Инверторная электросварка: советы начинающим

Современный рынок электрооборудования предлагает широкий ассортимент сварочной аппаратуры, которую можно с успехом применять в бытовых условиях. С ростом популярности компактных сварочных трансформаторов и

инверторов

возрастает количество доморощенных сварщиков, желающих собственноручно сваривать нехитрые металлоконструкции для дома и дачи.

Обучение на специальных курсах доступно не всем, поэтому основы сварочных работ для начинающих домашние Самоделкины получают из Интернета, используя многочисленные советы и рекомендации в качестве самоучителя, чтобы на практике реализовать полученные знания под собственные потребности.

Физические принципы процесса

До того, как научиться сварке самостоятельно в домашних условиях, новичок-электросварщик обязан получить представление  о базовых принципах электродуговой сварки (далее по тексту – ЭС) и усвоить теоретические азы сварки инвертором или сварочным трансформатором, чтобы не варить «в слепую», не понимая сути выполняемой работы. Электросварка — это одна из наиболее распространенных технологий создания неразъемного монолитного соединения металлических деталей способом сплавления.

Аналогичный способ сплавления в настоящее время широко применяется при

соединении полипропиленовых труб

. Разница только в температурах плавления свариваемых металлов и полипропилена и типе соответствующего оборудования, из-за чего сварку полипропиленовых элементов нередко называют пайкой, а используемые нагревающие устройства — паяльниками.

Данная методика основывается на расплавлении кромок соединяемых элементов за счет температуры электрической дуги (далее по тексту – ЭД), загорающейся в пространстве между электродом и основным металлом. ЭД представляет собой длительный разряд высокой мощности в газовой среде между электродом и основным металлом. Температура горения ЭД достигает 2019 град. Ц, что превосходит параметры плавления существующих конструкционных металлов и их сплавов.

Инициирование и горение ЭД протекают в следующей последовательности:

  1. При соприкосновении стержня сварочного электрода с подготовленной кромкой изделия под воздействием электромагнитного поля создается режим короткого замыкания в сварочной электрической цепи.
  2. При отводе электрода от кромки изделия на 2-4 мм под воздействием электромагнитного поля зажигается ЭД. Горящая дуга обеспечивает преобразование электрической энергии в тепловую, мощности которой достаточно для расплавления конца электродного стержня и кромки свариваемого металла.
  3. При устойчивом режиме горения ЭД происходит стабильное плавление материала электродного стержня и металла детали/заготовки. Капли расплавленных металлов образуют в зоне плавления так называемую сварочную ванну, представляющую собой слой расплавленного металла на поверхности изделия.
  4. Вместе со стержнем электрода плавится покрытие электрода, создавая газовую либо газошлаковую защитную оболочку вокруг сварочной ванны и самой ЭД, изолирующую их от воздействия атмосферного азота и кислорода.
  5. После твердения и кристаллизации сварочной ванны образуется прочное неразъемное сварное соединение.

Важно! При сварке двух деталей в сварочной ванне перемешиваются материалы обеих деталей. Данная смесь наделена такими же показателями прочности, как и металлы соединяемых изделий, что создает определенное преимущество этого способа по сравнению с другими методами соединений изделий, исключающих расплавление материала.

  1. По мере продвижения ЭД и кристаллизации сварочной ванны образуется сварной шов, непосредственно связывающий обе детали.

  • поз. 1 – покрытие электрода, обеспечивающее газовую защиту сварочной ванны;
  • поз. 2 – сварочный электрод;
  • поз. 3 – газозащитная оболочка, образованная при испарении покрытия электрода;
  • поз. 4 – локальная зона расплава стержня электрода и металла заготовки;
  • поз. 5 – заготовка;
  • поз. 6 и 7 – поверхности сварного шва. Темным оттенком поз. 7 выделена застывающая, более холодная, часть сварного шва

На практике электросварка для начинающих реализуется следующим образом:

  • зажигается ЭД с последующим поддержанием ее определенной длины;
  • выполняются манипулирования электродом, чтобы придать шву нужную форму;
  • электрод перемещается по направляющей линии наложения сварного шва;
  • прекращение сварочного процесса.

Классификация способов выполнения

Способы ЭС классифицируются по следующим основным техническим признакам:

  1. По уровню механизации ЭС подразделяют на три основных вида:
  • ручную ЭС, в которой операции по зажиганию дуги, поддержанию ее в устойчивом состоянии и перемещению электрода выполняются сварщиком вручную без использования каких-либо механизмов;
  • полуавтоматическую ЭС, характеризующуюся автоматизированной подачей сварочной проволоки в зону сварки (сварочный полуавтомат). Остальные операции выполняются вручную;
  • автоматическую ЭС, в которой все операции выполняются в полном автоматическом режиме.

На рис. ниже показан сварочный полуавтомат инверторного типа, предназначенный для бытового применения. Аппарат обладает высокими функциональными возможностями и простым обслуживанием, допускающим сварку металла для начинающих даже при сложных сварочных работах, например,  сварку тонкого листа нержавейки.

  1. По типу используемого электрода:
  • при ЭС плавящимся электродом сварочная ванна создается за счет плавления стержня электрода и кромок основного металла;
  • при ЭС неплавящимся электродом ванну заполняет расплавленный металл свариваемых частей.
  1. По варианту защиты сварочной ванны, обеспечивающей оттеснение атмосферного воздуха от зоны горения ЭД (кислород, азот и водород, содержащиеся в воздухе, существенно ухудшают качество металла шва в случае проникновения в расплав сварочной ванны):
  • ЭС под флюсом;
  • ЭС в газовой среде;
  • ЭС на открытом воздухе.
  1. По составу защитной газовой среды. Для газовой защиты применяют углекислый газ, иногда азот (при ЭС меди), аргон и гелий (для сварки легированной стали, алюминия, титана) и смеси газов.
  2. По роду применяемого электротока – ЭС переменным или постоянным током.

ЭС на постоянном токе позволяет получить более качественный шов практически без разбрызгивания металла, поскольку отсутствует смена полярности электротока и, соответственно, переход через ноль.

Особенности ручной

Ручная ЭС является наиболее распространенным способом электросварочных работ в бытовых условиях. Доступность сварочной аппаратуры  бытового класса открывает широкие возможности применения ручной сварки электродом для начинающих мастеровых, возжелавших собственноручно сварить ажурные решетки для окон дачного домика или подварить крыло старого автомобиля.

Отличительной особенностью ручной сварки для начинающих является необходимость поддержания процесса устойчивого горения дуги, в ходе которого ЭД непрерывно горит без преобразования в другие виды электромагнитных разрядов.

Электросварка для чайников, как опытные мастера-профи иронично называют «сварных», лишь недавно взявших в руки держатель электродов, осложнена отсутствием практических навыков и приемов, необходимых для формирования  стабильно горячей дуги и получения качественного соединения деталей.

И хотя в большинстве случаев бытовое применение ручной ЭС не требует особо высокого качества шва, новичку не следует работать по сборке водопровода в квартире, сварке трубы топливной системы дома, ферм перекрытия и других ответственных конструкций.

Способы соединения и ориентирования деталей

При всем многообразии сварных конструкций, собираемых с применением ручной ЭС, конструктивные элементы изделий свариваются между собой всего лишь четырьмя способами соединения, установленными ГОСТ 5264-80 для этого типа сварки:

Ручная ЭС допускает любые пространственные положения накладываемых сварных швов. В зависимости от ориентирования деталей, типа шва и его  пространственного расположения зависит техника выполнения сварки, которой необходимо пользоваться сварщику. Выделяют следующие пространственные положения швов при ориентировании заготовок:

  • поз. а — нижнее положение, когда сварочный шов расположен на горизонтальной поверхности. Такое положение является наиболее удобным для заполнения сварочной ванны и контроля ее состояния, качество швов в нижнем положении самое высокое.

Важно! При стыковой сварке трубопроводов используют поворотный способ, в процессе которого окружность стыка разделяют на четыре равных сектора (по 90 0) и проваривают по два сектора, поворачивая трубу таким образом, чтобы обеспечить наибольшее количество швов нижнего положения.

  • поз. б – горизонтальный шов на вертикальной плоскости, для выполнения которого размер сварочной ванны стараются выполнять минимальной, а дугу поддерживают максимально короткой;
  • поз. в – вертикальный шов, который варят движением снизу вверх, хотя на тонком металле предпочтительнее движение сверху вниз, чтобы он меньше прогревался во избежание прожига;
  • поз. г – потолочный шов, самый сложный по исполнению. Стекание расплавленного металла вниз составляет основную проблему сварки для начинающих исполнителей. Образно выражаясь, у сварщика должна быть «набита рука», чтобы быстро проварить шов на увеличенном токе.

Возможные дефекты сварных швов и соединений

Ручная сварка для новичков изобилует разнообразными дефектами сварных швов из-за отсутствия опыта и пробелов в познании нехитрых секретов сварочной работы.

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

. Их различают по размерам (микротрещины и макротрещины), они могут появиться в ходе сварки либо после нее. Трещины присутствуют как в металле шва, так и в основном металле, что может привести к разрушению сваренной конструкции. На рис. ниже показана продольная макротрещина, из-за которой дефектное соединение подлежит исправлению.

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.

Основные ошибки начинающих

Первые попытки самостоятельной работы доморощенных «сварных», получающих сведения о способах ведения сварки только со страниц Интернета, сопровождаются типовыми ошибками,  характерными для всех новичков:

  1. Неправильный выбор сварочного оборудования

В этом случае неопытному работнику не удается определиться с оптимальным режимом сварки и настроить сварочный аппарат таким образом, чтобы получить удовлетворительные результаты. Не обеспечивается нужная полярность для работы с выбранными электродами, не удается выставить ток нужной силы. Элементы конструкции либо не провариваются в нужной степени, либо прожигаются.

  1. Работа без пробных швов

Практика накладывания нескольких пробных швов распространена среди опытных сварщиков, чтобы проверить правильность настройки аппарата и не испортить собираемые детали. В процессе сварки пробных швов регулируют силу тока и определяются с типом и размером электрода.

  1. Отсутствие практических навыков, соответствующих сложности работы

Отсутствие опыта сопровождается применением электродов, не соответствующих данному виду сварки, и неправильным исполнением определенных манипуляций, сопровождающих ручную ЭС:

  • вместо электродов, предназначенных для сварки переменным током, применены электроды для аппаратуры постоянного тока;
  • применены электроды несоответствующего диаметра, например, вместо так называемой «двойки» (электроды диаметром 2 мм) использованы электроды диаметром 3-4 мм;
  • не соблюдается правильный наклон электрода;
  • не поддерживается постоянная скорость сварки;
  • излишне длинная дуга;
  • не обеспечивается устойчивое горение ЭД.

Техническое оснащение домашнего сварщика

Для формирования дуги ручной ЭС необходим источник электротока, обеспечивающий стабильную подачу электрической энергии для питания ЭД. Для ручной ЭС одинаково применимы как источники переменного тока, так и устройства, работающие на постоянном  электротоке. В условиях домашнего применения сварочной аппаратуры важную роль играет состояние электропроводки, к которой будет подключен приобретенный сварочный агрегат. От этого будет зависеть тип оборудования, которым сможет пользоваться начинающий «сварной».

Важно! Сварочный аппарат способен работать от бытовой электросети в пределах параметров ее защитно-регулирующих устройств – пробок и плавких предохранителей, автоматов и т.п. При несоответствии рабочих характеристик «сварочника» требованиям защитной системы электросети возможны мигания света, отключения автоматов, выходы из строя бытовой техники по всему дому из-за резких колебаний напряжения.

Домашний сварщик должен быть оснащен в следующей комплектации:

  1. Источник тока.

В настоящее время сварочную аппаратуру для применения в бытовых условиях нередко обозначают как оборудование для ММА (от англ. «Metal Manual Arc» – ручная ЭС штучными покрытыми электродами). Рынок электрооборудования предлагает для домашнего пользования три вида источников тока:

  • сварочные трансформаторы, работающие на переменном токе;
  • сварочные выпрямители, преобразующие переменное напряжение сети в постоянный ток;
  • инверторы, способные работать от домашней розетки.
  1. Комплект силовых кабелей и подводящих проводов с переносками.
  2. Держатели электродов (пружинные или рычажные), в обиходе называемые «держаками».
  3. Средства индивидуальной защиты сварщика:
  • термоустойчивая одежда, обувь, перчатки либо рукавицы;
  • защитная маска.

Заключение

Приобретение собственного сварочного оборудования и методичное освоение правил работы с ним открывает широкие возможности для делового человека не только в плане обустройства собственного жилища, но и открытия собственного бизнеса с использованием имеющихся навыков и аппаратуры.

Проведение ручной сварки с помощью инвертора набирает всё большую популярность среди домашних мастеров, что обусловлено широким предложением различных моделей с разным ценовым диапазоном. Для соединения изделий из железа при помощи сварки инвертором требуется минимум оборудования, характеризующегося своей многофункциональностью наравне с низким энергопотреблением и компактными габаритами, что ещё больше привлекает внимание неопытных мастеров. Изучение технологии сварки инвертором для начинающих не составит ни малейшей трудности.

Сварка инвертором для начинающих

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор – мощнейший блок питания, который по способу преобразования энергии аналогичен импульсному блоку питания.

Основные стадии преобразования энергии в инверторе:

  1. Приём и выпрямление тока сети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
  2. Преобразование полученного выпрямленного тока в переменный с высокой частотой от 20 до 50 кГц.
  3. Понижение и выпрямление высокочастотного переменного тока в ток, сила которого находится в пределах 100…200 А, и напряжение от 70 до 90 В.

Преобразование высокочастотного электротока до тока нужной величины позволяет уйти от неудобных габаритов и большого веса инвертора, которые имеют обычные трансформаторные аппараты, в которых значение тока достигается путём преобразования ЭДС в индукционной катушке. Также при включении сварочного инвертора в сеть не будет наблюдаться резких скачков электрической энергии, и более того, устройство содержит в своей схеме специальные аккумуляционные конденсаторы, которые защищают аппарат при сварке в период неожиданного отключения электричества и позволяют произвести розжиг дуги инвертора более мягко.

Схема дуговой сварки

Получение качественного шва при сварке зависит от многих факторов, поэтому, до начала работ, мастеру в обязательном порядке необходимо ознакомиться с тем, как правильно пользоваться инвертором согласно прилагаемой инструкции, а также основными правилами и нюансами выполнения сварочных работ, которые будут подробно описаны ниже.

Особое внимание следует обратить на диаметр электродов для сварки. Важно знать, что количество потребляемой энергии напрямую зависит от толщины сварочных стержней, и, соответственно, чем больше их диаметр, тем выше и энергопотребление. Эта информация поможет правильно рассчитать максимальное потребление электрической энергии инвертором, что предупредит неблагоприятные последствия от его работы в отражении на бытовой технике. Также существует зависимость диаметра электрода от выбираемой для работы силы тока, уменьшение которой приведёт к ухудшению качества шва, а увеличение – к излишней скорости сгорания сварного стержня.

Конструкция инвертора для сварки

С целью понимания, как правильно пользоваться сварочным аппаратом, начинающему мастеру следует ознакомиться с конструкцией инвертора.

Сварочный инвертор – это металлическая коробка с внутренним составляющим, общим весом около 7 кг, которая для удобства переноски снабжена ручкой и наплечным ремнём. Корпус сварочного инвертора может содержать в себе вентиляционные отверстия, которые способствуют лучшему оттоку воздуха при охлаждении агрегата. Передняя панель имеет кнопки переключения рабочего состояния, ручки-регуляторы для выбора необходимого напряжения и тока, выходы для подключения рабочих кабелей, а также индикаторы, сигнализирующие о наличии питания и перегреве инвертора при сварке. Кабель для подключения аппарата к электросети обычно подсоединяется в разъём, расположенный с задней стороны инвертора.

Конструкция сварочного инвертора

При контакте электрода во время сварки со свариваемыми металлическими пластинами образуется высокотемпературная дуга, вследствие чего происходит расплавление и элементов сварного стержня, и металла сварного соединения. Ванна, образованная в области дуги расплавленными металлами пластин и электрода, защищается от окисления разжиженной обмазкой электрода. После полного охлаждения металла, верхняя поверхность шва, защищаемая электродной обмазкой в течении проведения сварки, превратится в затвердевший шлак, который достаточно легко устранится легким механическим воздействием (например, постукиванием). Важно соблюдать одинаковое расстояние-зазор между металлом сварного соединения и электродом (длину дуги), что предупредит её угасание. Для этого, подача электрода в область сплавления должна осуществляться с постоянной скоростью, а ведение сварного стержня по стыку сварного шва должно быть ровным.

Сварочная дуга

Техника безопасности

Перед тем, как приступить к домашней сварке, электросварщику необходимо позаботиться о технике безопасности:

  • надеть защитный костюм из прочной натуральной ткани высокой плотности, которая не подвержена возгоранию и оплавлению при попадании на неё искр. Костюм должен скрыть область шеи, и иметь рукава, которые плотно застёгиваются на запястье.
  • защитить руки рукавицами из грубого полотна;
  • обуть удобную кожаную обувь с толстой подошвой;
  • защитить глаза маской сварщика со светофильтром, который зависит от силы тока при сварке.

Место, где будет проводиться сварка, также должно быть тщательно подготовлено:

  • уложен деревянный настил, выполняющий защитную функцию от возможного поражения током;
  • место проведения сварки освобождено от всего лишнего (для предупреждения попадания сварочных брызг);
  • освещение должно быть качественным;
  • движения сварщика не должны быть стеснены.

Азы сварки инвертором

Научиться варить сварочным инвертором несложно. Самым первым этапом овладения техникой сварки будет подготовка свариваемых металлических пластин:

  • очищение кромки пластин от следов коррозии металлической щёткой;
  • обезжиривание кромки растворителем.

Полагаясь на диаметр электродов, выбор которых основывается на марке свариваемого металла, необходимо выбрать величину тока для сварки. Значение сварочного тока также будет обусловлено и сечением свариваемых элементов. Чтобы качество шва при сварке инвертором не пострадало, предварительно сварные стержни следует просушить в духовом шкафу с температурой нагрева 200 º в течении 2-3 ч.

Способы выполнения сварных швов

Для того, чтобы сварить металл, клемму массы нужно подключить к плоскости свариваемого элемента. Далее нужно разжечь дугу. Сделать это можно двумя способами:

  • чиркая по металлической поверхности пластины, по аналогии с розжигом спичечной головки;
  • постукивая электродом по свариваемой поверхности.

Работа сварочным инвертором будет более удобной, если при сварке кабель держака прижать к телу, предварительно обмотав его вокруг предплечья рабочей руки. В таком положении кабель не будет тянуть в сторону держак и регулировка его положения будет более сподручной. Поэтому, при выборе инвертора особое внимание необходимо уделить длине и гибкости кабелей, ведь именно от этих показателей будет зависеть удобство работы сварщика.

Правильное положение кабеля при сварке

После розжига дуги, электрод нужно отвести от плоскости металлической пластины на расстояние, равное длине дуги (примерно 2-3 мм) и можно приступать к сварке. Чтобы сделать качественную сварку, необходимо постоянно следить за длиной электродуги. Короткая дуга (около 1 мм) способна вызвать сварочный дефект, носящий название «подрез». Этот изъян сварки характеризуется возникновением неглубокой канавки, параллельной сварному шву, и приводящей к снижению показателей прочности шва. Длинная дуга нестабильна, обеспечивает более низкую температуру в зоне сварки, и, как следствие, такой шов имеет слишком малую глубину и «размазанность». Сварщик, который умеет правильно регулировать длину дуги, получит шов высокого качества.

После окончания сварки, следует аккуратно отбить молотком застывшую поверх шва окалину.

Полярность при сварке инвертором

Плавление металла обуславливается воздействием на него высокой температуры сварочной дуги, которая возникает в результате присоединения противоположных клемм инвертора к металлической пластине и к сварному стержню. В зависимости от порядка подключения клемм сварочного инвертора, различают прямую и обратную полярность.

Порядок подключения клемм при прямой и обратной полярности

Полярность– это задание направления движения электронов. И прямая, и обратная полярность применяется при сварке инвертором, поэтому начинающему сварщику важно знать отличия этих видов подключений.

Прямая полярность – это полярность, возникающая после подсоединения электрода к клемме «минус», а металлопластины — к клемме «плюс». При таком подключении движение тока идёт от электрода к металлу, в результате чего металл прогревается более интенсивно, и зона расплавления становится резко ограниченной и глубокой. Прямая полярность подключения сварочного инвертора выбирается при сварке толстостенных элементов и при инверторной резке.

Обратная полярность характеризуется подключением «минуса» к металлической пластине, а «плюса» — к электроду. Зона сплавления при таком подключении более широкая и имеет малую глубину. Направление тока направлено от металлической заготовки к электроду, в результате чего происходит более сильный нагрев электрода. Такой порядок уменьшает риск возникновения прожога и применяется при сваривании тонкостенных металлических изделий.

Работа с тонким металлом

Сварку тонкостенных металлических изделий инвертором проводят путём подключения клемм по схеме, соответствующей обратной полярности, и расположения электрода углом вперёд. Эта техника сварки обеспечивает получение меньшей зоны нагрева при достаточной ширине шва.

Розжиг электрода следует производить предельно аккуратно, ведь начало ведения ванны при сварке тонкого металла зачастую сопровождается прожогом. Сварку тонкого металла инвертором необходимо проводить постепенно, заваривая небольшие участки с кратковременным отводом электрода от ванны. В этот момент требуется следить, чтобы жёлтое свечение кончика электрода не погасло.

Качество сварного шва напрямую зависит от качества электродов, которые помогут избежать излишнее образование шлака в шве малого сечения. Также использование электродов малого диаметра позволяет избежать прожога металла.

При завершении шва не следует резко отрывать электрод для гашения дуги, ведь в таком случае на конце шва образуется заметный кратер, который ухудшит показатели прочности металла сварного соединения и результат работы оборудования сварочный аппарат окажется неудовлетворительным.

Ещё один дефект, часто возникающий при сварке тонкого металла – это деформация изделия. Для предупреждения её появления, необходимо перед сваркой тщательно закрепить свариваемые детали.

Советы начинающим сварщикам

Сварщик с малым опытом часто задаётся вопросом о том, как правильно сваривать металл электросваркой. Общие советы по работе с инвертором и правила сварки металла электродом будут приведены в разделе ниже.

Сваривая металл инвертором, необходимо тщательно контролировать, чтобы сварной шов шёл вровень с металлом. Электродуга, проникающая в металл с интенсивной скоростью и достаточной глубиной, заставляет ванну двигаться назад и создаёт сварной шов, который способен стать дефективным, если скорость движения электрода будет слишком высока. Идеальный шов получится, если электрод будет совершать зигзагообразные и круговые колебания.

При изменении направления движения электрода следует помнить, что ванна следует за теплом. Формирование подреза происходит на фоне недостаточности металла электрода, поэтому стоит строго следить за границами ванны и контролировать их.

Располагая электрод под определённым углом можно управлять направлением движения ванны, при этом вертикальное положение электрода будет способствовать достаточному проплавлению. Ванна при таком положении будет вдавлена вниз и иметь хорошие границы, а шов будет иметь меньшую выпуклость. Слишком большой наклон электрода не позволит управлять ванной.

Положения электрода при сварке

Сварка инвертором также применима и при выполнении работ по свариванию труб. Сварка проходит в достаточно сложных условиях, поэтому необходимо большое внимание обращать на качество провара на поворотных стыках. Угол, равный 30º, является стандартным углом наклона электрода к поверхности трубы. На трубах из низколегированных сталей с сечением стенки до 12 мм шов будет однослойным. Для труб с большей толщиной стенки следует наложить повторный шов, за счёт чего общая прочность сварного шва повысится. После каждого нового наложения шва следует в обязательном порядке очистить затвердевший шлак. Трубы с диаметром до 0,5 м необходимо проваривать непрерывно.

Инвертор – простой сварочный аппарат, который идеально подойдёт начинающему сварщику для проведения сварочных работ в домашних условиях. При выборе инвертора необходимо полагаться на собственные нужды, и соответствие им выбираемого аппарата, таким образом обеспечивая свои потребности.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В быту периодически возникает надобность в сварке предметов. Очень часто такая потребность появляется в частном секторе. При большом количестве работ можно обратиться к опытным сварщикам, а при мелких работах лучше применить инверторный сварочный аппарат.

Это наиболее простой, доступный и удобный тип сварки. Он доступен для работы каждому. Для этого необходимо знать принципы работы сварочного процесса.

Правила инверторной сварки

Сварка инвертором стала прорывом в сфере сварочных аппаратов, т. к. устаревшие трансформаторы достаточно тяжелые и сложные в применении. Преимущество в том, что при инверторной сварке разбрызгивание происходит меньше, чем при сварке от трансформатора.

Инвертор — сварочный аппарат, позволяющий соединять листы из металла с помощью электрического разряда. Он имеет отличительную особенность: обладает малым весом и максимальными возможностями, благодаря которым ему доступны работы, ранее осуществляемые тяжелыми и сложными устройствами. Вес аппарата зависит от его мощности (от 3 до 7 кг).

Транспортировать можно с помощью ручки или ремня. Охлаждение осуществляется за счет вентиляционных отверстий в корпусе. Этот аппарат потребляет электроэнергию, которая устремляется только на работу дуги, а она осуществляет сам сварочный процесс.

Прибор малочувствителен к перепадам напряжения. При постоянных перепадах следует обратить внимание на требуемое напряжение, которое указано в паспорте инвертора.

На поверхность устройства выведены рукоятки и индикаторы управления:

  • включается и выключается тумблером;
  • величина напряжения и тока устанавливается ручками на передней панели;
  • панель имеет индикаторы, информирующие о подаче питания и перегреве устройства;
  • спереди на панели расположены выходы («+» и «-«).

Дополнительно в наборе имеются 2 кабеля. Один из них завершается держателем для электрода, а второй имеет зажим в виде прищепки для закрепления изделия. Подключается аппарат через разъем, который находится на задней панели устройства.

Принцип работы

Инвертор — электронное устройство, работающее от электросети. При включении в работу старых сварочных аппаратов происходит сильный и огромный толчок электроэнергии, в связи с чем возможно отключение света.

Инвертор же располагает аккумуляционными конденсаторами, накапливающими электроэнергию и обеспечивающими бесперебойную работу сети. Они мягко разжигают дугу инвертора.

Стоит обратить внимание на то, что потребление электроэнергии зависит от диаметра электродов. Чем он больше, тем больше потребление. В связи с этим, чтобы не сжечь бытовые приборы, необходимо перед работой с инвертором рассчитать максимально возможное количество электроэнергии, которое будет расходоваться аппаратом.

Стоит учесть, что для каждого диаметра электрода представлена минимальная сила тока, т. е. при попытке снизить силу тока шов не получится. При повышении же силы тока — получится, но электрод будет быстро сгорать.

Дуга исходит от соединения металлического участка электрода и свариваемого металла. Электрод и металл начинают плавиться под воздействием температуры дуги. Расплавленные части в ее месте образуют ванну. Расплавляется обмазка электрода, часть которой переходит в газообразное состояние и перекрывает ванну от кислорода. Другая часть обмазки (в жидком состоянии) защищает металл от воздуха во время сварки и в процессе охлаждения.

После сварки и охлаждения металла жидкая часть представляет собой шлак, покрывающий шов с внешней стороны. После остывания шлак удаляется постукиванием молотком.

Электрод в процессе сварки плавится. Чтобы дуга не гасла, нужно выдерживать ее длину, т. е. расстояние между металлом и электродом. Это можно сделать при вводе электрода в место сварки с одинаковой скоростью и ровно по стыку шва.

При короткой дуге (около 1 мм), металл греется на малую по ширине площадь, а шов выходит выпуклый. В точке соединения шва и металла может появиться такой дефект, как подрез (параллельная ямка возле шва). Он снижает прочность шва.

Длинная дуга нестабильна, плохо защищена от воздуха, почти не прогревает металл, и шов выходит неполной глубины. Нормальная величина дуги — от 2 до 3 мм. Постоянный зазор такой величины сформирует нормальный шов, с хорошим проваром.

Как правильно сваривать металл инвертором

Для работы со сваркой необходимы следующие защитные элементы:

  • Перчатки из грубого материала, но ни в коем случае не резиновые.
  • Сварочная маска с фильтром, который подбирается в зависимости от величины сварочного тока. Удобнее использовать маску «хамелеон», т. к. установленный в ней фильтр распознает дугу и под ее размеры затемняется. Стоит отметить, что при пониженных температурах фильтр не успевает сработать вовремя, а при температуре меньше -100 градусов эта маска не защитит.
  • Одежда, которая должна быть из натурального плотного и невозгораемого материала, закрывать шею и руки.
  • Закрытая обувь из натуральной кожи и на толстой подошве.

Необходимо подготовить безопасное место для сварки:

  1. Свободное пространство, отсутствие всего лишнего.
  2. Хорошее освещение.
  3. Работа выполняется стоя на деревянном настиле, который защищает от поражения током.

После этого необходимо настроить сварочный ток (в зависимости от толщины металла и деталей) и выбрать электрод (2−5 мм). Обычно на корпусе прибора указана сила этого тока. Электроды необходимо выбирать, ориентируясь на марку материалов для сварки. Далее подключается клемма массы к свариваемой поверхности.

Для получения надежного и качественного соединения перед началом работы металл следует подготовить. Металлической щеткой удаляется ржавчина с кромок, которые нужно обработать растворителем (бензином, уайт-спиритом). Важно не допустить на кромках наличие жира и лакокрасочных материалов.

Новичкам лучше выполнять шов в виде валика на металлическом листе с большой толщиной. Лист необходимо положить горизонтально на стол. На нем мелом прочерчивается прямая линия для ориентира в работе, по которой будет прокладываться валик. Для начала сварки необходимо поджечь дугу. Сделать это можно 2-мя способами:

  • чирканьем;
  • постукиванием.

Можно зажечь и удержать дугу обоими способами. Далее идет сам процесс сварки, получается сварочный шов. Накипь металла сверху шва необходимо убрать постукиванием маленьким молоточком или твердым предметом. Умение управлять длиной дуги обеспечит отличный результат.

На красоту шва влияют:

  • угол наклона электрода;
  • схема поперечных и продольных передвижений;
  • скорость движения электрода.

Как варить вертикальный шов

Сварка таких швов (наклонных и потолочных) — довольно сложный процесс. Это связано с тем, что даже расплавленный металл подвержен закону всемирного тяготения. Его все время тянет вниз, что и вызывает трудности. Начинающим сварщикам нужно будет потратить много времени, чтобы научиться этому.

Существует 3 технологии варки вертикального шва:

  1. Треугольник. Применяют при соединении деталей толщиной не больше 2 мм. Сварка происходит снизу вверх. Жидкий металл находится сверху застывающего. Он стекает вниз, тем самым закрывая шовный валик. Стекающий шлак не мешает, т. к. он движется по затвердевшей ванне, которая выходит под определенным углом. Внешне сварная ванна похожа на треугольник. В этом способе важно безошибочно двигать электрод для полного заполнения стыка.
  2. Елочка. Такой вид сварки подойдет для зазоров между заготовками, равными 2−3 мм. По кромке от глубины на себя необходимо электродом расплавить металл на всю толщину заготовки и, не останавливаясь, спустить электрод до зазора. После того как произойдет проплавка, сделать все это по другой кромке. Нужно продолжать от низа до верха сварочного шва. Так получается равномерное расположение расплавленного металла в пространстве зазора. Важно не допустить образования подрезов кромок и подтеков металла.
  3. Лестница. Такой способ применяется при большом зазоре между соединяемыми заготовками и малом притуплении кромок (или его отсутствии вообще). Сварка осуществляется зигзагообразно от одной кромки к другой снизу вверх. Электрод длительное время останавливается на кромках, а переход производится быстро. Валик будет иметь небольшое сечение.

Полярность при сварке

Расплавление металла в процессе сварки осуществляется под действием тепла дуги. Она образуется между металлом и электродом при их подключении к противоположным клеммам сварочного устройства.

Есть 2 варианта выполнения сварочных работ: прямой и обратной полярности.

  • В первом случае электрод подключают к минусу, а металл — к плюсу. Осуществляется пониженное введение тепла в металл. Место расплавления узкое и глубокое.
  • Во втором случае электрод подключается к плюсу, а металл — к минусу, происходит пониженное введение тепла в изделие. Место расплавления широкое, но не глубокое.

При выборе сварки необходимо учитывать, что элемент сети, подключенный к плюсу, нагревается больше. На прямой полярности варят толстый металл, а на обратной — тонкий.

Советы для «чайников»

  • не пренебрегать средствами защиты;
  • перед выполнением работы стоит потренироваться для предотвращения ошибок;
  • сварку нужно выполнять с минимальной рекомендованной величиной силы тока;
  • не забывать отбивать шлак;
  • для уменьшения деформации изделия нужно закрепить детали в процессе сварки;
  • соблюдать инструкции и рекомендации.

Помимо того, что сваркой можно соединять детали, ею можно и разрезать их. Для этого необходимо увеличить силу тока и отрезать деталь или уголки. Только ровно это сделать не получится.

Применяя это руководство, можно постепенно улучшать свои навыки и в дальнейшем без проблем пользоваться инверторной сваркой. Главное в этом деле — практика.