Варить сваркой без. Как правильно варить инверторным сварочным аппаратом

Для того чтобы стать профильным мастером требуется специальное обучение. Профессии сварщика обучают 3 года в профтехучилищах. Но освоить простой сварочный аппарат для использования в домашнем хозяйстве можно гораздо быстрее. Всё зависит от поставленных задач и настойчивости в их решении. Практические навыки обретаются с опытом, а теоретические знания призваны помочь в этом начинающему мастеру. Ниже разберёмся, как правильно варить сваркой, какие способы есть и какие правила безопасности требуется соблюдать.

Технология сварочных работ

На сегодняшний день известны следующие разновидности электродуговой сварки:

Схема устройства сварки с неплавящимся электродом

Вольфрамовый (или графитовый) стержень, используемый как электрод, не плавится, но поддерживает электрическую дугу. Наплавляемый металл подаётся в виде проволоки или прутка. Такой вид сварки может работать и без присадочного материала, в режиме паяльника.

Промышленная установка для сварки под флюсом

Электрод, создающий электрическую дугу, подаётся внутрь слоя флюса, которым покрыта деталь. Таким образом создаются условия для идеального соединения металлов, не подверженного разрушающему влиянию воздуха.

1. Полуавтоматическая дуговая сварка.

   Схема устройства полуавтоматической электродуговой сварки

   Роль электрода выполняет проволока из металла, к которой подаётся электрический ток. По мере её плавления происходит автоматическая подача (так, чтобы длинна дуги сохранялась постоянной). В тоже время к месту сварки нагнетается защитный газ - углекислый или аргон. В результате значительно повышается качество сварного шва.

В домашних условиях такие виды сварки практически не применяются. Поэтому перейдём к рассмотрению четвёртого вида сварочных работ - ручной электродуговой сварки.

Ручная дуговая сварка основана на применении специального электрода в обмазке

Электросварочные аппараты для ручной сварки разделяют на два типа - переменного тока и постоянного тока. Использование переменного тока позволяет конструировать приборы высокой производительности и мощности. Преимуществом постоянного тока, благодаря отсутствию смены полярности, является более ровный шов с меньшим количеством металлических брызг.

В 1802 г. В.В. Петровым было открыто явление гальванической вольтовой дуги.

Прибор для сварки металлов при помощи «электрогефеста» был запатентован в 1882 г. Бенардосом Н.Н.

Российский инженер Н.Г. Славянов в 1888 г. впервые применил для сварки электрод.

В 1932 г. советским физиком Хреновым К.К. произведена успешная сварка металлов под водой.

Ремонт подводного трубопровода

Работа сварочного аппарата основана на создании электрической дуги в месте соприкосновения двух металлических деталей. Высокая температура (до 7000 о С) расплавляет материал до жидкого состояния и происходит диффузия - смешивание на молекулярном уровне.

Принципиальным отличием сварки от склеивания является отсутствие вспомогательных материалов - соединяемые детали превращаются в монолитную конструкцию.

Поэтому нужно отчётливо понимать, что для правильного применения сварки использовать можно только однородные металлы. Нельзя приварить алюминий к железу или медь к нержавейке. Температура плавления у разных материалов различная, а создание сплавов не входит в круг возможностей сварочного оборудования.

Для сварки железных конструкций существуют различные сварные аппараты.

• Трансформаторы. Служат для преобразования сетевого тока напряжением 220 В, в ток с параметрами необходимыми для создания высокотемпературной электрической дуги. Происходит это за счёт понижения напряжения (не более 70 В) и повышения силы тока (до тысяч ампер). Сегодня такие приборы постепенно уходят в прошлое, так как для бытового использования они слишком громоздки и потребляют большое количество электроэнергии. Кроме того, работа трансформатора не отличается стабильностью и негативно влияет на состояние сети в целом - при включении создаются перепады напряжения, страдает чувствительная бытовая техника. Бывают одно и трёх фазными.

  Трансформатор переменного тока для производства сварочных работ

• Выпрямители.

  Выпрямитель переменного тока в постоянный производства для сварочных работ

  Преобразуют переменный ток потребительской сети в постоянный. Принцип работы таких приборов основан на использовании выпрямляющих кремниевых диодов, которые также называются вентилями. Характерным отличием сварочного аппарата постоянного тока от сварочного переменного тока, является сильный нагрев электрода на плюсовом полюсе. Это даёт возможность контролировать процесс сварки: осуществлять «щадящую сварку», манипулируя настройками ощутимо экономить электроды при резке металла.

• Инверторы.

  Инверторный сварочный аппарат

  Довольно долгое время (до 2000 г.) были недоступны для широкого применения в быту в силу высокой стоимости. Но в последствии приобрели большую популярность. Принцип действия инвертора состоит в преобразовании сетевого переменного тока в постоянный, а затем - снова в переменный, но уже высокочастотный ток. Отличие данной схемы от трансформаторной сварки в том, что дуга, полученная от преобразованного постоянного тока, более устойчивая.

Главным преимуществом инверторной сварки является улучшение динамики электрической дуги, а также ощутимое снижение веса и габаритов установки (по сравнению с прямыми трансформаторами). Кроме того, появилась возможность плавной регулировки выходящего тока, что заметно повысило КПД агрегата и обеспечило лёгкость зажигания дуги во время работы.

Но есть и недостатки:

• временные ограничения в использовании, что связано с нагревом электронной схемы преобразования;
• создание электромагнитного «шума», высокочастотных помех;
• негативное влияние влажности воздуха, что приводит к образованию конденсата внутри прибора.

Что необходимо для работы

Перед тем как приступить к сварке, необходимо сварочный аппарат и экипировка:

1. Сварочные электроды. Подбираются исходя из предстоящих задач. Оптимальным размером для начинающего сварщика считается электрод толщиной 3,2 мм. Более тонкие электроды применяются для сварки миниатюрных деталей. При диаметре электрода более 3,5 мм. требуется оборудование повышенной мощности.

   Диаметр электрода подбираетс в соответствии с планируемыми работами

2. Костюм сварщика. В него входят одежда из плотного негорючего материала и обувь толстой кожи. Верхняя одежда хорошего качества отличается высоким воротником и двойным слоем ткани на запястьях. Штанины брюк широкие, полностью закрывающие обувь от попадания искр. В обязательном порядке в костюм входят брезентовые перчатки, пропитанные антипиритным составом (ГОСТ 12.4.250–2013 ССБТ). Существует несколько классов сварочных костюмов, в зависимости от степени соприкосновения с агрессивными средами.

   Сварочный костюм предназначен для защиты сварщика от ожогов

3. Маска со светофильтрующими стеклами. Очки лучше не применять, так как в защите нуждаются не только глаза, но и кожа лица, волосы, органы дыхания. Работа без маски приводит к офтальмии (воспалению роговицы глаза) и ожогам сетчатки, ведущих к полной потере зрения. При проведении потолочных сварочных работ, дополнительно к маске на голову и плечи одевается дополнительная накидка для защиты от ожогов.

   Предназначена для предохранения глаз, лица, шеи и органов дыхания от вредного воздействия

4. Слесарный инструмент - молоток, металлическая щётка, струбцины, тиски, напильники и т.д. В идеале работы производятся на верстаке или специальном сварочном столе. Если такие условия отсутствуют, необходимо выбирать место с максимально устойчивым положением.

Место проведения сварочных работ освобождается от горючих материалов и оборудуется средствами тушения огня - водой, песком, технической содой. Если это закрытое помещение необходимо обустроить приточно-вытяжную вентиляцию.

Необходимое противопожарное оборудование на любом объекте

Как правильно варить сваркой

Для успешного овладения техникой неразъёмного соединения металлических деталей, необходимо освоить 4 базовых навыка, без которых не обходится ни одна «сварочная сессия».

Настройка аппарата

Основой настройки сварочного аппарата является правильный подбор силы тока и напряжения, выводящийся на клеммы. Несмотря на простоту формулировки, тема настройки заслуживает отдельного разговора. Но если кратко сформулировать критерии настройки, то можно выделить 5 основных параметров:

• Структура и диаметр электрода.

  Выбор диаметра электрода зависит от толщины металла заготовки

  Электрод подбирается исходя из того, к какой группе относится основной (тот, на который наносится сварка) металл. Классифицируют три группы стали - обычная, закалённая и жаропрочная. Для обычной стали критерием подбора является соотношение прочности: показатель прочности основного металла должен быть близок к прочности электрода, выраженного в мегапаскалях (МПа). Покрытие электрода предназначено для того, чтобы максимально защищать место соединения от воздействия кислорода и азота атмосферного воздуха.Существует 4 вида обмазки - кислый, рутиловый, целлюлозный и основной. Каждый тип выполняет свои задачи. Для жаропрочных и закаляющих сталей электрод подбирается по химическому составу - шов должен иметь максимальное приближение химической структуры к основному материалу. Прочность электрода в этом случае в расчёт не берётся. Для подбора диаметра электрода наилучшим ориентиром служит толщина заготовки. Чем толще деталь подлежит сварке, тем больший диаметр электрода потребуется.

  Электроды различаются по структуре, диаметру и назначению

• Маркировка отображает структуру стержня и химический состав его покрытия. Для каждого вида металла разработаны оптимальные условия, способствующие соединению деталей. Кроме свойств материалов, маркировка содержит информацию о том, в каких условиях может использоваться электрод - открытая, закрытая строительная площадка, высотные или подземные работы и т.п.

  Разнообразие электродов обусловлено их предназначением для работы с определённым видом металла

• Пространственное положение сварного шва.

  Установка режима сварки тесно связана с условиями ведения сварки. В различных ситуациях при помощи регулировок можно менять интенсивность электрической дуги, что позволяет ускорять или замедлять процедуру нанесения соединительного шва, изменяет температуру варки. К примеру, при положении сварочного направления «сверху-вниз», утолщается слой расплавленного металла, но глубина шва уменьшается и распространяется вширь. Если же направление сварки «снизу-вверх», количество расплавленного металла уменьшается, так как он стекает под действием собственного веса. В результате шов становится уже.

  Виды сварочных работ в различных местоположениях

• Количество швов.

  Зачастую изделие обваривается несколькими швами. Первый шов может быть прихваточным, следующий - основным, и за ним ещё один - закрепляющий или выравнивающий. На каждом этапе может меняться траектория наложения шва и глубина прогрева металла. Пользуясь такой технологией, опытный сварщик формирует идеальное соединение деталей.

  Трёхслойный шов соединения труб

• Полярность электрода.

  Известно, что в зависимости от положения «плюса» и «минуса» зависит температура электрической дуги. На «плюсе» температура всегда выше. Знание этого позволяет пользователю определять правильное расположение полярности. Чаще «плюс» закрепляют на основной детали, а «минус» на электроде (прямая полярность). Если наоборот - полярность называется «обратной».

Для того чтобы безошибочно выбрать величину тока проще всего воспользоваться готовыми таблицами.

Но в силу того, что каждый аппарат имеет свои конструктивные особенности и технологические нюансы, решающее слово всё-таки остаётся за «методом научного тыка» - эмпирической подборки нужного тока экспериментальным путём.

Настройка сварочного тока в зависимости от диаметра электрода

Таблица соотношения электрода и сварочного тока

Режим подбора тока для сварки стандартных стыковых соединений:

Односторонний шов соединяет поверхность деталей с одной стороны, двухсторонний - с двух противоположных сторон.

Примеры сваривания деталей различными швами

Также можно воспользоваться универсальной таблицей для широкого диапазона:

Начинающему сварщику легко запомнить простое правило. Если ток превышает необходимый показатель - электрод будет прожигать заготовки. Если ток ниже, чем нужно - деталь не проваривается, наплавленный металл отваливается при воздействии на него механическим способом.

Подключение электрода

Электрод может подключаться к плюсовому или минусовому выходу тока. Если на деталь подключается «+», то полярность называется прямой. Если «-» - обратной. Соответственно, при прямой полярности на электроде располагается «минус», а при обратной «плюс». Разница между этими положениями заключается в том, что на «плюсовой» клемме всегда выделяется большее количество тепла. Опытные сварщики используют это явление при решении конкретных задач. Так, например, манипулируя полярностью, можно варить тонколистовую сталь нержавейки, чувствительной к перегревам. Для этого «плюс» подаётся на электрод, а «минус»- на лист тонкого металла.

Один из вариантов подключения электрода

Видео: прямая и обратная полярность при работе инверторного сварочного аппарата

Создание дуги

Процесс сваривания начинается с зажигания электрической дуги. Во всех видах ручной сварки дуга создаётся кратковременным прикосновением электрода к детали. При этом происходит резкое нагревание торца электрода до температуры, достаточной для установления дугового разряда.

Процесс зажигания электродной дуги требует определённых навыков

После короткого замыкания, если дуга воспламенилась, необходимо поддерживать расстояние между торцом электрода и деталью 3–5 мм. При этом нужно учитывать тот факт, что длина электрода по мере сварки уменьшается. При превышении расстояния в 5 мм. дуга прерывается, при уменьшении менее 3 мм. электрод может прилипнуть к заготовке или привести к большому разбрызгиванию расплавленного металла.

Движение электрода

Для создания хорошего шва, разработаны различные схемы ведения дуги вдоль свариваемого места. При этом важным считается не только расплавление кромок свариваемых деталей, но и наполнение сварочной ванны необходимым количеством наплавленного из электрода металла.

Различные варианты траектории торца электрода

Достичь этого возможно при сохранении постоянной длины электрической дуги и систематичным перемещением торца электрода по определённой траектории.

При производстве шва без поперечных перемещений, ширина стыка, как правило, равна b = (0,8–1,5)хd эл. Где b-ширина сварного стыка, а d - диаметр электрода.

Проход таким швом считается предварительным, нормальной конфигурацией шва считается b = (3–5)хdэл.

Поэтому, в задачу сварщика входит проход шва с применением одной из технологий проварки. Различные траектории торца электрода применяются в разных ситуациях.

Формирования структуры сварного шва

Плавильным пространством электродуговой сварки называется т.н. сварочная ванна (или кратер), которая возникает под действием тепла исходящего от дуги.

Сварочная ванна это жидкое состояние сварочного шва до застывания как свариваемого металла.

Солнцев Ю.П.

Словарь металлургических терминов

С перемещением источника тепла передвигается также плавильное пространство. Условно плавильное пространство делят на две части. Головная часть (передняя) и хвостовая часть (тыловая). В передней части происходит расплав металлов и смешение основного и дополнительного материала в единое целое (диффузия). В тыловой, по мере остывания, происходит кристаллизация плотной поверхности сварочного шва.

Схематическое изображение сварочного кратера

Формирование шва может происходить при сварке под флюсом, окружённое оболочкой шлаков и тогда дуга практически не видна. А сварку называют закрытой.

Открытой сваркой называется процесс формирования плавильного пространства, окружённого прозрачными газами, выделяемыми обмазкой электрода.

Видео: 10 ошибок начинающего сварщика

Видео: как научиться варить красивые швы элетросваркой

Техника безопасности при сварке

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

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Профессия: «Электросварщик ручной дуговой сварки» Электросварщик

Сварочные работы используются практически во всех отраслях промышленности. Сложно назвать какой-либо сегмент производства, где не требовался бы труд сварщика. В качестве профессии для начинающих предоставляет возможность получения перспективной работы. Сварщики работают на стройплощадках, создавая системы различных коммуникаций и конструкций, в промышленности, применяя свои навыки и опыт, в кораблестроении, машиностроении, энергетике, сельском хозяйстве, нефтеперерабатывающей промышленности.

В первую очередь сварщик в совершенстве должен владеть сварочным оборудованием. При этом от него, как специалиста, требуется доскональное знание принципов его действия, подготовки оборудования к работе и выявления возможных неисправностей. Сварщик должен владеть технологией проведения сварочных работ от подготовки соединяемых поверхностей до зачистки сварного шва и обнаружении .

Специалист, выполняющий сварочные работы, должен знать, как правильно сваривать электросваркой, определить оптимальный режим для сварки различных материалов, выставить значение тока. Сложность работы газоэлектросварщика также заключается в том, что в процессе проведения сварочных работ изменение режима сварки может отрицательно влиять на их качество, поэтому крайне важно с самого начала правильно определить скорость сварки. Квалифицированные сварщики выполняют ручную дуговую сварку, и могут создавать довольно сложные металлоконструкции и трубопроводы. Сварщик должен знать, как обращаться с разными видами металлов: сплавами, сталями, (в том числе с ограниченной свариваемостью).

Как научиться варить электросваркой

Профессии сварщика обучают в колледжах, профессионально-технических училищах, курсах. Обучение проводится три года на базе девятых и два года на базе одиннадцатых классов.

Если же вы не собираетесь работать сварщиком, но хотите узнать, как научиться работать электросваркой, чтобы самому, при необходимости, уметь что-либо заварить, можете воспользоваться советами этой статьи, или литературой из серии «Электросварка самоучитель». Конечно при этом вы не станете сварщиком экстра класса, но этого ведь и не требуется. Главное — понять как правильно пользоваться электросваркой, изучить основы электросварки, научиться основным приемам работы.

Азы электросварки

Прежде всего, надо приобрести сварочный аппарат и электроды, которыми надо запастись в приличном количестве, так как в процессе обучения, их много придется испортить, прежде чем вы добьетесь первого положительного результата. Электроды для сварки своими руками выбирайте диаметром 3 мм. Для обучения в домашних условиях они самые подходящие, так как более тонкие подходят для очень тонкого металла, варить который могут только опытные сварщики, а более толстые сильно нагружают электросеть.

Электросварка своими руками

Для начинающих — нелегкое, но вполне осуществимое дело, хотя и требует большой усидчивости. Нужно только побольше практиковаться. А процесс обучения лучше проводить под присмотром профессионалов, которые могут помочь советом и исправить ошибки.

Чтобы понять, как правильно варить металл, воспользуйтесь каким-нибудь ненужным металлическим куском. Заранее поставьте рядом ведро воды. Ни в коем случае не выполняйте работу на деревянном верстаке. Соблюдайте осторожность, так как даже маленькие остатки уже использованного электрода могут вызвать пожар.

Надежно прикрепите зажим «заземления» к детали. Кабель должен быть хорошо изолирован и заправлен в держатель. После этого можете выставить значение мощности тока на сварочном аппарате. Оно должно соответствовать диаметру электрода.

Теперь можно попробовать зажечь дугу. Для этого установите электрод под углом около 60 градусов по отношению к заготовке. Очень медленно проведите по поверхности электродом. После появления искр прикоснитесь электродом к заготовке и приподнимите его так, чтобы зазор не превышал 5 миллиметров. Если все сделано правильно, то зажжется дуга. Такой зазор нужно поддерживать на протяжении всего времени работы. Учтите, что электрод будет выгорать. Перемещать его надо медленно. Если произойдёт залипание электрода, то качните им в сторону. Если дуга длиной 2 — 3 миллиметра не зажигается, то необходимо увеличить силу тока на . Старайтесь получить устойчивую дугу длиной 3 — 5 миллиметров между деталью и концом электрода.

Если у вас все получилось с зажиганием и поддержанием дуги, то можете попробовать наплавить валик. Для этого надо зажечь дугу и плавно перемещать электрод по горизонтали, выполняя при этом колебательные движения (подробнее смотрите ниже). Расплавленный металл как бы «подгребайте» к центру дуги. В итоге должен получиться красивый шов, имеющий маленькие волны из наплавленного металла.

Для образования и удержания электрической дуги к свариваемому изделию и электроду от источника питания поступает сварочный ток (постоянный или переменный).

При подсоединении положительного полюса источника питания (анода) к изделию, производится ручная дуговая сварка прямой полярности. Если к изделию подключен отрицательный полюс, то выполняется сварка обратной полярности. Под действием дуги металлический стержень электрода (так называемый электродный металл), его покрытие и материал изделия (основной металл) расплавляются. Электродный металл, теперь представляющий собой отдельные капли, покрытые шлаком, поступает в сварочную ванну, в которой смешивается с основным металлом, при этом расплавленный шлак выходит на поверхность.

Величина сварочной ванны зависит от пространственного положения и режимов сварки, конструкции сварного соединения, скорости перемещения дуги на поверхности изделия, размеров и формы разделки соединяемых кромок и т. д. Она обычно колеблется в следующих пределах: ширина 8 — 15 мм, глубина до 6 мм, длина 10 — 30 мм.

Длиной дуги называется расстояние от одного активного пятна на поверхности сварочной ванны до другого на расплавленной поверхности электрода. При плавлении покрытия электрода над сварочной ванной и около дуги образуется газовая атмосфера, вытесняющая воздух из сварочной зоны сварки и предотвращающая его взаимодействие с расплавленным металлом. В ней также находятся пары легирующих элементов электродного и основного металлов.

Покрывающий поверхность сварочной ванны и капель расплавленного электродного металла, шлак препятствует их взаимодействию с атмосферным воздухом и способствует очищению от примесей расплавленного металла.

При постепенном удалении дуги металл в сварочной ванне кристаллизуется, образуя шов, соединяющий свариваемые детали. На его поверхности образуется слой застывшего шлака.

Техника ручной дуговой сварки

Залогом качественной сварки является правильное поддержание и перемещение электрической дуги. При слишком длинной дуге происходит окисление и азотирование расплавленного металла, разбрызгивание его капель и создание пористой структуры шва.

Ровный, красивый и качественный шов получается только при правильном размере дуги и ее равномерном перемещении. Оно может происходить по трем основным направлениям.

В результате все три движения, накладываясь друг на друга, создают достаточно сложную траекторию движения электрода. На практике у каждого опытного мастера есть свои навыки выбора траектории перемещения электрода. Классические траектории движения электрода, выполняемые при ручной дуговой сварке, представлены ниже на рисунках. Но в любом случае, траектория перемещения дуги должна выбираться так, чтобы кромки соединяемых деталей проплавлялись, образуя необходимое количество наплавленного металла и заданную форму шва.

В процессе выполнения электродуговой сварки металлов электрод может выгорать почти полностью — остается только небольшой кусочек стержня в зажиме держателя. Если к этому моменту шов не удается закончить, то сварку следует временно прекратить. После замены электрода надо удалить шлак и снова возобновить сварку.

Чтобы завершить оборванный шов, дугу зажигают на расстоянии 12 миллиметров от углубления, которое образовалось на конце шва и называется кратером. Для этого электрод возвращают к кратеру с целью образования сплава нового и старого электродов, а потом снова начинают его перемещать по первоначально выбранной траектории.

Преимущества ручной дуговой сварки:

• возможность выполнения работ в местах с ограниченным доступом;
• возможность сварки различных видов сталей благодаря очень широкому выбору выпускаемых типов электродов;
• возможность сравнительно быстрого перехода от одного соединяемого материала к другому;

• возможность проведения сварки из любых пространственных положений;
• простота и достаточно легкая транспортабельность сварочного оборудования.

К недостаткам электродуговой сварки металлов можно отнести:

• вредные условия процесса выполнения сварки;
• низкие производительность и КПД в сравнении с другими

Чтобы иметь возможность в любое время осуществлять в домашней мастерской или на приусадебном участке работы, связанные с соединением элементов металлических конструкций, достаточно приобрести современный сварочный аппарат и узнать, как варить сварочным инвертором.

Сварочные работы уже давно получили широкое распространение не только на серьезном производстве, но и в быту

Конструкция и преимущества инверторных сварочных аппаратов

Большая популярность инверторного оборудования у домашних мастеров объясняется тем, что с помощью таких компактных аппаратов, отличающихся также и небольшим весом, можно выполнять качественные, надежные и аккуратные сварные соединения, даже не имея высокой квалификации.

Конструкция любого сварочного инвертора состоит из таких элементов, как:

• блок питания с выпрямительным блоком и фильтром;
• инверторный блок, преобразующий постоянный ток в высокочастотный переменный;
• трансформатор для понижения величины напряжения высокочастотного тока;
• силовой выпрямитель, предназначенный для получения постоянного тока на выходе устройства;
• электронный блок, выполняющий функции управления устройством.

Инновационные технологии, реализованные в конструкции инверторов, позволяют без особых проблем получать качественные сварные соединения. Такие аппараты из-за своей компактности не занимают много места, а благодаря легкому весу (5–15 кг) их без особого труда можно перемещать куда угодно.

Если научиться правильно работать на , с его помощью можно варить любые конструкции из металла. В комплект к каждому новому инвертору прикладывается инструкция, из которой собственник оборудования может почерпнуть много полезных сведений: как правильно подключить устройство, какой электрод выбрать для того, чтобы варить изделия из того или иного металла и др.

Схемы движения электрода в зависимости от типа шва (нажмите для увеличения)

Однако нередко в руки домашнего мастера попадает инверторный аппарат, инструкция на который не переведена на русский язык или вообще отсутствует. Очень важно научиться правильно , потому что при действиях наугад будет сложно качественно варить металл. Кроме того, можно столкнуться с выходом оборудования из строя.

Однако, если следовать общепринятым правилам, можно работать на любых моделях инверторов и эффективно решать все поставленные задачи. Внимательно изучив эти правила, посмотрите обучающее видео, которое поможет подкрепить теоретический материал наглядным.

Как подготовить оборудование к работе

Перед тем как вы начнете варить металл, подготовьте все необходимое оснащение, чтобы обеспечить свою безопасность: сварочную маску, специальную одежду из плотной ткани, рабочую обувь и перчатки, которые также должны быть выполнены из плотного материала.

Для того чтобы сварной шов получился качественным, необходимо правильно подобрать электроды. Их тип и диаметр выбираются в зависимости от металла, из которого изготовлены соединяемые детали, от толщины последних, а также от режимов выполнения сварки. Поскольку поверхности заготовок, которые предстоит сваривать, необходимо тщательно зачистить, вам также необходимо подготовить щетку с щетинками из металлической проволоки.

Перед тем как подключить инвертор к электрической сети, надо проверить, соответствуют ли параметры сети характеристикам подключаемого оборудования.

К таким параметрам относятся сила электрического тока и величина напряжения, которая должна находиться в интервале, оговоренном в паспорте на инвертор. Подключать аппарат к питающей сети следует через автомат, который предотвратит поломку оборудования, если в его электрической цепи произойдет короткое замыкание или величина напряжения резко увеличится по другой причине.

Перед началом сварки необходимо позаботиться и о состоянии рабочей площадки. Инвертор следует установить на ровную поверхность, а вокруг его корпуса должно быть достаточно пространства для того, чтобы обеспечить свободное движение воздуха, за счет которого происходит естественная вентиляция устройства. Не следует накрывать корпус аппарата тканью, которая ограничит поступление воздуха к его вентиляционным решеткам.

Процесс сварки сопровождается высокой температурой и разбрызгиванием расплавленного металла, поэтому на рабочей площадке не должно находиться никаких легковоспламеняющихся, огне- и взрывоопасных веществ.

После того как все подготовительные мероприятия выполнены, требования по безопасности соблюдены, можно приступать к следующим действиям:

• подключению силового кабеля и кабеля массы к соответствующим разъемам инвертора;
• фиксации кабеля массы на деталях, которые предстоит варить (для этого используется специальный зажим);
• подключению аппарата к питающей сети и выставлению на нем рабочих режимов сварки;
• фиксации электрода в сварочном держателе.

Последовательность и правильность выполнения таких действий хорошо демонстрирует обучающее видео. Теперь, когда инвертор подключен к электрической сети, а электрод в его держателе готов к работе, можно приступать к выполнению сварки.

Особенности выполнения сварочных работ с помощью инверторных устройств

Первое, что необходимо сделать, чтобы начать варить с помощью инвертора, – это зажечь электрическую дугу между поверхностью детали и кончиком электрода. Для этого последним совершают чиркающее движение по поверхности заготовки, в результате чего должна появиться яркая вспышка. Металл в зоне действия дуги начнет плавиться. Научиться правильно зажигать дугу и делать это быстро можно, просмотрев обучающее видео.

Выполняя сварку, важно следить за длиной дуги, которая должна примерно соответствовать диаметру используемого электрода (в таком случае детали будут равномерно проплавляться, что позволит сформировать качественный сварной шов). Следить за тем, чтобы такое проплавление проходило равномерно, необходимо на протяжении всего сварочного процесса.

На качество и надежность сварного шва оказывает влияние и полярность подключения силового кабеля инвертора и кабеля массы. Чтобы правильно выбрать такую полярность, необходимо точно знать, из какого материала изготовлены соединяемые детали. Большинство марок сталей и других металлов лучше варить на прямой полярности, лишь некоторые сплавы соединяют на обратной.

Конструкция современных сварочных инверторов обеспечивает плавное и эффективное регулирование рабочего тока, что делает работу с такими устройствами простой и комфортной даже для начинающих сварщиков. Судить о том, что сварочный ток выбран неправильно, можно по ряду факторов. Так, если он слишком мал, то сварной шов получается слишком выпуклым и узким, детали в таких случаях плохо проплавляются. Если же ток слишком большой, то происходит интенсивное разбрызгивание расплавленного металла, а на поверхности соединяемых деталей могут появиться прожиги.

Зависит выбор силы сварочного тока и от того, электродом какого диаметра вы собираетесь варить. Так, при сварке металла толщиной от одного до трех миллиметров электродами диаметром до 1,5 мм сила сварочного тока выбирается в интервале 20–60 А. В том случае, если используются прутки большего диаметра, которыми можно варить металл толщиной 4–5 мм, силу сварочного тока выбирают в пределах 100 А.

Просматривая обучающее видео или следя за работой квалифицированного специалиста, начинающие сварщики часто интересуются, зачем с поверхности готового сварного шва сбивают шлак. Делается это для того, чтобы, во-первых, проверить качество выполнения сварного шва, а во-вторых, придать готовому соединению привлекательный внешний вид. На шве, очищенном от шлака, видны все ошибки, допущенные при выполнении сварки.

Конечно, не стоит рассчитывать на то, что у начинающих сварщиков (или у так называемых чайников) сразу будут получаться красивые и качественные сварные швы. Мастерство, в том числе и в сварочном деле, не приходит сразу после ознакомления с теоретическим материалом и просмотра видео, оно нарабатывается только опытом.

Как правильно выбрать сварочный инвертор и электроды для него

Правильно подобранные электроды играют большую роль в формировании качественного и надежного сварного соединения. Научиться выбирать их невозможно по видео, для этого следует придерживаться общепринятых рекомендаций и следующих принципов.

• При работе со средне- и низкоуглеродистыми сталями используют углеродистые электроды.
• Легированные стали варят при помощи электродов, выпускаемых по ГОСТ 10052-75 и 9466-75.
• Для сварки изделий из чугуна применяют изделия марки ОЗЧ-2.

Классификация электродов по тину и назначению (нажмите для увеличения)

В любом домохозяйстве постоянно требуется построить или починить какую-нибудь конструкцию из металла. Самым прочным соединением двух металлических деталей является сварка. Кузнечная сварка известна человечеству уже несколько тысячелетий, сварке же электрической дугой или газовой горелкой — немногим больше столетия.

И если ремесло (или даже искусство) кузнеца требовало многолетнего обучения и накопления опыта, то электродуговую сварку на начальном уровне при желании и наличии соответствующего оборудования вполне можно освоить за несколько дней.

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:

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.

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.

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.

Технология сварочных работ

Сварочные работы происходят при высокой температуре. Электрическая дуга является источником тепла для нагревания и частичного расплавления рабочей зоны. Она возникает в воздушном зазоре между деталью и электродом, поддерживается все время операции и плавно перемещается вдоль линии шва.

Размеры образующейся рабочей зоны расплавленного металла, или сварочной ванны, определяются

• выбранным режимом работы;
• скоростью движения электрода;
• свариваемыми материалами;
• толщиной деталей и конфигурацией кромок.

Средние размеры сварочной ванны:

• ширина- 0,8-1,5 см;
• длина 1-3 см;
• глубина — около 0,5-0,7 см.

Чтобы правильно варить, необходимо выбрать материал и толщину электрода в соответствии с толщиной свариваемых деталей. Электрод покрыт тонким слоем флюса, или обмазки. При нагреве этот флюс плавится и образует защитную газовую область над рабочей зоной, что противодействует попаданию в рабочую зону кислорода воздуха. По мере удаления электродуги и следом за ними — зоны сварочной ванны расплавленный металл кристаллизуется, образуя шов, который соединяет детали в единое целое. Поверх шва располагается тонкий слой остатков выгоревшего флюса, который требуется зачистить.

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.

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.

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.

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.

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Для начала обучения придется подобрать соответствующее оборудование и экипировку.

Особое внимание следует уделять индивидуальным средствам защиты, поскольку сварочные работы — процесс вредный для зрения и органов дыхания.

Необходимо будет оборудовать рабочее место, если оно в мастерской — то помещение следует снабдить эффективной вытяжкой и достаточным освещением.

Если вы решили начать обучение на свежем воздухе- то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя.

Рабочее место должно быть просторным, не захламленным, не стеснять движений сварщика.

Кабели нужно раскладывать таким образом, чтобы не наступать на них и не запнуться при перемещении вокруг заготовок.

В качестве заготовок для отработки навыков лучше выбрать обрезки проката и стальных листов. Начинать с ответственных конструкций не рекомендуется.

Инструменты и средства защиты

В обмундирование и средства индивидуальной защиты входят:

• маска сварщика со встроенным светофильтром для защиты глаз от яркого света и ультрафиолетового излучения дуги;
• спилковые перчатки — краги для защиты рук от брызг раскаленного металла;
• плотная одежда из негорючей ткани;
• шапочка под маску;
• прочная обувь.
• респиратор для защиты органов дыхания от образующихся газов и пыли, особенно при работе с цветными металлами.

Из инструментов, материалов и оборудования понадобятся:

• Угловая шлифмашина (болгарка) для нарезки заготовок и зачистки швов;
• Набор ручного слесарного инструмента — молотки, зубила, пассатижи и пр.;
• Металлическая щетка для зачистки заготовок;
• Струбцины и зажимы для соединения заготовок;
• Электроды.

Ну, и наконец, инвертор с входящими в комплект кабелями и держателем.

Какие электроды выбирать

Для того чтобы начать учиться варить правильно, необходимо подобрать сварочные материалы в соответствии со свариваемыми материалами и их толщиной. В качестве учебного задания лучше выбрать обычные низкоуглеродистые конструкционные стали. Для них подойдут широко распространенные электроды с обмазкой.

Учатся обычно на электродах диаметром 3 мм, 1,6 и 2 мм применяют для работы с тонкостенными конструкциями, а 4-6 мм — для сваривания толстостенных заготовок.

Чаще всего в домашних условиях используют электроды диаметром 3 миллиметра (тройка). Более тонкие подходят для сваривания тонкостенных деталей, а номера четыре и пять - для толстых элементов.

Мощность аппарата должна соответствовать диаметру электрода (или его номеру). В руководстве пользователя (и на корпусе прибора) есть таблица определения рабочего тока в зависимости от номера.

Чтобы правильно варить металл, недостаточно просто научиться делать швы. Сварщик обязательно должен быть еще и материаловедом — знать многое о свойствах свариваемых материалов, их взаимодействии друг с другом и с высокими температурами.

Технология включает в себя много операций до начала и по окончании собственно выполнения шва.

До начала главной операции свариваемые детали необходимо тщательно очистить от механических загрязнений, старой краски, ржавчины и обязательно обезжирить. Требуется также правильно расположить их друг относительно друга и зафиксировать в этом положении.

При соединении тонкостенных конструкций или просто протяженных швов детали прихватывают друг к другу в нескольких равноотстоящих друг от друга точек, чтобы избежать термических деформаций.

Будущий сварщик заранее должен знать и предвидеть:

• потенциальные проблемы;
• разновидности дефектов

и продумать, как их избежать.

Начинают с трех простейших видов соединений

В целом можно сказать, что работа сварщика наполовину состоит из собственно сварки, а наполовину — из планирования и подготовки. Научиться варить правильно — это значит научиться планировать и готовиться.

Советы как научиться варить электросваркой самостоятельно

Сварить несложную конструкцию из металла реально за несколько часов, при условии, что вы уже освоили технологию, спланировали операции технологического процесса и подготовили все необходимое.

Чтобы научиться варить правильно, следует иметь в виду следующее:

• Следует подготовиться и узнать необходимую информацию о тех материалах, которые вы собрались варить.
• Подобрать для них соответствующий рабочий режим и сварочные материалы.
• Изучить технику исполнения конкретного запланированного вами шва.

Мало что может заменить обучение в профессиональной школе сварщиков и практику под руководством опытного наставника. Но если это по каким-либо причинам недоступно, то правильные движения, положение рук и тела при работе можно неплохо изучить и по обучающим видео от авторитетных мастеров сварного дела.

Корпус атомного реактора вам варить, конечно, не доверят, но раму для ворот или лесенки вы волне сможете осилить. Начав с простых швов и научившись варить их правильно, можно переходить и к более сложным, постепенно накапливая опыт и оттачивая свое мастерство.

О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать правильный сварочный шов

Знания о сварных дефектах очень важны для того, чтобы вы их вовремя распознали и не начали эксплуатировать сварную конструкцию с ненадежным соединением.

Если шов проварен правильно, выглядит он равномерным и аккуратным, с равной толщиной и высотой по всей длине.

Различают следующие основные дефекты:

• Непровар. Недостаточное заполнение шовным материалом, и прочность его снижена. Причиной служит недостаточное напряжение в цепи или избыточная скорость ведения электрода.
• Подрез. Продольная канавка. Возникает по причине избыточной длины дуги. Для устранения дефекта следует правильно выбрать силу тока- немного ее повысить.
• Прожоги. Образование сквозных отверстий в материале. Вызывается превышением необходимого для данной толщины материала тока, а также слишком медленным ведением электрода. Необходимо также проверить, не превышен ли зазор между кромками заготовок.
• Пористость. Возникает по причине сквозняка в рабочей зоне, сдувающего облако защитных газов.

Встречаются и другие сварные дефекты, такие, как продольные и поперечные трещины

Предосторожности, перед тем как варить сваркой электродами

Варить правильно — это значит варить безопасно. Меры предосторожности при сварке электродами позволят сохранить здоровье и работоспособность сварщика:

• Перед началом работы необходимо осмотреть аппарат, держатель и кабели на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
• Работу следует вести при положительной температуре и при влажности до 80%;
• Обязательно использование индивидуальных защитных средств.
• Следует применять спецодежду с противопожарной пропиткой.
• Радом с рабочим местом следует иметь огнетушитель, пригодный для тушения электроустановок под напряжением.

Тщательное и неуклонное соблюдение правил сварки металла электродом не потребует много времени и помогут сохранить материальные ценности и здоровье людей.

Нюансы для начинающих в сварке

Есть несколько нюансов, которые могут пригодиться любому желающему научиться варить правильно:

Осваивая все более сложные виды швов и конфигурации соединений, домашний мастер сможет научиться варить правильно и снабдит свое домохозяйство всеми необходимыми в нем сварными конструкциями.

Ручная дуговая сварка при помощи инвертора – это один из самых доступных для обучения методов сварки металла . Для этого требуется минимум оборудования, а бюджетные стали очень дешевы. Но одновременно с этим ручная сварка инвертором для начинающих сварщиков является более сложной по сравнению со сваркой .