Способ электрической сварки металлов

Электрическая сварка металла: описание процесса и виды

Электрическая сварка — это процесс нагрева и соединения двух частей металла с использованием мощного электрического тока. Метод был изобретён профессором Эриусом Томсоном и требует использования сварочного аппарата, который освобождает ток, используемый для электросварки.

В отличие от более традиционных методов, электросварка требует минимальных навыков и понимания со стороны сварщика. Использование электросварочных аппаратов автоматизировано и требует только регулярной смазки для продолжения нормальной работы. Это делает данный метод идеальным для начинающего сварщика. Любые сплавы или два идентичных металла могут быть соединены таким образом.

Описание процесса

Во время электросварки металлические части соединяются вместе с помощью медных зажимов. Электричество проходит через соединения, нагревая и соединяя их в точке, где встречаются две металлические части. Поверхность, где металлы замыкаются и соприкасаются, сначала становится горячей, а затем излучается наружу в виде шва.

Распределение тепла регулируется путём обеспечения постоянного движения тока с использованием рычага регулирования. Это гарантирует, что оба металла станут мягкими и одновременно соединятся друг с другом.

Преимущества электрической сварки включают в себя тот факт, что этот метод не тратит лишнее топливо и обеспечивает точность в соединении деталей. Тепло не выходит далеко за точку сварки. Это делает его идеальным для изолированных проводов. Концы каждого провода можно сваривать, оставляя при этом изоляцию.

Хотя сварочные аппараты в теории могут использовать ток силы до 50 000 ампер, на самом деле они существенно безопаснее и работают с другими параметрами тока. Это делает сварочный аппарат неспособным к электрическому удару или шоку человека при использовании электросварки. Сварка может занять от нескольких секунд до десятков минут. Многое зависит от объёма соединяемых металлических конструкций: чем шире площадь соприкосновения, тем больше масштаб работы.

Виды электросварки

Сварочные материалы являются эффективным способом объединения металлических конструкций без использования фитингов. Сварка МИГ, ВИГ и ручная — это три типа электросварки. Дуговая сварка — это та, которая достигается потоком дуги электричества между электродом и рабочей поверхности. Большинство методов подразумевают использование защитного газа для обеспечения гладкости и предотвращения загрязнения в точке сварки, улучшения качества шва и стабилизации дуги электричества между обрабатываемой поверхностью и электродом.

Газовая металлическая дуговая электросварка называется МИГ. Этот метод часто используется при обработке стали. Этот процесс, по существу, предполагает плавление заполнителя на рабочую поверхность. Используя этот метод, сварщики могут выполнять более длинные сварные швы без прерывания — в сравнении с обыкновенными способами сварки здесь не требуется выполнять несколько прерываний.

Наиболее распространённым защитным газом, используемым в этом типе электросварки, является аргон или смесь аргона, содержащая кислород или диоксид углерода.

Однако и здесь есть несколько потенциальных недостатков. Во-первых, может возникнуть трудность создания дуги для начала всего процесса. Во-вторых, сварные швы, полученные этим методом, имеют предрасположенность к сильному окислению.

Газовая вольфрамовая дуговая электросварка называется ВИГ — это метод сварки, который часто используется при работе с магнием, алюминием, титаном, никелем и медными сплавами. Сварка ВИГ может быть выполнена с использованием заполнения или без него. Швы здесь могут быть значительно меньше, чем швы МИГ, поскольку тепло в точках сварки ВИГ лучше определяется.

Одним из недостатков такого типа сварки по сравнению с МИГ является его большая ресурсоемкость в плане затраченного времени. Зато этот тип сварки является одним из самых чистых, так как в процессе не образуется каких-либо брызг. Аргон в сочетании с гелием или водородом часто используется в качестве защитного газа для такого типа сварки.

Ручная

Один из первых способов — экранированная дуговая электросварка металлов — также упоминается как ручная сварка. Этот метод идеально подходит для использования на мостах, металлоконструкциях, трубопроводах, тракторах. Часто применяется для наружной сварки, поскольку природные факторы, такие, как дождь, не будут нарушать целостность шва. Ручная сварка может быть сложной и рекомендуется только для опытных сварщиков.

Соединение труб при помощи электросварки

Электросварные фитинги из металла

Электросварные фитинги — это приспособления, которые помогают соединить две части заготовок. Существуют два формата: резьбовые и сварные. Концы резьбового фитинга — резьба выполнена внутри и снаружи соединительной детали. А также фитинг имеет фаску, что облегчает выполнение электросварного шва.

Многие из этих приспособлений прикрепляются к детали с помощью двух элементов: колена и приклада. В первом варианте диаметр больше, чем во втором, а второй, как правило, совпадает со свариваемой деталью.

Электрический фитиновый полиэтилен

Эти детали позволяют увеличить электрофузию соединяемых деталей. Обычно полиэтиленовые вспомогательные соединительные детали используются для полиэтиленовых водопроводных труб, которые предназначены для систем с низким давлением.

Фитинги из HDPE устанавливаются на трубах при помощи приклада или перекрытия. Элементы удерживаются специальным держателем. Устанавливают соединение и трубку, затем нагревают, вводя в фитинг.

Примечательно, что оба варианта электросварки основаны на химическом воздействии — разрушении молекулярных цепей полимеров при температуре 170 градусов Цельсия и образовании новых в процессе упрочнения пластика.

Сцепление и электроопыление

Современные электрические технологии достигли уровня, на котором легко обойтись без громоздкого, сложного в использовании и устаревшего оборудования.

Наружная оболочка и её фитинг расплавляются, а после падения температуры создаётся новая полимерная цепь. В результате гарантируется качественная электросварка полиэтиленовых труб, которую можно безопасно использовать как для домашних систем, так и для промышленных трубопроводов.

Эти фитинги характеризуются следующими преимуществами:

• они соединяют трубы диаметром от 20 до 400 мм;
• соединение установлено внутри и способно выдерживать работу при высоком давлении;
• они инертны ко всем химическим веществам и, таким образом, безопасны даже для воды;
• выдерживают любые скачки давления.

У фитингов есть большой ассортимент — от маленького до большого диаметра. Их можно использовать даже на крупных химических заводах.

Для установки арматуры вы можете использовать трансформатор.

Как приготовить электросварку труб

1. Подготовка: сварщик, заготовка, соединительный элемент, трансформатор в полной готовности и целостности.
2. Труба под прямым углом.
3. С фаской кромки детали, для точной резки.
4. Труба проходит в фитинг и фиксирует место, где ранее отмечалось.
5. Обезжирить части.
6. После подключения сварочного трансформатора к источнику питания сформируйте сварное соединение.
7. Сварочный аппарат выключен, и включён режим прогрева в течение 30 минут.
8. Важно не перемещать какое-либо соединения или держатель! После выключения ожидайте полного охлаждения.
9. Устройство готово для использования и дальнейшего подключения!

Электросварка в домашних условиях

Электросварка — это процесс эффективного несъемного соединения металлических деталей. Сегодня он активно используется для создания сетчатой​​ сетки, всех видов рамок, резервуаров. Люди, обладающие соответствующими навыками, на собственном заднем дворе могут создавать навесы для крыш, ажурных заборов и других вещей, необходимых в повседневной жизни. Вот почему многие люди обеспокоены тем, как научиться работать с электросваркой.

Рекомендации:

1. Хорошо очищайте поверхности для сварки. Важно, чтобы на них не было ржавчины, грязи.
2. Вставьте электрод в специальное держательное устройство для сварки и сформируйте электрическую арку. Для этого необходимо вызвать движение тока в области сварки.
3. При электрической дуге необходимо сделать промежуток между ним и соединительной поверхностью. Следует отметить, что размер зазора не должен изменяться от трёх до пяти миллиметров. В противном случае дуга будет периодически прерываться, соответственно, это приведёт к ухудшению качества сварного шва.
4. Стержень должен удерживаться под углом около 70 градусов. Однако это значение можно изменить, чтобы улучшить комфортность электросварки.
5. Соблюдайте правила безопасности.

Электросварка требует соблюдения следующих правил безопасности:

1. Должны быть эффективно изолированы провода, которые подключены к источнику питания и дуговой сварке, а также необходимо заземление корпуса сварочного аппарата. Рекомендуется использовать корпус и дополнительное электрооборудование.
2. Рекомендуется использовать специальные силовые выключатели в блоках питания. Они во время холостого хода разрывают сварочный контур и накладывают напряжение на 12 В на держатель.
3. Сварочные работы должны проводиться в хороших сухих перчатках и одежде. Обратите внимание, что, если вы планируете работать в ограниченном пространстве, следует побеспокоиться о подготовке матов из резины или резиновых галошах.
4. В случае одновременного использования нескольких сварочных аппаратов их необходимо расположить так, чтобы расстояние между ними составляло не менее 0,35 м (оптимальная ширина проходов — около 0,8 м).

Следует уделять большое внимание этим правилам. Ведь электросварка — это довольно травмоопасный процесс. Но любой беды можно избежать, если внимательно изучить вопрос и ответственно подходить к делу.

Источник

Как научиться варить инвертором самостоятельно: все детали и видео правильной сварки

Сварка – не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Если выучить азы сварочного дела, то процесс обучения не займёт много времени, и уже через пару дней начинающий сварщик справится с изготовлением забора из профлиста или сваркой простейших металлоконструкций. Все азы — в нашем свежем материале.

Если забить в поисковике фразу «Как варить сваркой правильно штучными электродами» или «Научиться варить», то появится несколько десятков статей и видео, где рассказывается и показывается, как сваривать металл самостоятельно инвертором. FORUMHOUSE обобщил материал. Выбрал самые полезные советы и расскажет новичкам, как освоить инверторную электросварку за несколько дней.

• Теория для начинающих сварщиков
• Видео, плюсы инвертора
• Что нужно использовать, чтобы начать работать с инвертором
• Видео, о преимуществах сварочной маски «хамелеон»
• Основные виды и типы марок электродов
• Какую выбрать и применить полярность
• Как подобрать диаметр электрода
• Два основных способа розжига электродов
• Как правильно вести электрод и, под каким углом его держать
• Видео, как пользоваться сварочным инвертором
• Практика сварки для начинающих
• Памятка новичка по сварке, какие требуются приспособления

Теория сварочных работ

Начинающий сварщик задумывается, какой сварочный инвертор купить, и какие нужны приспособления для сваривания металла электродами. Если отбросить профессиональное использование сварки, покупайте сварочный инвертор, а не трансформатор или полуавтомат.

Плюсы инверторного сварочного аппарата, по сравнению с полуавтоматом и трансформатором:

• Небольшой вес и габариты, в среднем инвертор весит 3-5 кг.
• Простота использования для новичков.
• Позволяет быстро освоить сварочное дело.

О достоинствах инверторов можно рассказывать бесконечно, но лучше один раз увидеть, чтобы понять, какие плюсы есть у этого вида сварочного оборудования.

Теперь расскажем, что за процесс идёт во время сварки металла и как оценивать результат. Есть две металлических заготовки разных размеров. К металлу через электрод и массу подводится постоянное напряжение от сварочного инвертора. Чтобы возникла электрическая дуга, необходимы два токопроводящих элемента с плюсом и минусом. При касании металла электродом, которые имеют разную полярность, зажигается электрическая дуга с выделением высокой температуры. Металл начинает плавиться и, одновременно, при движении, плавится металлический стержень электрода с особым покрытием – обмазкой.

Также при сварке образуется защитный шлаковый слой сварочной ванны, который, затем, отбивается специальным молотком сварщика.

После окончания сварки деталей, металл остывает, кристаллизуется и образуется прочное сварное соединение.

Что нужно купить, чтобы приступить к сварке

На этот вопрос отвечает статья — Инструменты и принадлежности для ручной дуговой сварки: базовый набор. Если кратко, то вам потребуются для начала сварки инвертором в домашних условиях:

• Электроды.
• Маска сварщика.
• Краги или защитные перчатки.
• Защитная курка, штаны и закрытая обувь.
• Молоток сварщика и щетка для удаления шлака.

О выборе маски для сварки металла специалист рассказывает в этом видео.

Её неоценимый плюс, по сравнению с обычным защитным щитком с затемнённым стеклом, – сварщик видит свариваемые детали. Ему не нужно поднимать и опускать маску, т.к. «хамелеон» автоматически затемняется при появлении сварочной дуги и надёжно защищает глаза.

При прекращении сварочного процесса стекло автоматически просветляется. Это упрощает работу. Новичок в сварке не нахватается т.н. «зайчиков» от яркой вспышки дуги, если не вовремя опустит маску с обычным стеклом.

Какие бывают виды и типы электродов по маркам

Если зайти в любой специализированный магазин по продаже сварочного оборудования и посмотреть на ассортимент, то глаза просто разбегаются от предложений разных типов электродов. Что купить?

Выбирая электроды для сварки, обратите внимание на состав сердечника. Металл стержня должен быть идентичен свариваемому металлу. Есть электроды следующих видов. Для сварки:

• Углеродистой и легированной стали
• Для сваривания нержавейки и цветных металлов.

Упростим выбор. В быту чаще всего сваривают обычный «черный» металл – профильные и круглые трубы, уголки, полосы, арматуру, швеллеры, двутавровые балки, трубы водопровода и т.д.

Также обратите внимание на обмазку электродов. Есть четыре типа покрытий – основной, рутиловый, кислый и целлюлозный. Оставим за рамками данной статьи кислое и целлюлозное покрытие электродов. Для домашних работ сварщику достаточно электродов с рутиловым покрытием (марки МР-3 и ОК 63) и основным покрытием (марка УОНИ 13/55).

Плюсы электродов с основным покрытием:

• Подходят для сварки ответственных конструкций с высокими требованиями к качеству шва.
• Шов пластичен и ударостоек.

Недостаток электродов с основным покрытием:

• Повышенные требования к чистоте поверхности свариваемого металла и обработке кромок деталей.
• Для начинающих сварщиков более сложен повторный поджиг электрода.

Плюсы электродов с рутиловым покрытием:

• Металл меньше разбрызгивается.
• Легкий повторный поджиг электрода.
• Стабильность дуги во всех пространственных положениях.

Какую выбрать полярность при сварке металла электродами

Инвертор для ручной дуговой сварки выдает постоянный ток. Если посмотреть на переднюю панель аппарата, то вы увидите, что на ней находятся два разъёма для подключения сварочных кабелей с метками + и -.

Прямая полярность: к плюсу аппарата подключается «прищепка», а к минусу держак.

Обратная полярность: к плюсу аппарата подключается держатель электрода, а к минусу зажим «прищепка» — масса.

Какую полярность выбрать? Об этот вопрос сломано немало копий. Если открыть учебные материалы по сварочному делу и спросить в интернете, часто можно услышать мнение, что на «прямой полярности» свариваемый металл лучше прогревается и проплавляется.

При сварке, на контакте с плюсом, выделяется больше тепла, поэтому на обратной полярности, держак подключён к плюсу, провар всегда глубже. В результате, на обратной полярности лучше сваривать металл с толстыми стенками. Это — профильная труба, пластины, уголок с толщиной 4-5 мм. И наоборот, на прямой полярности надо сваривать тонкий металл, толщиной не более 1.5-2 мм, чтобы избежать проплавления стенок и появления дырок.

Убедится в правдивости этого высказывания вы можете на практике. Возьмите сварочный инвертор, установите сварочный ток на 100 А. Подключите к разъёмам аппарата держатель электрода и массу и разрежьте металл, — пластину толщиной 4-5 мм, уголок или арматуру сначала на прямой, а потом на обратной полярности, не меняя силу тока и электрод диаметром 3 мм. Вы увидите, что на обратной полярности резка металла идёт быстрее.

Как подобрать диаметр электрода для сварки металла разной толщины

Запомните простое правило: диаметр электрода зависит от толщины свариваемого металла. Металл с толщиной меньше 1 мм обычно варят полуавтоматом или аргонодуговой сваркой, а не электродами. Для ориентира, ниже таблица: «Соотношение толщины стали к диаметру электрода».

Совет начинающим сварщикам: рассчитать силу тока можно так: на каждый 1 мм диаметра электрода нужно примерно 30 А силы тока. Т.е. для электрода «тройки» выставляйте ток около 90-100 А.

Как разжечь электрод

Существует два способа. Вариант один: разжечь электрод – впритык (касанием). Вариант два: чирканьем. Способы понятны из фото ниже.

Второй способ похож на разжигание спички об спичечный коробок. Первый способ иногда заменяют легким постукиванием об заготовку. Когда электрод новый и на кончике виден металл стержня, зажигание дуги происходит легко.

Если электрод был в работе, то вокруг стержня может появится наплыв из обмазки. Защитное покрытие электрода не проводит электрический ток. Поэтому его нужно отбить, несколько раз постучав кончиком электрода по свариваемой детали. Легкий розжиг электрода нарабатывается навыком, доведённым до автоматизма.

Как вести электрод и правильный угол наклона электрода

После розжига дуги контролируйте сварочную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности свариваемых заготовок. Вы должны видеть и отделять сварочную ванну от шлака.

Электрод держите под углом от 30° до 60°, одновременно сохраняя оптимальное расстояние, т.к. стержень плавиться. Контролируйте его положение и состояние сварочной ванны. Ускоряйте или замедляйте движение руки в зависимости от различных условий и случаев.

Угол наклона электрода сварщик выбирает в зависимости от пространственного положения, сварного шва и выставленного тока. Чем быстрей вы ведёте электрод, тем меньше нагрев металла и величина провара. Если вести электрод медленно, то можно перегреть металл и прожечь дыру в изделии.

Тренироваться самостоятельно новичку сначала нужно на толстом листе металла. Задача: научиться разжигать сварочную дугу и вести электрод по горизонтальной поверхности, чтобы получился качественный шов.

После этого можно приступать к сварке в других пространственных положениях. Хорошим подспорьем для новичков станет видео — Сварка для «чайников» от FORUMHOUSE, в котором технический специалист Денис Замыслов расскажет об азах сварочного мастерства и выборе инверторного аппарата.

Секреты и техника сварки инвертором для начинающих

В этой части мы ответим на самые распространённые вопросы начинающих сварщиков.

Я делаю забор из профлиста. Хочу приварить к столбам уголки. Раньше никогда сваркой не занимался. Опыта нет. Посоветуйте с чего мне начать, чтобы сделать надёжно, и как правильно варить сварочным инвертором?

Советы от участника FORUMHOUSE с ником vodovoz:

• Для сварки возьмите обычный бытовой сварочный инвертор.
• Оптимальный диаметр электрода – 2.5 мм, «трешка» требует большего тока.
• Разожгите электрод. Для этого чиркните им по ровной металлической поверхности.
• Сварочный шов ведите восьмерками. Начиная снизу-вверх с шагом не более 1 мм.
• Не варите изделие сразу от начала и до конца. Сделайте пару прихваток, чтобы металл не повело из-за нагрева разных сторон.
• Если после сварки и отбивки шлака остались пустоты, проварите эти места еще раз.
• Отбейте шлак. Береги глаза! Одевайте защитный очки или делайте это в сварочной маске хамелеоне.

Самый ходовой электрод в быту – «тройка». Стандартные инверторы тянут «четверку», а больше вам и не надо. Менять и подбирать силу тока можно в процессе сварки, подбирая оптимальный режим. Выставите слишком много – прожжёте дырку, слишком мало – электрод прилипнет.

В копилку знаний:

• Сварочные швы бывают горизонтальные, вертикальные и потолочные.
• Самый простой для новичков — горизонтальный.
• Качественный вертикальный шов сделать особенно сложнее из-за некомфортных условий работы.

Задача сварщика – «слепить» друг с другом две кромки свариваемого металла и наплавить сверху шва, расплавленный металл из стержня электрода.

Чтобы приварить стальной уголок к металлическому столбу, лучше использовать струбцины или магнитные угольники. Если попросить друга помощи подержать заготовку, то он может нахвататься «зайчиков» и получить ожог из-за брызг расплавленного металла.

А как точно определить оптимальный сварочный ток?

Возьмите металлическую заготовку. Выставите ток побольше и варите. Если прожигаете металл, уменьшайте ток. Найдите ту силу тока, при которой вам будет комфортно варить без прожига металла. Опыт нарабатывается практикой. Потренируйтесь на ржавых кусках металла, набейте руку. После нескольких электродов, сожжённых на прихватках по ржавчине, потом, на хорошем металле, дело пойдет быстрее.

Мой совет: тщательно зачищайте свариваемые детали и стыки от ржавчины и краски до чистого металла.

Хороший совет. Ещё можно научится варить красивые швы на вертикале. После выполнения такой тренировки, горизонтальный шов становится идеальным.

Выводы

Задача первоначального обучения выполнена. Мы рассказали о базовых основах и технологиях сварочного дела инвертором для домашних мастеров. Повторим, возможность сделать красивые, ровные и качественные швы есть у каждого. Они получаются только при регулярной практике и сожжённых нескольких кг электродов.

Советы начинающим сварщикам:

1. Перед сваркой не забывайте о применении средств защиты. Очень важно! Не варите без маски, краг и специальной одежды — сварочного костюма, материал которого не прожжёт искрами и брызгами раскалённого металла, иначе вы можете повредить глаза или получить ожёг открытых участков тела.
2. Электроды храните в сухом месте. Не варите отсыревшими электродами или электродами с отбитой обмазкой. Высушить электроды можно в электрической печи или в бытовой духовке.
3. Чем больше вы тренируетесь и используете металла и электродов, тем качественнее получаются сварные швы. Начав со сварки забора из профнастила, со временем, вы перейдете к более сложным работам. Сварке арок, теплиц, откатных и распашных ворот, калиток, козырьков над домом, самодельных инструментов и приспособлений, которые применяются в домашней мастерской.
4. Особенно сварка пригодится при строительстве дома, если предполагается работа с металлоконструкциями и используются трубопрофиль, арматура, уголок, швеллер и т.д.

Узнать больше о правильной сварке инвертором вы можете в теме Обучение работе со сварочным аппаратом.

• Сварочные работы. Секреты мастерства: как выбрать сварочный аппарат, на каком токе варить разные металлы.
• 4 сварочных лайфхака для «чайников»: как сделать пенал для хранения электродов, как срастить сварочные кабели и выбрать оптимальную длину для выполнения разных работ.

В видео — Делаем зеркало в стиле стимпанк: как варить рамку электросваркой для зеркала, как работать с металлом, полезные приспособления для мастерской.

Источник