Азы сварки: как правильно научится сваривать металл. Правильное положение электрода в процессе сварки Как правильно варить металл электродом

На сегодняшний день самым популярным видом соединения деталей в монолитное изделие является сварка. Ее существует множество видов, так как сварочные работы применяются во многих отраслях, начиная с домашнего хозяйства и заканчивая созданием сложных технических конструкций. Научиться искусству сварки несложно, главное – разобраться в основных понятиях, отличать и «набить» руку на ведении электрода (горелки), для создания красивого, прочного и качественного шва.

Прежде чем перейдем к технологии, как правильно класть сварочный шов, разберем несколько понятий:

сварное соединение – это скрепление двух деталей сварочным методом;
сварочный шов – это участок сварного соединения, который образовался за счет молекулярного соединения расплавленных краев двух металлических деталей, в результате дальнейшей кристаллизации металла;
металл шва – это сплав, который образуется в результате термического воздействия на основной металл (деталь);
зона сплавления – это грань между металлом шва и основным металлом (изделием);
зона термовлияния – это участок, который поддался воздействию тепла, но не расплавился, а лишь изменил свои свойства за счет нагрева.
сварка – это процесс, во время которого плавится металл с помощью специального оборудования, соединяющего элементы методом расплавления их кромок;
электродуга – это разряд, возникающий между заготовкой и электродом;
электрод – это специальный металлический стержень с различным химическим напылением, являющийся проводником электрического тока.

В разных отраслях промышленности применяются разные виды сварки, которые отличаются методом воздействия, применением разных материалов и технологиями работы для создания простых и многопроходных швов. Например, в основным плавящим элементом выступает электрод, который возбуждает и удерживает дугу на рабочей детали. В источником тепла служит горелка, из которой под сильным давлением выходит ровное бесперебойное пламя, образовавшееся в результате горения смеси кислорода и ацетилена.

3.На этом этапе создаются сварочные швы (техники ведения электрода рассмотри подробнее).

4.Завершающий этап. Когда уже дорожка готова, необходимо не забыть оббить шлак с валика (при дуговой сварке). Соединения, созданные и сваркой не шлакуются, то есть, от них нет никакого мусора.

Техника ведения электрода – залог красивого сварочного шва

Чтобы создать идеальный шов, недостаточно вести электродом по прямой линии вдоль зазора между деталями. Существует несколько методов создания соединений. Все они основаны на плавном перемещении электрода по определенной траектории, в результате чего остается ровная дорожка.

Чтобы создать красивый сварочный шов, горелку или нужно немного повернуть по отношению к детали градусов на 60. Вести его нужно плавно, но при этом важно не передержать проводник на одном месте, чтобы не пропалить заготовку. Самый простой способ – это «зигзаг». При этом проводник ведется от правой зоны сплавления до левой немного по диагонали. Возвращаться следует в зеркальном отражении и в результате получится, будто мастер условно рисует зигзаг. Такое соединение можно применять для разных видов сплавов и металлов.

Если зазор между заготовками более 5 миллиметров, то лучше применить технику «елочка». При этом совершается больше движений, которые позволяют наплавить больше материала для скрепления. Начинать рекомендуется с правой стороны и вести проводник ровной горизонтальной линией влево, затем под углом 45 градусов нужно вернуться вниз до середины шва и под таким же углом проложить линию вверх, протягивая ее выше той, с которой начинали. Таким образом, будет получаться условная елочка, созданная из множества треугольников. При этом главное не увеличить расстояние между электродом и заготовкой, чтобы не потерять дугу (при электродуговой сварке).

Красивые соединения получаются при использовании методики «петелька». Ее можно применять для тонкого металла при работе или . Здесь швы следует накладывать плавными закругленными движениями, напоминающие непрерывную цепочку из петелек.

На картинке можно ознакомиться, какие еще способы применяются, чтобы наносить сварные швы.

Мастера, которые с легкостью создают дорожки любой сложности и в любом положении делятся некоторыми советами с начинающими сварщиками, которые не понимают, почему у них не получается то или иное соединение:

важно сохранить одинаковую ширину зазора вдоль всего шва, тогда он будет качественным и надежным;
нельзя нарушать расстояние между деталью и электродом, так как при потере дуги деформируется соединение;
электрод или горелку нужно держать под наклоном 60-75 градусов по отношению ко шву, таким образом, быстро кристаллизируется металл без потеков;
при работе на вертикальной поверхности лучше варить снизу вверх, так получится избежать растекания металла, образующегося при сварке.

Сварка – это одна из достаточно сложных, но крайне востребованных технологий работы с металлами. Куда не кинешь взгляд – обязательно используются сварные соединения. Без этого процесса не обходится ни одно промышленное производство, строительная компания, ремонтное или сервисное предприятие. Незаменимой становится сварка и при строительстве и благоустройстве собственного жилья.

Но вот проблема – сварные работы требуют определенной подготовленности. Можно, конечно, при необходимости обращаться к мастерам сварщикам по объявлениям, или к своим знакомым, владеющим необходимыми навыками. Но лучше все же поставить перед собой вопрос — как научиться работать электросваркой самостоятельно, чтобы не быть ни от кого зависимым. Сегодня, когда домашнее сварочное оборудование перестало быть проблемой, умение проводить такие работы, особенно для собственника индивидуального жилья – неоценимый плюс, так как множество проблем просто перестанет существовать.

Но прежде всего необходимо разобраться с основными понятиями электросварки и приобрести и снаряжение. Сварка – это такой технологический процесс, где от оснащенности рабочего места напрямую зависит и качество работы.

Какие виды электросварки существуют

Сама суть электросварки заключается в следующем. Силовая установка вырабатывает мощный сварочный ток, который по кабелям подводится к рабочему посту. Между электродом и поверхностью свариваемого металла создается электрическая сварочная дуга – устойчивый разряд, характеризующийся высочайшими температурными показателями. Это приводит к плавлению металла и присадочного материала. Образуется так называемая сварочная ванна – область расплава, контролируя и направляя которую сварщик формирует шов. После снятия дуги происходит кристаллизация расплавленного металла и создается прочное монолитное соединение деталей.

Эта очень упрощенно описанная схема реализуется в нескольких сварочных технологиях:

Самой распространенной является ручная дуговая сварка, которая по существующей терминологии имеет аббревиатуру ММA (от английского названия «Mаnuаl Metаl Arс »). Главная особенность – использование плавких электродов со специальной обмазкой. Преимущества – не требуется особо сложного технического обеспечения , газобаллонного оборудования. Недостаток – возможность сварных работ только с черными металлами или нержавейкой.

В подавляющем числе случаев, если рассматривается сварка на бытовом уровне, то имеется в виду именно эта технология.

Сварка по технологии ТIG позволяет работать с легированными сталями и некоторыми цветными металлами. Термин «Tungstеn Inеrt Gаs » говорит сам за себя: вольфрам и инертный газ. Дуга в этом случае создается между свариваемой поверхностью и неплавким вольфрамовым электродом, а в качестве заполнения вводится присадочный пруток того или иного типа. Одновременно через сварочную горелку с жаростойким керамическим соплом постоянно подается защитный инертный газ, который обеспечивает чистоту шва.

Сварка по по добной технологии имеет массу достоинств, но требует и специального оборудования, и высокой квалификации работника.

Metаl

Aсtive

Gаs

Эта технология позволяет выполнять швы высокого качества в любой плоскости и с очень большой производительностью. В какой-то мере она даже проще, чем М МА , но требует сложного и достаточно громоздкого оборудования – самого сварочного аппарата, механизма подачи проволоки, газобаллонного устройства, горелки с со специальным рукавом, через который полается проволока и защитный газ.

Существует еще и точечная электросварка – SPOT, которая находит широчайшее применение в частности , на кузовных участках предприятий автосервиса. Она тоже потребует особого сложного оборудования, и в домашних условиях практически не применяется.

Ручная дуговая сварка ММА – что потребуется для работы?

Любой новичок всегда начинает с освоения приемов именно ручной дуговой сварки (MMА ), поэтому все рассматриваемые ниже вопросы будут посвящены именно ей.

Чтобы начать самостоятельно практиковаться, необходимо подготовить определённое оборудование, оснащение и расходные материалы.

Сварочный аппарат для дуговой сварки

Для проведения сварочных работ по технологии ММА используется один из трех типов аппаратов:

Сварочный трансформатор – один из простейших видов оборудования. Принцип работы элементарен – сетевое напряжение 220 В (или 380, для трехфазной сети) преобразуется в более низкое, порядка 25 – 50 В , но за счет этого резко возрастает значение силы тока.Достоинства такой схемы – ее простота, высокая надежность и простота в обслуживании, высокие показатели мощности. Подобные аппараты недороги, что, наверное, во многом и предопределяет их распространённость.

Недостатков же у трансформатора гораздо больше – сварочная дуга от переменного тока не отличается стабильностью, нередки случаи залипания электродов, большое разбрызгивание металла, швы не отличаются аккуратностью. Помимо этого, потребуются специальные электроды именно для «переменки». Сварочные трансформаторы весьма зависимы от сетевого напряжения, а сами в процессе работы могут серьезно «просаживать» сеть. Не отличаются они компактностью и легкостью . Одним словом, начинать обучение с таким оборудованием – нежелательно. Как правило, для работы на подобных аппаратах потребуются хорошие навыки.

Сварочные ММА-выпрямители отличаются от т рансформаторов тем, что дают на выходе постоянный ток. Работать с ними намного легче, так как «постоянная» дуга намного стабильнее, и швы получаются более аккуратными.

Однако, недостатки остаются – та же массивность и габаритность , даже побольше, нежели у сварочных трансформаторов, зависимость от напряжения питания и большая нагрузка на сеть. По цене они дороже, чем трансформаторные аппараты.

Без преувеличения можно сказать , что буквально революцию в сварочных технологиях произвели аппараты, работающие по инверторной схеме. Сетевое переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц проходит целый каскад частотных и амплитудных трансформаций, и на входе получается требуемый постоянной ток с высочайшей степенью стабилизации. Всеми процессами управляет микропроцессорная сборка, что позволяет проводить требуемые регулировки с высокой степенью точности.

Самое современное решение — сварочный инвертор

Все это дает целый «букет» достоинств такого аппарата:

— Оборудование спокойно переносит достаточно серьезные колебания м=сетевого напряжения, что особо бывает важно в загородных поселках , где подобные проблемы — весьма частое явление.

— Вместе с этим, у инверторов, по сравнению с другими аппаратами, минимальное потребление энергии — они практически не перегружают сеть.

— Стабилизированный ток и возможность его точной регулировки позволяют выполнять точные и аккуратные швы. Разбрызгивание практически отсутствует.

— Аппарат отличается компактностью и малыми весом.

Выпускается широкий ассортимент подобных аппаратов – от инверторов бытового класса до профессионального оборудования. Для начинающих сварщиков – это самое оптимальное решение.Цены на качественные инверторы достаточно высоки, но, во-первых, имеют тенденцию к снижению, а во-вторых, подобная разовая покупка полностью себя оправдает. А продаже появилось немало и недорогих аппаратов весьма сомнительной сборки. Поэтому очень важно правильно подойти к проблеме выбора инвертора — нужно обязательно обратить внимание на ряд важных нюансов:

Максимальный сварочный ток. Если аппарат планируется применять в условиях домашнего хозяйства, то, как правило, останавливаются на моделях с величиной 150 – 200 А. этого вполне достаточно для работы с электродами диаметров до 4 мм.
Устойчивость электронной схемы к перепадам сетевого напряжения. Качественные инверторы должны выдерживать колебания в пределах ± 20 ÷ 25 % .
Инвертор должен иметь систему принудительного охлаждения, работающую постоянно при включенном питании, или же оснащенную автоматикой, запускающую вентиляцию при определенном значении температуры радиаторов.
Не следует забывать о потребляемой мощности аппарата – она может быть порядка 2 ÷ 3 кВт у небольших моделей, но может достигать и более значительных величин у аппаратов полупрофессионального или профессионального класса.
То, о че м м ногие просто не знают: параметр, определяющий допустимую длительность сварочного процесса – продолжительность включения (ПВ). Никакой аппарат не может работать без перерывов, и в параметрах обязательно указывается ПВ, выраженное в процентах от общей длительности работы оборудования. У моделей бытового класса это обычно составляет порядка 40% — ничего не поделаешь, такова плата за компактность аппарата. На практике это означает, что период «отдыха», в данном случае, в 1,5 раза дольше, нежели время сварки, например, 1 минута непрерывной работы потребует затем не менее, чем полутора минутной паузы.
Для начинающих сварщиков будут очень удобно, если в схеме аппарата реализованы некоторые полезные функции:

— «НotStаrt » существенно облегчает первоначальный розжиг сварочной дуги. Электроника автоматически импульсно повышает значение тока в момент розжига.

— «АrcFоrce » поможет справиться с извечной проблемой новичков – залипанием электрода к металлической поверхности. При уменьшении требуемого зазора между электродом и металлом повышается ток, предотвращая эту неприятность.

— «AntiStick» — функция, которая предотвратит перегрев автомата, если залипания избежать все же не удалось. В этом случае питание просто автоматически отключится.

Еще один важный совет. «Ахиллесовой пятой» инверторов является определенная сложность проведения ремонтных работ в случае выхода схемы из строя. При выборе аппарата лучше отдать предпочтение моделям с многоплатной компоновкой электронной схемы. Покупать подобные аппараты немного дороже, но диагностика поломок становится проще, ремонтопригодность — намного выше.

Видео: как выбрать сварочный инвертор

Цены на популярные сварочные инверторы

Сварочные инверторы

Сварочные провода, держатель электродов, зажим массы

Сварочные инверторы, как правило, уже укомплектованы проводами, держателем электродов и зажимом массы. Однако, при покупке на эти элементы тоже стоит обратить пристальное внимание – иногда можно нарваться на некачественные изделия.

Сварочные провода должны быть в гибкой резиновой изоляции, иметь надежные латунные контактные вилки, подходящие к разъемам конкретного аппарата. Сечение кабеля должно быть не менее 16 мм², если аппарат рассчитан на ток до 150 А , 25 мм² – при 200 А и даже 35 мм², если предполагается работа с токами 250 А и выше. Не следует гнаться за большой длиной проводов или самостоятельно удлинять их – это может привести к перегрузке электроники и выходу инвертора из строя.
Электрододержатель – важнейший элемент экипировки сварщика, так как именно им мастер манипулирует в процессе работы. Не стоит использовать для работы самодельные «вилки» — это достаточно опасно в плане получения световых ожогов глаз или поражения током. Самыми распространенными и удобными на сегодняшний день являются держатели пассатижного типа – «прищепки». Одни удобны, позволяют легко и быстро произвести замену электрода, хорошо изолированы со всех сторон и обеспечивают должную безопасность.

Одни из самых распространенных — держатели-«прищепки» пассатижного типа

Держатель должен иметь надежный зажим для электродов, позволяющий размещать из не только перпендикулярно, но и под углом 45 º. Нужно не полениться и проверить материал контактной части – там должна быть медь или латунь, но никак не омедненная сталь. Это – явный признак дешевой подделки, который легко выявить с помощью маленького магнитика. Необходимо проверить надежность фиксации электродов, особенно малого диаметра (2 мм) – с этим нередко бывают проблемы у некачественных держателей пассатижного типа.

Важным фактором является и удобность держателя, его сбалансированность, «развесовка » – работа с ним не должна вызывать быстрой усталости рук. Он должен иметь достаточно длинную рукоятку, позволяющую принять наиболее удобное положение руки, рифленую поверхность, чтобы исключить проскальзывание в ладони, одетой в рукавицу. Не забываем и о том, что для держателей также определено максимальное значение сварочного тока.

Зажим для подключения массы должен иметь мощную пружину, надёжное соединение с проводом, латунные контакты для обжима металлической заготовки, соединенные медной шиной.

Оснащение сварщика

Прежде всего, для сварочных работ потребуется маска или щиток. Щитки часто идут в комплекте инверторов, но у них есть неудобство – его необходимо удерживать свободной рукой, а это далеко не всегда возможно. Лучше приобрести полноценную маску.

Этот предмет экипировки предохраняет глаза от световых ожогов, прикрывает лицо от попадания брызг металла или искр, а органы дыхания, в определенной степени, от поднимающихся газов. Вместе с тем , светофильтр должен обеспечивать хорошую видимость накладываемого шва при зажигании дуги — подбор производится индивидуально. Светофильтр должен быть прикрыт защитным стеклом.

Сама маска изготавливается из термостойкого пластика. Она не должна быть тяжелой и громоздкой, вызывающей быструю усталость. Необходимо проверить удобство наголовника и его фиксацию в нужном положении, возможность регулировки под требуемый размер.

Большой популярность стали пользоваться маски — «хамелеоны», оснащенные специальными жидкокристаллическими светофильтрами, мгновенно меняющими светопроводимость в момент зажигания дуги. Удобство бесспорное – нет необходимости постоянно откидывать маску для визуального контроля исполненного шва, упрощается и процесс розжига дуги. Такие маски имеют определенные степени регулировки быстроты срабатывания и степени затемнения – это еще одно их значимое преимущество. Недостаток у них – достаточно высокая цена.

Для работы потребуется специальная одежда, сшитая их прочной плотной такни , исключающей моментальное проплавление или прожиг при попадании искр (например, брезент) Категорически запрещены накладные карманы на куртке или штанах.

Обувь должна быть кожаная, полностью закрытая, ее верх должен надежно прикрываться штанинами. Руки необходимо защитить кожаными или плотными брезентовыми рукавицами или перчатками (крагами) с длинными манжетами, полностью закрывающими область запястья.

Для производства сварочных работ, кроме того, понадобится специальный молоток для скалывания шлака – секач , железная щетка для зачистки поверхности металла. Нарезка заготовок и разделка деталей (снятие фаски и т.п .) потребует машинки-«болгарки» с отрезным и шлифовальным кругами.

Какие электроды использовать?

Электрод представляет из себя стальной стержень, покрытый слоем обмазки. Стержень является и проводником для сварочного тока, и присадочным материалом. Обмазка при воздействии высоких температур создает защитный слой шлаков и газа, предохраняющий сварной шов от мгновенного окисления кислородом и азотом воздуха.

Очень важно — правильно подобрать электроды

Случаются ситуации, когда и оборудование хорошее, и все вроде делается по правилам, но сварной шов не получается. Возможно, причина кроется в неправильной подборке электродов. Увы, но многие начинающие мастера подбирают их, ориентируясь лишь на толщину сечения стержня, выпуская из виду остальные характеристики. А между тем , классификация электродов достаточно сложна и многообразна. Конечно, можно получить консультацию при покупке, если конечно сам продавец в этом понимает. Но можно попытаться разобраться с некоторыми вопросами и самостоятельно.

Для примера – электрод Э42 A-У OHИ -13/45— 3,0-УД (ГOСТ 9966— 75) или E-432(5) – Б 1 0 (ГOСТ 9967— 75). О чем могут рассказать цифры и буквы?

Э42 A– специальное обозначение, говорящее о механических и прочностных качествах создаваемого шва. Характеристика, больше требующаяся для инженерных расчетов .
УOHИ -13/45 – здесь зашифрована марка изделия. которая присвоена ему производителем.
3,0 – диаметр металлического стержня – 3 мм.
Буква «У» говорит о том, что он предназначен для сварки углеродистых или низколегированных сталей – то, что чаще всего требуется в домашних условиях. Можно встретить обозначения «Л», «Т», «В» — это электроды для легированных и ин струментальных сталей различного типа, а «Н» — для создания наплавочного слоя на поверхности металла.
Буква «Д» в данном примере говорит о толстой обмазке. Тонкий слой будет обозначен «М» , средний – «С» и очень толстый – «Г». Предпочтение следует отдать толстой обмазке.

По следующему ГОСТУ расшифровка такова:

E-432(5) – информация для специалистов о физико-химических свойствах наплавляемой присадки.

«Б» — это классификация обмазочного покрытия. В приведенном примере – основное. Кроме того можно встретить такие обозначения:

— «А» — покрытие кислого типа , подходит и для постоянки , и для переменки, для любых типов швов, но дает сильное разбрызгивание.

— «Б» — основное, применяется для сварки мощных толстых деталей с использованием обратной полярности.

— «Р» — рутиловая обмазка – одна из самых распространённых, отлично подойдет для начинающего сварщика и для работ в домашних условиях.

— «Ц» — обмазка с целлюлозной составляющей. Очень удобна при работах большого масштаба, но требует особой квалификации сварщика, так как не терпит перегрева.

— «РЦ », «РЦЖ » — комбинированный тип. Буква «Ж», помимо этого, говорит о включении в состав железного порошка. В основном используется квалифицированными специалистами для особого вида работ.

Следующая цифра говорит о пространственном расположении швов, которые можно исполнять данным электродом.

— «1» — универсальные;

— «2» — все, кроме вертикальных сверху-вниз ;

— «3» — недопустимы «потолок» и вертикаль, так же, как в п.2;

— «4» — электрод может выполнять исключительно нижние швы.

Последняя цифра маркировки – индекс, говорящий о параметрах требуемого сварочного тока. Данные сведены в специальную таблицу, учитывающие и тип тока, и величину напряжения холостого хода аппарата, и нужную полярность. Чтобы не углубляться в подробности – только несколько слов о том, что необходимо учитывать. Всего градаций десять, от «0» до «9» . Для переменного тока могут применяться любые, кроме «0» . При «постоянке » полярность подключения не будет иметь значения для индексов «1», «4», «7» . Электроды «2», «5» и «8» — исключительно для прямой полярности, а «0», «3», «6» , и «9» — только для обратной.

Диаметр электродов подбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей. Упрощенно можно ориентироваться на следующие параметры:

— Для заготовок толщиной до 2 мм — Ø 1.5 ÷ 2.5 мм;

— 3 мм – Ø 3.0;

— 4 ÷ 5 мм – Ø 3.0 ÷ 4.0;

— 6 ÷ 12 мм – Ø 4.0 ÷ 5.0;

— свыше 12 мм – Ø 5.0.

Видео: классификация электродов для ручной дуговой сварки

Цены на электроды для сварки

Электроды для сварки

Подготовка рабочего места

Чтобы приступить к практическим занятиям, необходимо подготовить себе рабочее место:

Работать лучше всего на свежем воздухе и открытом пространстве – исключается вероятность возгорания конструкций здания, меньше воздействие токсичных испарений.
Около рабочего места не должно быть никаких легковоспламеняющихся материалов или жидкостей.
На случай возгорания следует приготовить средства пожаротушения – воду, трудновоспламеняемую накидку из плотной ткани, песок. При этом применять для тушения пламени воду можно только при полном обесточивании аппарата.

Оптимальное решение — металлический сварочный верстак

Работать лучше всего на металлическом верстаке. Следует продумать вопрос фиксации заготовок (тиски, струбцины и т.п .)
Удлинитель должен иметь сечение кабеля, отвечающее пиковой потребляемой мощности сварочного аппарата.
Перед началом работы необходимо предусмотреть меры, чтобы исключить появление посторонних людей, а в особенности – детей.

Первые практические шаги

Если все готово, можно переходить к практическим действиям. Для начала лучше всего приготовить лист металла, зачищенный от грязи и ржавчины – первые шаги лучше отрабатывать на нем , не торопясь сразу сваривать какие-либо детали.

К заготовке присоединяется зажим массы. Очень важен хороший контакт в месте соединения – его следует зачистить металлической щеткой

Начинать обучение лучше всего с электродами Ø 3 мм – с ними легче «набить руку». Величина сварочного тока в этом случае будет порядка 80 – 100 А. электрод вставляется в держатель, проверяется надежность его крепления.

Первым «упражнением» будет зажигание и удержание сварочной дуги. Для этого, после включения аппарата и опускания маски, нужно либо чиркнуть электродом по по верхности металла, либо несколько раз постучать по одному месту. Обязательно должна появиться искра, и теперь самое важное – удержать горящую дугу. Для этого необходимо строго выдерживать зазор между электродом и поверхностью металла. Положение электрода – примерно 30 º от перпендикуляра к поверхности.

Нормальным зазором считается такой, которые примерно равен толщине стержня электрода – это называется короткой дугой. При инверторной сварке с использованием качественных и сухих электродов обычно со стабильностью дуги проблем не возникает. При увеличении зазора до 4 – 5 мм получается длинная дуга, которая уже качественного шва не даст. Чрезмерное приближение электрода к поверхности может окончиться его залипанием . В этом случае следует сразу же качнуть держатель в сторону, пока не начался перегрев стержня.

При поддерживании дуги следует помнить, что электрод постоянно выгорает, и нужно корректировать его положение относительно поверхности металла.

Теперь нужно четко разобраться со структурой расплавляемого металла в области дуги. В начале нагрева появляется красное жидкое пятно – это еще не металл , а расплавившаяся обмазка электрода, которая создала защитный слой. Через 2— 3 секунды в центре этого пятна появится ярко-оранжевая или даже беловатая капля с легким дрожанием или рябью на своей поверхности – это и есть сварочная ванна, область расплавленного металла. Важно научиться четко различать жидкий шлак и саму ванну – от этого будет зависеть и качество накладываемого шва.
Как только ванна сформировалась, начинаем пробовать осуществить ее перемещение, плавно перемещая электрод, не меняя при этом зазора. Капля металла всегда перемещается в область повышенной температуры, поэтому и ванна будет стремиться за дугой. Со своей стороны, давление дуги несколько отталкивает ванну в противоположном направлении. Поработав практически и поняв этот принцип, можно попробовать сформировать валик наплавленного металла на поверхности листа.
Для некоторого усложнения задачи лучше всего наметить на поверхности металла линию, которую выдерживать при создании сварного валика. Электрод будет перемещаться вдоль линии с небольшими колебательными движениями в стороны – так как показано на схеме.

После наложения этого «шва» необходимо дать ему остыть, а затем сколоть слой шлака, чтобы визуально оценить качество. Возможно, потребуются корректировки силы тока. Это, например, будет заметно по непроваренным участкам – ток явно недостаточен. Повышенное значение может привести к прожигу листа. Все это определяется только экспериментальным путем , какие-либо четкие рекомендации давать сложно.

Первое упражнение — создание ровных валиков

Не допускается пористости швов, включения в металлическую структуру частиц шлака – это соединение не отличается прочностью.

В ходе практики можно будет определиться какое направление сварки будет наиболее удобным – на себя или от себя, протягивая ванну за электродом или наоборот , толкая ее вперед . Многие мастера советуют все же проводить сварку если ровные и качественные валики начали получаться, можно переходить к следующему этапу – свариванию двух заготовок.

Сварные швы по пространственному положению бывают нижними, на вертикальной плоскости (горизонтальные или вертикальные) и потолочными. Начинать, конечно, нужно с нижних – умение выполнять остальные придет далеко не сразу, по мере накопления опыта.

По расположению сопрягаемых деталей швы подразделяют на стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные . Каждый из них имеет свои особенности наложения, движения электрода, разделки и выставления заготовок.
Сварку двух деталей начинают с прихваток, которые обеспечат стабильное положение деталей при наложении основного шва. Обычно для прихватки ток вставляют на 20— 30% больше, работая при этом на короткой дуге. При этом прихватки не должны быть ближе 10 мм от края заготовок или вблизи от от верстий. После наложения прихваток есть возможность проконтролировать правильность положения деталей и внести необходимые корректировки.

Вначале следует научиться накладывать однослойные швы на тонких, 3— 4 мм заготовках. Более сложные варианты, с корневой проваркой и заполнением, могут быть освоены, года с простейшими приемами будут достигнуты устойчивые навыки.

Не следует пугаться вот таких первых неудач — опыт обязательно придет

Одним словом, все остальное будет зависеть только от старания и регулярных практических тренировок начинающего сварщика. Хорошо, если будет возможность обратиться к специалисту, чтобы он смог оценить получаемые результаты. Если нет – можно сравнить итоги своей работы с демонстрируемыми в интернете видеороликами с мастер-классами по дуговой сварке. Опыт, твердость руки, умение правильно выбирать параметры и уверенность в своих силах обязательно придут.

Видео: мастер-класс по ручной дуговой сварке

При составлении программы, по которой будут обучаться сварщики, учебные заведения должны опираться на следующую нормативную базу:

Федеральный закон от 29.12.2012 №273-ФЗ «Об образовании в РФ» .
Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования (начального профессионального образования) по специальности 150415 Сварочное производство (Приложение №11.1).
Порядок организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам СПО (Приказ Минобрнауки РФ от 14.06.2013 №464).
Порядок приема на обучение по образовательным программам СПО (Приказ Минобрнауки РФ от 23 января 2014 г. №36).
Положение о практике обучающихся , осваивающих основные профессиональные образовательные программы СПО (Приказ Минобрнауки РФ от 18.07.2013 №291);
Порядок проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам СПО (Приказ Минобрнауки РФ от 16.08.2013 №968).

Различные ВУЗы, колледжи и учебные центры дают возможность получить диплом или сертификат о прохождении курса, подтверждающие специальность «Сварщик». В зависимости от того, какая техника сварки и какие будут использоваться, выбирается будущая специализация сварщика. Существуют такие виды сварки:

Ручная (электросварщик) . Используется дуга, горящая между покрытым электродом и сварочной ванной. Данная техника широко распространена в автомобилестроении и при строительстве нефтепроводов и газопроводов, где требуется многочисленное сваривание , металлов в разном пространственном положении.
Сварка MIG/MAG – это процесс дуговой сварки, при котором плавящийся металлический электрод поступает в дугу. Свариваемое изделие и электродная проволока расплавляются, образуя сварочную ванну. Защитный газ, который подается через сопло горелки, защищает кристаллизующийся шов от воздуха. Газ может быть в инертном (MIG) или в активном (MAG) состоянии.
Сварка (TIG) – используется тугоплавкий электрод из вольфрама с высокой температурой плавления. Это позволяет сваривать цветные металлы, нержавеющие и низколегированные стали, которые при неправильной обработке способны окислиться.
Плазменная сварка – это процесс сварки, проходящий в жидком состоянии, в котором металлические пластины соединяются, находясь в . Сама плазма – это ионизированный газ, в котором присутствуют нейтральные и заряженные электричеством атомы. Температурный предел этой техники доходит до 30000 °C.
При сварке лазер используется в качестве энергетического источника . Данная техника используется, когда необходимо сварить компоненты небольшими сварочными швами. Высокая скорость сварки, автоматический режим и возможность контролировать качество интерактивно в процессе изготовления делают лазерную сварку широко распространенным методом в современном промышленном производстве.
(газосварщик, газоэлектросварщик) – процесс сварки металла, при котором плавление соединяемых материалов образует однородную структуру. Горение газа образуется, благодаря введению в газовую смесь чистого кислорода или ацетилена.

С данными методами знакомятся в учебных заведениях. Будущий сварщик принимает решение, на каком из них он будет специализироваться.

В дальнейшем он имеет право подать заявление на повышение своей квалификации, вследствие чего рамки его возможностей будут расширяться, а его востребованность на рынке труда будет возрастать.

Особенности программы обучения

Программа обучения сварщиков составляется на основе ФГОС НПО №50 по профессии “Сварщик”. В учебных заведениях обязательны к изучению основы инженерной графики и основы материаловедения. Будущий специалист знакомится с электротехникой, применяемой во время сварочных работ. Из-за специфики данной профессии особое внимание уделяется основам безопасности жизнедеятельности. Обучающийся проходит курс по экономике. После выпуска молодой специалист будет иметь опыт в сварке и резке деталей из различных металлов и сплавов, научится нести ответственность за выполненную работу.

При наличии аттестата об основном общем образовании необходимо отучиться еще 3-4 года в зависимости от заведения, где осуществляется преподавание, а при наличии аттестата о среднем общем образовании – от 2 до 3 лет.

Сварочные инверторы (при своей невысокой цене в 7-10 тысяч) образует качественные швы, даже если находятся в руках новичков. Разумеется, работа получиться хорошей, если следовать нехитрым правилам. Все они описаны в статье. Однако перед работой новичкам необходимо прочитать инструкцию к аппарату. Там обычно приводится несколько полезных советов, а также техника безопасности. Помните, что научиться сваривать металл может каждый.

Как работает сварочный инвертор

Сварочный инвертор – инструмент для сваривания металла. Своё название он получил из-за того, что преобразует переменный ток в постоянный. И хотя КПД инвертора около 90%, энергопотребление у него низкое, поэтому о больших счетах за электричество можно не беспокоиться.

Чаше всего, сварочный инвертор работает от сети 220 вольт, некоторые виды – от 380. При этом есть возможность работать при пониженном напряжении: электрод 3 мм, например, можно использовать при 170 в.

Производить сварку инвертором, по сравнению с трансформатором или выпрямителем, намного проще. К тому же, удержать дугу сможет даже новичок. Именно поэтому на нём большинство людей обучаются искусству сварки.

Подготовка к работе

Какие электроды использовать

Электрод представляет собой стрежень из металла, который покрыт специальной обмазкой – шлаковой смесью. В неё иногда добавляют газообразующие вещества. Обмазка предохранят расплавленный металл от окисления.

Стержень выбирается в зависимости от вида металла, который предстоит сваривать. Например, чтобы работать с углеродистой или коррозионностойкой сталью, потребуется марка электрода УОНИИ. Существуют также универсальные электроды. К таким относится марка АНО. Их используют при обратном и прямом токе любой полярности.

Электроды разделяют и по диаметру, который варьируется от 1,6 мм до 5 мм. Размер подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла: чем она больше, тем больше диаметр. В работе со сварочным аппаратом может пригодиться таблица.

Чем толще стержень, тем большей мощностью должен обладать инверторный сварочный аппарат. Поэтому для начинающих подойдёт диаметр не более 4 мм; тонкий металл может свариться электродом и в 2 мм.

Полярность и значение сварочного тока

Толщина, на которую может проплавиться металл, напрямую зависит от выставленной силы тока. Мощность дуги также определяется этим показателем. Размер электрода задаёт необходимую силу тока.

В зависимости от поверхности, выбирается значение сварочного тока. На горизонтальных поверхностях оно максимальное, на вертикальных – меньше примерно на 15%, на нависающих – на 20%.

Сварочный аппарат бытового типа может выдавать до 200 ампер. На профессиональном инструменте значения доходят до 250 и выше. То, в каком направлении будет двигаться ток, определит полярность. На инверторе существует возможность изменять полярность.

Как известно, ток движется от минуса к плюсу. Поэтому клемма «+» сильнее нагревается. Эта особенность и позволяет осуществлять качественную сварку металла. В том случае, если свариваемые части имеют большую толщину, то положительную клемму подключают к одной из деталей. Этот способ называется прямая полярность.

К тонким изделиям крепят отрицательную клемму. Данный метод подключения имеет название обратная полярность.

Инструкция по сварке

Основы сварки

Прежде, чем приступить непосредственно к свариванию металлических изделий, нужно изучить основные конструкционные особенности инверторного сварочного аппарата. Они представлены на схеме.

Сам инвертор имеет средний вес: до 7-8 кг. У качественного инструмента сбоку на металлическом корпусе есть вентиляционная решётка, которая не даёт трансформатору перегреваться.

На тыльной панели есть кнопка включения/выключения. На лицевой части имеются два разъёма: «+» и «-». К ним подключают кабель, на одном конце которого электрод, а на другом – зажим. Сами кабели должны иметь достаточную длину и быть гибкими.

Пошаговая инструкция, рассказывающая как правильно варить инвертором.

Инверторная сварка начинается с подготовления защитной экипировки. В вашем распоряжении маска для сварки, плотная куртка, грубые, но не резиновые перчатки.
Выберите электрод. Если вы новичок, то не используйте стержень толще 4 мм. На передней панели отрегулируйте нужную силу тока. Немного подождите; если поднести электрод сразу к металлу, то произойдёт залипание.
Крепим зажим (его также называют клеммой массы) к металлической поверхности.
Поджигается дуга. Затем подносим электрод к металлу и пару раз прикасаемся к нему. Таким образом, стержень как бы «активируется». Расстояние, на котором держится электрод, обычно равно его диаметру.
Стрежень при сварке может двигаться по таким схемам.

Розжиг дуги в начале сварки + (Видео)

Розжиг дуги – первый этап, и с ним у новичков случаются проблемы. Сначала стержень немного обстукивается о металл, чтобы с него удалилась смазка. Затем применяется метод, похожий на розжиг спички. Электродом водят над поверхностью изделия и чуть задевают её. Если вдруг стрежень прилипнет к металлу, его либо резко отводят с сторону, либо совсем отключают инвертор.

Чиркать нужно до появления яркой дуги. Чтобы дуга не пропала, держите электрод на расстояние 4 мм от металла.

Как передвигать электрод во время сварки + (Видео)

Электрод может двигаться только по определенным траекториям. Они уже были показаны. Если двигать электрод только прямо, то шов выйдет разрывным. Скорость его движения влияет на свойства шва. Если двигать быстро, то шов будет узким и не выпуклым, если медленно – широким и выпуклым. В месте, где будет кончаться шов, электрод задерживается на 3-4 секунды.

Как сформировать сварочный шов и избежать дефектов + (Видео)

Неровный шов, чаще всего, образуется при чересчур быстром движении электрода. Говоря о создании ровного и качественного шва, нужно ввести понятие сварочной ванны. Сварочная ванна — это та часть металла, которая при сваривании находится в жидком состоянии. В эту часть попадает присадочный материал. Появление ванны – хороший признак, означающий, что сварка идёт правильно.

Контур ванны находится под поверхностью металлической детали. Ванна образует хороший шов, если сварочная дуга ровно и на большую глубину проходит в изделие. Нужно следить, чтобы шов не уходил вниз, а оставался на уровне поверхности. Хорошее соединение создать проще, если делать электродом круговые движения. При этом ванна должна распределяться по кругу.

Делая шов на углах, помните, что ванна движется за теплом. Чтобы контролировать размеры ванн, регулируйте силу дуги.

Шов не получиться слишком выпуклым, если держать электрод близко к вертикальному положению. Если наклонить стержень (например, на 45˚), то шов начнёт всплывать. А когда электрод совсем близок к горизонтальному положению, ванна начинает расходиться, и шов искривляется. Поэтому оптимальные углы наклона – от 45˚ до 90˚.

Контроль дугового промежутка

Дуговой промежуток – это расстояние между поверхностью металла и электродом. Промежуток на каждом этапе должен быть одинаковым, чтобы сварка получалась качественной и без дефектов.

Если зазор будет маленьким, то сварочный шов получится слишком выпуклым, и сам материал сплавится плохо. Происходит это по той причине, что изделие не может нагреться. При большом промежутке сварочная дуга будет ходить из стороны в сторону, и шов выйдёт кривым и непрочным. Нужный зазор, показанный на рисунке, даст хороший провар и ровный шов.

Как сваривать тонкие металлические листы + (Видео)

Для сваривания тонкого металла предпочтительно использовать обратное подключение инвертора, т.е. «-» крепится к листу. При этом сила тока должна находиться на средних значениях. Электрод лучше выбрать такой, который будет иметь длительное время плавления. Хорошо подойдёт модель МТ-2. Она используется сварщиками долгое время, поэтому хорошо зарекомендовала себя.

Стержень, в случае с тонким металлом, можно наклонять примерно на 35˚. Сначала вы аккуратно приближаете его к металлу, затем дожидаетесь появления красного пятна, превращающегося в каплю. Плавно перемещайте электрод, чтобы капля оставалась одного размера. Так шов будет ровным.

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.

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:

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
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
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
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:

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.