Как правильно варить сваркой

Технология сварочного процесса

Сварка металлов является высокотемпературным процессом. При варке различных металлических изделий происходит образование и удержание электродуги, которая связывает электродный элемент и сварочную деталь между собой.

Под воздействием дуги происходит расплавление изделия и стержня электродного элемента.

Затем, появляется сварная ванна, в которой смешаны металл и электродные элементы. Параметры такой ванны связаны с выбранным сварным режимом — их указывают в миллиметрах: длина равна 10–30 мм, ширина — 8–15 мм, глубина – 6 мм.

При расплавлении электродного покрытия около дуги и над сварной ванной возникает газовая зона. Она выталкивает воздух из сварной зоны и предотвращает попадание кислорода на металлы, которые уже расплавились.

Также в этой зоне появляются пары, которые вырабатывают металл и электродные элементы. Сверху швов появляется шлак, который предотвращает соприкосновение расплавленной детали с кислородом, что ухудшает качество сварных работ.

После удаления электродуги металл кристаллизуется и появляется шов, который объединяет сварные детали. Сверху шва находится защитный слой от попадания шлаков, который снимают после соединения сварочных деталей.

Технология ручной дуговой сварки

Сварка труб ручной дуговой сваркой — не самая лёгкая сварка для начинающих специалистов в этом деле. Обучение сварке должно проводится опытными людьми в этом деле, которые дают полезные рекомендации и исправляют недочёты новичков.

Во время сварочных работ электрод совершает определенные действия: поступательные, продольные, поперечные. Из данных комбинаций получаются разные виды швов. Самые применяемые представлены на рисунке

Чтобы сварка была качественной, надо следить за перемещением электродуги. Если образовалась слишком длинная дуга, то расплавленный металл  окисляется, его капли разбрызгиваются по всему изделию, в результате чего шов становится пористым.

Ручная дуговая сварка имеет такие преимущества:

1. такую работу делают в отдельном помещении;
2. для подобной сварки выпускают много электродов;
3. можно быстро перейти от одного сварного изделия к другому;
4. сварочные аппараты, применяемые при таком сварочном процессе, можно с лёгкостью переместить из одного места в другое.

В то же время дуговая сварка металлов имеет несколько недостатков:

• при такой сварочной работе выделяется много вредных веществ;
• обладает низким КПД в отличие от других видов сварных работ;
• качество выполняемых сварных работ напрямую связано с квалификацией сварщика

Выполнение сварки полуавтоматом

Сварка полуавтоматом — не самое лёгкое сварочное дело. До начала сварки деталей полуавтоматом, следует внимательно ознакомиться с инструкцией к этому аппарату.

Настройку полуавтомата можно сделать таким образом:

сначала следует вычислить силу тока, которая определяется исходя из толщины сварного металла. Информацию об этих 2 параметрах можно найти в инструкции к полуавтомату.

Сварка полуавтоматом считается некачественной при низком токе сварки;

• сделать настройку скорости подачи сварной проволоки. Скорость надо настроить на сменных шестёренках, которые входят в комплект подобного аппарата;
• установить нужное напряжение и силу тока;
• провести проверку правильности установки режимов на пробной детали;
• кликнуть по кнопке «Вперёд»;
• добавить в воронку флюс;
• сделать установку держателя — наконечник мундштука должен находиться в сварной зоне;
• по окончании настройки сварного аппарата надо открыть заслонку флюсовой воронки, кликнуть на кнопку «пуск» и чиркнуть по сварочному месту. В итоге на дуге появиться огонь, и начнётся процесс варки.

Полуавтомат для сварки произведет высококачественные работы с различными марками стали

Практические советы

Рекомендации, как сваривать металл электросваркой, можно получить от профессионалов и опытных сварщиков:

1. Проведение перед началом сварки подготовительных работ.
2. Осуществлять очищение металлических поверхностей от загрязнений, масла, краски, пыли.
3. Обеспечение сварщика защитным снаряжением. Не забывать установку рядом с проведением работ емкости с водой.
4. Проще разжечь дугу можно новым электродом, а не уже частично использованным.
5. Помнить, что не бывает универсальных электродов. Подбирать их следует, исходя из того, какие материалы подлежат сварке и их толщины.
6. Перед сваркой электроды необходимо подсушивать.
7. Свариваемые детали должны быть хорошо закреплены.
8. Придерживаться одинакового расстояния между электродом и металлической поверхностью на всем протяжении сварочного процесса.
9. Понимать отличие между ванной и шлаком. Когда происходит первое касание электрода к поверхности, на ней появляется красное пятно, от начала плавки металла. Не следует ошибочно принимать его за сварочную ванну. О ее появлении будет свидетельствовать образование белого пятна.
10. Чтобы понять, как правильно варить электродуговой сваркой, следует начинать с точечного варианта, чтобы было легче делать дорожку и не допускать гашения дуги.
11. После окончания процесса необходимо провести внешний осмотр для выявления имеющихся дефектов.

Обучаясь тому, как правильно варить металл электродом, не надо бояться экспериментировать. Чтобы овладеть этим искусством, следует попробовать разные методы установки электрода и способы его движения.

Технология

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

Сварка одиночными электродами состоит из следующих этапов:

1. Выбор электрода.
2. Установка тока необходимой величины.
3. Поджог дуги.
4. Определение с расположением электрода.
5. Выбор, как вести электрод при сварке.
6. Формирование шва.
7. Контроль зазора.
8. Выявление дефектов и их ликвидация.

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

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

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

Сварка элементов

Уверенно освоив азы сварочного процесса, можно переходить к соединению элементов в единую конструкцию. И здесь тоже есть свои тонкости, связанные с реакцией металла на такое воздействие.

В первую очередь нужно правильно оценивать длину шва и добиваться того, чтобы он не тянул соединяемые детали на стыках. Для этого их обязательно фиксируют в заданном положении с помощью струбцин или другими способами. А чтобы закрепить фиксацию, прихватывают поперечными швами в нескольких местах. И лишь потом обваривают.

Порядок сварки зависит от длины стыка. В одном направлении и в один заход можно варить лишь короткие швы длиной до 300 мм. Если это расстояние больше, необходимо компенсировать возникающие напряжения, накладывая швы небольшими отрезками.

Схемы выполнения швов в зависимости от длины

Не слишком красивые швы по окончании работы можно аккуратно срезать и отшлифовать болгаркой.

Подготовка к сварочным работам

Обучение электросварке представляет практический процесс, который требует определенной подготовки. В первую очередь необходимо позаботиться о безопасности. Работа сварщика достаточно опасна:

• Возможность ожогов брызгами расплавленного металла;
• Отравление токсическими выделениями при высоких температурах;
• Возможность поражения электрическим током;
• Травмирование глаз при несоблюдении требования надевать защитные очки.

Правильный выбор экипировки и оборудования для электросварки является залогом безопасности процесса. Для проведения сварочных работ потребуется:

Костюм из плотной ткани, полностью закрывающий тело, руки и ноги; Для защиты глаз могут применяться специальные очки, но рекомендуем обратить внимание на маски. Они также защитят лицо и более безопасны при сварочном процессе; Качественное оборудование для сварки; Электроды; Ведро воды для устранения возможных возгораний; Правильно выбранное место для сварки. Предпочтительно разместиться на открытом воздухе и убрать все близлежащие возгораемые предметы

Предпочтительно разместиться на открытом воздухе и убрать все близлежащие возгораемые предметы.

Современный рынок представляет широкий выбор электросварочных аппаратов, разнообразие которых сводится к трем основным видам:

• Трансформатор, который преобразует переменный ток для сварочных работ. Данный вид сварочных аппаратов часто не дает стабильную электрическую дугу, но съедает много напряжения;
• Выпрямитель преобразует в постоянный ток из потребительской сети. Данные аппараты позволяют получить электрическую дугу высокой стабильности;
• Инвертор позволяет преобразовать ток из бытовой сети в постоянный для сварки. Данные агрегаты характеризуются легкостью при зажигании дуги и высокой производительностью.

Cварка для начинающих: видео уроки — смотрите и изучайте нюансы.

Новичкам рекомендуется выбирать электроды типа твердых стержней, которые покрыты плавящимся составом. Такими электродами начинающему сварщику будет проще сделать ровный шов. Размер стержней для новичка составляет 3 мм.

Особенности сварки тонколистовых металлов

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

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

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

Выбор маски

Каким бы способом не производилась сварка, это является небезопасным процессом, который может нанести существенный ущерб здоровью, в частности зрению сварщика. Необходимой принадлежностью является маска, которая защитит от возможного попадания искр на лицо, шею и глаза и появления ожогов.

Маска защищает от ультрафиолетового и инфракрасного излучений. Она также защитит от возможности попадания на кожный покров и в глаза раскаленных частичек металла и от вредных испарений газа. Маска является неотъемлемой составляющей экипировки сварщика независимо от того, имеется ли у него многолетний опыт или он взялся за такую работу в первый раз.

В продаже имеется большой выбор масок. Однако помимо типа этого вида защиты, необходимо правильно выбрать размер. Маска должна сидеть на голове плотно и не сваливаться в самый неподходящий серьезный момент. Иначе вместо защиты она станет вещью, которая представляет дополнительную опасность.

Не подойдет и маска, которая для конкретного человека является маленькой. Маска в идеальном варианте должна сидеть на голове плотно и не сваливаться. Поэтому имеет смысл приобретать ее не по интернету, а при личном визите в магазин.

В сварочной маске находится прозрачное смотровое окно, через которое имеется возможность наблюдать за процессом сварки. Это окно имеет покрытие из пластика или тонированного стекла. К самым элементарным видам маске относятся сварочные очки.

Открытый вид похож на обычные очки, имеющие особые стекла. Закрытий тип имеет возможность фиксации с помощью резинки. Для покрытия окна используются минеральное стекло или поликарбонат. В большинстве моделей имеется защита стекол от запотевания. Недостатком являются открытые участки лица и шеи. Для того, чтобы научиться сварке, рекомендуется приобретать другие виды защиты лица. Хорошим вариантом защиты являются защитные маски.

Преимущество сварочной маски — полная защита лица, глаз и шеи. Предпочтение следует отдавать тем видам, которые имеют крепление на голове, а не тем, которые приходятся держать в руке.

Необходимо учитывать, что во время сварки время от времени приходится осматривать промежуточные результаты работы или заменить сгоревший электрод. Для этого приходится освобождать лицо от маски, что является крайне неудобным. Эту проблему решает такой вид защитной маски, как «Хамелеон».

Это можно считать прорывом в области экипировки сварщика, и дарит ему массу удобств, являясь наиболее удобным вариантом, при котором используется автоматическая регулировка затемнения стекол. Светофильтр на основе кристаллов пропускает только видимые лучи, а ультрафиолетовые и инфракрасные задерживает. Имеется основательная защита шеи. Маска сидит на голове плотно, но без лишнего напряжения, благодаря регулятору расположения. Наличие вентиляции предохраняет стекла от запотевания.

Основную важную функцию выполняет регулятор автозатемнения. Благодаря его наличию сварщик может не снимать маску с головы или приподнимать ее. Маска сама отслеживает уровень освещенности благодаря наличию поляризационных фильтров. Когда происходит сваривание, стекла приобретают максимальное затемнение, а при прекращении воздействия яркого света они становятся более прозрачными. Светофильтр также отреагирует на изменение яркости горения дуги.

Маски подобного класса имеют небольшой вес. К преимуществам относится возможность широкого обзора. Сварочные работы для начинающих рекомендуется производить в таких универсальных масках, что будет обеспечивать максимальную безопасность.

Нельзя ничего оставлять незащищенным, поэтому кроме маски следует позаботиться о плотной одежде, брезентовых рукавицах, крепкой обуви и прочном головном уборе. Идеальным вариантом будет приобретение специального костюма, изготовленного для защиты во время сварки.

Выставление полярности

Для того, чтобы варить сварочным аппаратом, поможет умение выставлять на нем полярность — прямую или обратную. Это означает разное использование одного и того же инвертора. Полярность выбирается, в частности, в зависимости от толщины деталей.

Соединение с помощью тока обратной полярности поможет избежать такого дефекта, как прожег, который часто появляется, когда свариваются тонкие листы из металла.

Для получения прямого варианта к изделию подсоединяют «плюс», а к стержню — «минус». В свою очередь обратная полярность появится, если электрод подключить к находящей на приборе положительной клемме, а детали — к клемме с отрицательным значением.

Прямую полярность целесообразно использовать, когда предстоит сварка значительных по поперечному размеру металлических изделий. Однако, при этом способе происходит существенное разбрызгивание. Появляется необходимость более частой замены электродов. При сварке в режиме прямой полярности постоянным током металл электрода сгорает со скоростью намного большей, чем в режиме обратной. Это можно отнести к недостаткам этого метода. Если осуществляется работа с переменным током, то вид полярности неважен.

Обратный вариант хорош тем, что уменьшается риск появления существенных дефектов. Если сварке подлежат изделия ответственных конструкций, то будет грамотным применение именно обратной полярности. Также его рекомендуется использовать, когда предстоит соединение в одно целое двух стальных деталей, разных по степени легированности. При обратной сварке шов получается не таким глубоким, как при прямой. Но ширина его больше.

Если сварочное оборудование подключают к обычной сети, то следует использовать стержни с рутиловым покрытием, поскольку у таких электродов отсутствует зависимость от полярности. Становится допустимым применение любого варианта.

Грамотная техника сварки обязательно подразумевает правильное выставление полярности. На выбор в первую очередь влияют поперечные габариты соединяемого металла. Когда они значительны, то массу на оборудовании следует подключать к клемме «+», а электрод — к «-«. Это вызовет хорошее прогревание металла в рабочей зоне. В результате будет осуществлен более глубокий провар. Сварному шву будет обеспечены прочность и высокое качество.

Вид этой характеристики также выбирают в зависимости металла деталей будущей конструкции, от его вида, характеристик и марки. Возьмем пример, когда будут свариваться нержавейки или чугун. Для надежного соединения выбираем обратную полярность. Этому имеется объяснение — будет отсутствовать перегрев деталей. Также не произойдет образование шва, которое может потребовать в дальнейшем специальную обработку.

Прямую полярность лучше выбирать, когда предстоит соединять алюминиевые изделия. Покрывающая металл пленка от сильного нагревания расплавится, и не будет служить препятствием для образования хорошего шва.

Критерием грамотного выбора служит также покрытие стержня, что необходимо принимать во внимание.
Из сравнения двух описанных методов подключения видно, что обратная сварка имеет большие преимущества. Именно ее следует включать, когда происходит освоение наукой варить с помощью оборудования в виде инвертора

Какие электроды использовать

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

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

Пачка электродов

Что нужно знать новичку

1. Подготовка поверхности свариваемых деталей.
2. Подключение сварочного аппарата и массы.
3. Поджигание дуги.
4. Сварка.

Стоит знать, что существует три основных вида сварочных швов:

• Горизонтальный. Получается вследствие сваривания деталей в горизонтальном положении. Наиболее простой шов и с него стоит начинать обучение.
• Вертикальный. Детали располагаются вертикально.
• Потолочный. Самый сложный из вариантов и стоит тщательно потренироваться, прежде чем проводить такие сварочные работы.

Итак, как пользоваться сварочным аппаратом?

 Подготовка

Обязательно стоит уделить внимание одежде. Сварочные работы чреваты брызгами и искрами. Лучше всего — это огнеупорный костюм сварщика, но за неимением такового можно использовать плотную не синтетическую одежду и перчатки

Лучше всего — это огнеупорный костюм сварщика, но за неимением такового можно использовать плотную не синтетическую одежду и перчатки.

Обязательно наличие хорошей защитной маски, молотка для сбивания шлака, и защитных очков для глаз.

 Подключение

Современные инверторы работают от бытовой сети. Для этого достаточно вставить вилку в розетку.

Кабель массы нужно закрепить к одной из свариваемых деталей. Место, где будет присоединен зажим, желательно зачистить от всякого загрязнения до металла.

Электрод нужно вставить оголенным концом в держатель. Обязательно на аппарате нужно выставить силу тока. Для варки третьим электродом оптимальный показатель в 70 Ампер. Но он может варьироваться. Слишком высокая сила тока будет резать металл, а низкая — не способствует образованию качественной дуги.

Поджигание

При чиркании в месте начала сварочного шва концом электрода нужно провести несколько раз по принципу поджигания спички.

Постукиванием кончиком стучат в точке, где начнется сваривание.

Если дуга не зажигается, большая вероятность того, что кабель массы плохо подключен к детали. Также для быстрого поджигания можно плоскогубцами очистить кончик электрода от обмазки.

При постоянном прилипании нужно повысить силу тока, но без особого фанатизма.

Сварочный процесс

Но, если происходит сваривание вертикальных деталей, то шов обязательно ведут снизу вверх.

После поджигания дуги электрод ведут под углом в 30-60 градусов до поверхности. Расстояние зависит от сварочной ванны, образуемой при плавлении, обычно 2-3 миллиметра.

При движении электродом нужно контролировать несколько параметров:

• Постепенно вести шов выдерживая расстояние от свариваемой поверхности.
• Следить за сварочной ванной и ускорять или замедлять ведение шва.
• Двигать электрод нужно по непрямой траектории, а, например, в виде «елочки».
• Следить за направление сварочного шва.

Для лучшего ведения шва вначале лучше всего наметить место сварки мелом.

Когда процесс завершен, нужно сбить шлак и осмотреть место сварки на предмет зашлакованности шва или пропусков.

Возможные дефекты сварных швов и соединений

Наиболее опасными дефектами по своим негативным последствиям являются продольные и поперечные трещины, представляющие собой локальные разрывы шва

Работа по удалению трещины весьма трудоемкая и проводится в следующей последовательности:

• металл в начале и конце трещины рассверливается, чтобы исключить ее дальнейшее распространение;
• дефектный участок шва удаляется (вырубается или вырезается);
• расчищенный участок соединения заново заваривается.

В числе других дефектов сварки, ослабляющих сварные швы и сами соединения,  выделяют следующие:

• кратеры, представляющие собой углубления на месте обрыва ЭД;
• подрезы – углубления на границе перехода основного металла к сварному шву, ослабляющие соединение за счет уменьшения сечения шва и возникновения очагов концентрации внутреннего напряжения;
• поры – газовые пузырьки в металле шва;
• непровары – участки с несплавленными между собой слоями шва либо основного металла с наплавленным. Характеризуются незаполненным сечением шва;
• прожоги – сквозные проплавления шва, через которые жидкий расплавленный металл вытекает из сварочной ванны;
• шлаковые включения, приводящие к образованию очагов концентрации напряжения.

Частые ошибки новичков

Схема дуговой сварки.

Начинающим сварщикам свойственно совершать ошибки, связанные с незнанием азов, касающихся использования сварочного оборудования. Например, новички могут не знать, как правильно выбрать полярность сварки инвертором, что приведет к некачественному формированию соединения или даже к прожигу детали.

Можно выделить следующие основные ошибки:

• пренебрежение техникой безопасности;
• неправильный выбор сварочного автомата;
• применение некачественных или неподготовленных электродов;
• работа без пробных швов.

Для новичков стоит отдельно отметить одну особенность, если варить сваркой Ресанта. Это оборудование очень популярно, однако оно имеет короткие кабели подключения, что может создавать неудобства в работе.