаллизацию металла, отчего образуется соединительный шов, покрытый слоем затвердевшего шлака.
К преимуществам этого вида сварки относится следующее:
- работы можно выполнять при ограниченном доступе;
- множество типов электродов позволяет делать сварку разных типов стали;
- относительно быстрая смена соединяемых материалов;
- процесс может проходить в любом положении;
- рабочее оборудование легкое и транспортабельное.
Из недостатков выделяются низкая производительность относительно других типов сварки, вредные условия и необходимость квалификации работника при высоких требованиях к качеству.
Не обязательно знать все о сварке, для простых бытовых ситуаций достаточно соблюдать правила и основные требования к работе.
Июнь 14, 2017
Как правильно варить дуговой сваркой начинающим?
На сегодняшний день дуговая сварка инверторного типа для начинающих представляет собой одну из наиболее надежных технологий. Она регулярно используется не только в области промышленного производства, но и в быту: для сооружения заборов, теплиц, печей для бань и гаражей и так далее.
Азы сварных работ
Чтобы правильно варить, необходимо, прежде всего, обзавестись сварочным оборудованием и электродами. Расходные материалы следует покупать в довольно большом количестве, особенно если опыта проведения подобных работ нет. Дело в том, что при обучении электродуговой сварке инверторного типа придется потратить довольно большое количество подобных материалов. Наиболее универсальными изделиями в этом плане являются электроды, диаметр которых составляет 3 мм. Тонкие электроды предназначены для более тонких деталей, а слишком толстые оказывают чересчур большое воздействие на электрическую сеть.
Чтобы научиться правильно пользоваться сварочным оборудованием, необходимо запастись определенным терпением и усидчивостью. Для начинающих здесь действует принцип: чем больше практики, тем лучше. Желательно не только постичь основы теории, но и выполнять работы под присмотром профессионального сварщика, который при необходимости даст дельный совет и поможет избежать ошибок при дальнейшем выполнении работ.
Для правильного освоения дуговой сварки следует для начала взять какие-нибудь ненужные куски металла. Поблизости желательно поставить ведро с водой, кроме того, проводить работы на деревянном верстаке категорически запрещается, так как это может спровоцировать возгорание.
Заземление должно крепиться на свариваемой детали как можно более прочно. Перед тем как начать пользоваться сваркой, необходимо проверить, насколько прочно кабель заизолирован и как крепко он установлен в держателе. Затем выставляют требуемое значение мощности электрического тока на оборудовании. Оно подбирается в зависимости от того, какой диаметр электрода был выбран для проведения работ.
На следующем этапе сварки можно попробовать зажечь электрическую дугу. Сделать это не слишком сложно: электрод выставляют под углом примерно 60 градусов по отношению перед свариваемыми элементами и аккуратно прикасаются им к заготовке.
Когда пробежит искра, электрод нужно приподнять над поверхностью деталей так, чтобы между ними соблюдалось расстояние порядка 5 мм. Если все было проделано верно, то возникнет дуга. Подобный зазор нужно будет удерживать в течение всего времени проведения работ. При этом следует учитывать, что по мере выгорания электрода, расстояние будет увеличиваться, поэтому его нужно будет немного приближать к заготовкам. Скорость проведения электрода зависит от типа металла: если сваривают изделия из стали, то она должна быть низкой, при работе с нержавейкой его проводят довольно быстро.
Сложности при обучении сварке
Зачастую при дуговой сварке начинающие никак не могут зажечь дугу даже на небольшом расстоянии - порядка 2-3 мм. Это бывает связано с тем, что на аппарате выставлена слишком маленькая сила тока. При правильном выборе всех настроек дуга будет довольно стабильной даже при увеличении расстояния до 1 см.
Наплавлять валик сварного шва следует очень осторожно и внимательно. При этом выполняют колебательные движения, делая так, чтобы расплавленный материал подходил ближе к центру дуги. Если удастся выполнить это правильно, то в конечном счете будет образовываться красивый шов, у которого есть волны небольших размеров.
Если толщина свариваемых заготовок довольно большая, то одним слоем расплавленного металла обойтись не получится. Профессиональные сварщики в этом случае пользуются следующей технологией: сначала накладывается так называемый корневой шов, толщина которого составляет порядка одной трети толщины заготовки. После того, как металл застынет, с его поверхности удаляют шлак. Желательно делать это с помощью угловой шлифовальной машины: она будет убирать не только остатки шлака, но и снимать гладкую поверхность металла, обеспечивая тем самым полноценную схватываемость с последующим слоем. Далее шов заполняется еще на одну треть, а потом закрывается полностью.
Освоить ручную дуговую сварку не слишком сложно: главное, запастись терпением и постараться научиться основным движениям, благодаря которым будет производиться накладывание материала на шов.