Как правильно варить электросваркой

Последнее время много варю, и стало получаться так, что самому нравится.

В итоге решил собрать все те вопросы на которых спотыкался и не мог найти ответы в интернете, и свои ответы на них в одну подборку. Дабы облегчить жизнь тем, кто так же начнет с ноля. Заодно и проговорить свои мысли, чтобы их упорядочить. Разумеется на истину не претендую. Далее речь идет о ручной дуговой сварке. И для чайников. Основная задача этого опуса — быстрый старт для начинающего. Прошу сильно не пинать. Я не настоящий сварщик. :hi:

Итак

1. Чтобы начать варить вам нужны электроды и источник сварочного тока.

Источники сварочного тока бывают трансформаторные (большой тяжелый трансформатор) и инверторные (небольшая коробка с ручкой сверху). Трансформаторные были раньше, но видимо скоро их не будет, они отмирают. Трансформаторный источник тока отличается тем, что очень тяжел, надежен и вынослив, но при этом он очень сильно просаживает электрическую сеть, что в быту приводит к большим проблемам. Вы переругаетесь с соседями или ещё хуже, сожжете проводку или электрическую аппаратуру. Оно вам надо? Оно вам не надо.

Инверторные источники тока не просаживают сеть так сильно и имеют кучу удобств, которые оказываются важны для начинающего. В случае прилипания электрода сварочный трансформатор просаживает питающую сеть что может привести к большим проблемам, инвертор же просто выключает сварочный ток. В начальный момент сварки, когда дуга только зажигается, на трансформаторном сварочном источнике происходит бросок тока, который приводит к броску тока в питающей сети и сгоранию соседской аппаратуры, инвертор же имеет накопительные конденсаторы и разжигает дугу энергией, запасённой в этих конденсаторах, без бросков в питающей сети.

Инверторные источники различаются по максимальному выдаваемому току и периоду нагрузки.

Выдаваемый ток источника прямо зависит от диаметра электродов. Чем толще электрод тем больше должен быть ток источника. Для каждого диаметра электрода есть нижний предел, ниже которого уменьшать ток нельзя. Если уменьшить ток ниже этого предела то сварочного шва вы не получите. Вместо шва будет смесь прожилок металла с прожилками шлака, обмазки с электродов.

Например

Для электрода 2.5 мм диаметром минимальный ток около 80 ампер.

Для электрода 3 мм диаметром минимальный ток 110 ампер.

Так, попытка варить электродами 3мм диаметром на токе 70 ампер сразу и однозначно обречена на провал. Шва не будет. Однако же электрод 2.5 мм на токе 110 ампер и даже выше, варить будет, и шов будет, правда электрод будет очень быстро сгорать и будет неудобно работать.

Большая точность при выставлении сварочного тока не требуется. Требуется подняться выше нижнего предела. Косвенным признаком правильного тока является то, что дуга начнет гореть с сухим треском, без бульканья и гуденья.

Казалось бы, поднимай ток как можно выше, бери электрод потолще и всё будет замечательно. Однако же не будет. Стандартное напряжение сварочной дуги — 25 вольт. При токе например 110 ампер потребляемая мощность будет минимум 2.7 квт. В реальности больше, ибо КПД источника тока не 100%. В большинстве квартир и в обычной бытовой электрической сети стоят предохранительные автоматы на 16 ампер, на 3.5 квт.

Таким образом, если мы вдруг решим варить током 140 ампер, что составит 3.5 квт чистой потребляемой мощности, то у нас уже ничего не выйдет. Автоматы отключат электричество.

Таким образом про электрод диаметром 4 мм в бытовой сети можно забыть. Соответственно верхний предел диаметра электродов для начинающего сварщика — 3.2 мм диаметр. Верхний предел тока — 120 ампер. Этого например достаточно чтобы сварить два уголка 60х60мм. Но этого уже недостаточно для приваривания массивных петель для гаражных ворот. Это предел и вы ничего не сможете с этим поделать. Электрод 3 мм диаметром толстое массивное железо не прогреет, металл электрода будет собираться соплями на поверхности свариваемого металла, не проплавляя его. Сварки не будет.

Таким образом, толщина свариваемого металла определяет толщину сварочного электрода.

Толщина сварочного электрода определяет сварочный ток. Если ваш источник и ваша электрическая сеть этот ток выдать не могут, то нормальную сварку вы не сделаете и лучше ищите другие пути решения.

Таким образом, сварочный инвертор с максимальным током 140 ампер достаточен для бытовых нужд в бытовой электрической сети (часто выбором является инвертор на 160 ампер, но это уже скорее из соображений запаса по мощности и надежности). Ограничением будет электрическая сеть. Инвертор с максимальным током 200 ампер будет потреблять от сети 5 кВт мощности. Что приведет или к отключению автоматов или к сгоранию проводки.

Однако, следует понимать, что если на инверторе с максимальным током 200 ампер выставлен ток 100 ампер то и потреблять от сети при сварке он будет 2.5 квт.

Период нагрузки (ПВ) источника тока это величина, показывающая, отношение времени сварки к времени холостого хода источника. Бытовые источники не могут работать непрерывно. Они так спроектированы, что должны периодически остывать. Это плата за дешевизну. Период нагрузки очень важен и покупать источник не зная этот параметр нельзя. Если вы купите источник с ПВ 15%, то после каждых 1.5 минут сварки вам придётся 8.5 минут стоять и ждать, пока источник будет остывать. При попытке варить непрерывно он в лучшем случае выключится, сработает защита, в худшем случае сгорит. Минимальным ПВ, пригодным для бытовой работы можно считать 50-60%. Источник с меньшим ПВ покупать просто не надо. Это пустая трата денег, работать им невозможно. Хотя они и стоят во всех магазинах, но покупать их не надо.

2. Перед сваркой.

При сварке постоянным током (бытовой инвертор) имеется плюс и минус источника. Полярность, какой провод куда подключать, определяется исходя из используемых электродов. Если же электроды одинаково хорошо работают при любой полярности, то следует понимать следующее -электроны, как известно, отрицательно заряженные частицы и двигаются с минуса на плюс. А сварочная дуга это поток электронов. Соответственно, если плюс источника сварочного тока присоединён к детали, то нагреваться больше будет деталь, ибо в неё ударяет поток электронов. Если плюс источника присоединен к электроду, то и нагреваться (и сгорать соответственно) быстрее будет электрод. Типовой является обратная полярность, при которой больше греется электрод. В принципе это объяснимо тем, что тонкими электродами варится тонкое железо и его легко можно прожечь.

3. Сварка.

Все многостраничные описания того, как двигать и как держать электрод, практически никак не влияют на качество шва. Возможно влияют на форму шва, но тут уже каждый себе сам хозяин. В быту, где нет больших нагрузок на сварные конструкции простой прямой качественный шов гораздо лучше, чем все зигзаги с дырами непроварами. От вас только требуется взять электрод так, чтобы было видно место сварки.

Соответственно:

Делай раз: Электрод в руку, Угол наклона градусов 30 от перпендикуляра к детали. чиркнул о деталь, зажглась дуга.

Делай два: Электрод максимально близко к детали, Обмазка электрода уперлась в деталь. Дуга горит.

Делай три: Стоим и ждем, электрод не шевелим, только не забываем его приближать к детали по мере его сгорания. Электрод так и должен постоянно упираться обмазкой в деталь. Стоим и ждем, пока не начнет появляться красное пятно. Это красное пятно — это расплавившаяся обмазка с электрода, это флюс, это ещё не металл. Металл там потихоньку под слоем флюса собирается в каплю, которая по научному называется сварочная ванна. По простому это капля расплавленного металла. Наша задача сначала эту каплю получить, а потом её перемещать по поверхности детали. Понятно, что в каждый момент в этой капле будет разный металл, в том месте, откуда электрод убрали металл быстро, в течение секунды двух, застывает, а в том месте, куда электрод переместили металл расплавляется. Но капля, ванна остаётся.

Делай четыре: В какой то момент времени, через две три секунды, в центре красного пятна, начнет появляться более яркое, оранжевое, пятнышко с постоянно дрожащей поверхностью с мелкой рябью. Прямо как желто оранжевая водичка. Нам эта поверхность и нужна, это расплавленный металл собрался в каплю, и эта капля дрожит под действием электрического тока и температуры. Официально эта капля называется сварочная ванна. Это хорошо, это то место, где металл плавится и будет нормальный шов.

Делай пять: Как перемещать ванну? Если примитивно то метод такой — зажгли дугу, стоим ждем на месте, пока не появится ванна, сдвигаем электрод на миллиметр два три в ту сторону, куда нам нужен сварочный шов, опять стоим ждем пока не появится оранжевая поверхность с рябью. Индикатором того, что можно двигаться дальше, является появление ванны, оранжевого пятна с дрожащей поверхностью с мелкой рябью, в том месте, где электрод находится сейчас. Пока этого оранжевого пятнышка, ванны, нет, двигаться никуда нельзя. Надо создать эту ванну и только потом сдвигаться в сторону.

Следует помнить, что ванна получается из расплавленного металла, а расплавленный металл берётся из электрода. Соответственно надо очень и очень себя приучить к автоматическому движению рукой приближения электрода к детали. Именно приближение электрода к детали наполняет ванну. Если вы забыли приблизить электрод к детали, то металла в том месте, где горит дуга, нет. И ванне формироваться не из чего. И шва в этом месте не будет. Расстояние от кончика электрода до детали должно быть всегда минимальным. Грубо говоря, надо постоянно почти макать электрод в то место, где горит дуга. Если макать совсем, то в инверторе сработает защита от короткого замыкания и он выключится. А нам надо макать почти. За ориентир можно принять расстояние, когда электрод стоит на детали, упираясь в неё краем обмазки.

Сварка в итоге выглядит так

1. Первые две три секунды формируем первую сварочную ванну. Появилась дрожащее оранжевое пятнышко с мелкой рябью — сдвигаемся в сторону на 1-2 миллиметра.

2. Стоим и ждем пока появится оранжевое дрожащее пятнышко. Если все нормально, то но должно появиться где то за секунду или меньше.

3. Сдвигаемся на 1-2 миллиметра по шву, возвращаемся к пункту 2. И так столько раз, сколько надо.

Если при таком режиме металл проплавляется насквозь, значит надо или взять электрод потоньше, а вместе с электродом уменьшить и сварочный ток и следовательно и количество тепла, или надо периодически останавливаться и ждать, пока металл схватится. То есть сделав два три шага сварки остановиться, прервать дугу, и стоять ждать, пока металл из оранжевого не станет темно красным. Потом опять два три шага сварки и опять ждать.

Несколько замечаний:

Если вы прожгли дыру — не бросайтесь тут же её заваривать, ничего не выйдет, в этом месте металл горячий и при попытке заварить он снова расплавится. Перейдите дальше по шву на сантиметр два и начните варить там. К дыре вернитесь потом, когда металл застынет и можно будет сколотить шлак. Сколотив шлак, на холодную, уже заваривайте дырку.

Если после сварки шлак скалывается большими плоскими чешуйками — значит сварочный ток нормальный и сварка видимо тоже. Если шлак не скалывается чешуйками — сварочного тока не хватает и шва не будет.

Электроды бывают разные. Бывают китайские МР3. От них очень очень много шлака. Эти электроды дешевые и это единственное их преимущество. Для начинающего они категорически противопоказаны. От них вы только устанете.

Электроды бывают OK.46 фирмы esab. Эти электроды лучше всего для совсем начинающего. От этих электродов шлака мало и весь процесс сварки отлично виден. Шлак от них тонкий и скалывается чешуйками в сантиметр шириной и несколько сантиметров длиной. Бывает, что шлак отстаёт от металла сам. Ещё одно огромное преимущество для начинающего (и удобство при постоянной работе) этих электродов в том, что они зажигаются поверх шлака. То есть ими не надо долбить электродом чтобы зажечь дугу. Их можно просто прикоснуть к детали и дуга загорится. Даже с необбитым шлаком. Что по хорошему говоря — плохо. Шлак надо оббивать. При условии нормально проваренного шва шлак оббивается легко.

Электроды бывают LB52u. Эти электроды дают белый как полированный шов и глазурованный слой шлака сверху. У них практически идеальный шов. Главный их недостаток в том, что если вы прервали дугу, то снова вам её уже не зажечь, ибо шлак как стекло. Придется остановиться, дождаться пока металл остынет, оббить блестящую корку шлака, и только потом снова зажечь дугу. Если варить не останавливаясь (толстое железо), то эти электроды наилучшие. Правда и самые дорогие.

Изменено 11 июня 2019 пользователем Паниковский

Сварка – это один из доступных и надёжных способов прочного соединения металлических изделий. В частном доме, в гараже или на даче всегда найдётся работа, связанная со сваркой: заделать дыру в поливальной бочке, соорудить забор, починить металлический стол и другое. Обычно обращаются к профессионалам, но если требуется выполнить несложные работы и красота шва не имеет большого значения, то можно выполнить сварочные работы самому. Лучше, если первые уроки преподаст опытный мастер, однако в некоторых случаях приходится разбирать азы электросварки самостоятельно. Самой простой, доступной и популярной является электродуговая сварка, поэтому её и используют практически все мастера, работа которых связана с металлом.

Что такое ручная дуговая сварка?

рис.1

Процесс ручной дуговой сварки состоит в том, что с помощью инвертора или трансформатора образуется электрическая дуга между кончиком электрода и поверхностью металла. Повышенная температура плавит металл и электрод, способствуя сплавке материалов. (рис. 1) Место, где металл соединяется с электродом, называется сварочной ванной. Стандартные размеры ванны:

  • ширина 7-15 мм;
  • длина 10-32 мм;
  • глубина 5-6 мм.

Параметры сварочной ванны условны и зависят от разных факторов: режима сварки, формы краев свариваемых изделий, скорости движения электрода и других.

При расплавлении электрода, его покрытие образует защитный газовый слой, который не даёт прогорать металлу, а также защищает от воздействия кислорода. Образуется сварочный шов, покрытый слоем шлака. Шлак впоследствии удаляют с помощью молотка сварщика.

Ручная дуговая сварка очень популярна благодаря преимуществам:

  • доступность;
  • доступные расходные материалы и оборудование;
  • не требует переналадка оборудования для сварки разных материалов;
  • хорошее качество шва.

Инструменты и средства защиты для сварки

Для ручной сварки понадобятся: сварочный аппарат, расходники, в виде электродов, металлическая щётка, молоток, зубило и маска со светофильтром (маска сварщика).

В случае, если вы ни разу не видели держатель электрода и вам не знакомы даже общие понятия и правила электросварки, обращайтесь за помощью к профессионалам. В интернет-магазине Энкор24 опытные продавцы консультанты дадут грамотные советы, помогут выбрать необходимую оснастку и оборудование как для начинающего, так и для опытного сварщика. Хотите сэкономить ваше время и деньги – заходите в интернет-магазин Enkor24.ru, смотрите, выбирайте и покупайте лишь то, что вам действительно необходимо, без навязывания и предвзятости к бренду, по очень привлекательным ценам. Только здесь вы найдёте огромный выбор сварочного оборудования и сможете купить электроды, сварочные аппараты, маски сварщика, краги, представленные как ведущими российскими, так и импортными производителями: ESAB, Elitech, РЕСАНТА, Энкор, Fubag, Plasmatec, TIGARBO, ЛЭЗ, Telwin и другие.

P.S. Лайв-хак – перед оформлением заказа на сайте, зарегистрируйтесь и получите 500 бонусных баллов, которые будут списаны с общей стоимости вашего будущего заказа.

Сварочные аппараты для ручной дуговой сварки:

Трансформаторы – работают с переменным током. Они тяжелые по весу, сильно шумят, образуют нестабильную дугу и влияют на электросеть, вызывая скачки напряжения. На трансформаторе выполнить ровный шов сможет только опытный сварщик. Однако, если научиться сварочному делу на трансформаторе, то с остальными аппаратами будет гораздо легче.

Выпрямители – преобразуют переменный ток в постоянный, работают на основе полупроводниковых диодов. Выпрямитель универсален, с помощью него варят самые разные металлы и используют любые электроды. В отличие от трансформатора, выпрямитель даёт стабильную дугу, что облегчает процесс сварки.

Сварочные инверторы – имеют компактные размеры, автоматизированные настройки, они работают тише, чем трансформаторы. Этот аппарат преобразует переменный ток в постоянный высокой мощности.

Преимущества:

  • точность настроек;
  • многофункциональный;
  • образует стабильную дугу;
  • не зависит от скачков напряжения;
  • работает с любыми видами электродов.

Все эти преимущества обеспечивают ровный высокого качества шов.

Недостатки:

  • нужно часто чистить от пыли;
  • нельзя работать при температуре ниже -15°С.

Ряд полезных советов:

  • Если в только начинаете изучать сварку на практике, то лучше начать с инвертора. С ним гораздо проще и удобнее работать
  • Не забудьте про молоток и зубило, которые понадобятся вам для сбивания шлака со шва. Далее шов очищают металлической щёткой.
  • Нельзя забывать и о средствах защиты.Обязательно должна быть сварочная маска со светофильтром, защищающим глаза.
  • Костюм должен быть брезентовым, с длинным рукавом. Брюки гладкие, без отворотов. Обувь лучше выбрать максимально закрытую, например, кожаную.
  • Еще один атрибут – брезентовые или замшевые перчатки или рукавицы достаточной длины.
  • Также не помешает позаботиться о пожарной безопасности, например, приготовить ведро воды.

Подготовка к процессу

Перед началом работы нужно подготовить сварочный аппарат:

  • Проверить значение напряжения и частоты тока, данные должны совпадать и в сети и на корпусе аппарата;
  • Если есть режим выбора напряжения, то лучше сразу выставить, далее выставить значение тока. Параметр мощности должен соответствовать номеру электрода, то есть диаметру.
  • Проверить изоляцию кабеля. Надёжно закрепить зажим «заземление».
  • Проверить все кабели, изолированы ли они, соединения, штепсели.
  • Вставить электрод в держатель, который может быть винтовым и пружинным. Обязательно убедиться в том, что электрод держится крепко.

Например, инвертор имеет два кабеля. Один подсоединяется к детали, второй держит электрод. На них подают разные значения тока: плюс – на деталь, минус – на электрод при «прямой полярности». В некоторых случаях необходимо варить в режиме «обратная полярность», то есть плюс на электрод, минус на деталь.

Место сварки тоже должно быть подготовлено. Нужно очистить поверхность металла от любых загрязнений, ржавчины, окалины, масла. Большинство дефектов сварки возникают из-за плохо подготовленной поверхности. Электроды перед сваркой необходимо проверить на целостность: его покрытие должно быть однородным, без сколов. Также часто требуется просушить или прокалить расходные материалы.

Еще один важный вопрос: какой ток выставлять. Чем выше ток, тем стабильнее дуга, но сильно большое значение может прожечь металл. Выставляемый ток напрямую зависит от номера электрода и толщины детали. Для горизонтальной сварки можно ориентироваться на следующие значения ампеража: (таб.1)

Для вертикальной сварки значения нужно уменьшать на 15%, для потолочных швов – на 20%. Однако на практике в процесс сварки вмешивается множество других факторов, поэтому выявить правильный ампераж можно только опытным путём.

Как правильно варить?

Сварка начинается с розжига дуги. Существует два способа, чтобы разжечь дугу:

  • Касание. Электрод держат под углом 60°, затем концом электрода касаются металла и тут же поднимают электрод на расстояние 3-5 мм. Образуется дуга.
  • Чиркание. Кончиком электрода быстро проводят по поверхности металла и тут же быстро приподнимают его на 2 мм.

Оптимально выдерживать длину дуги 5 мм. Если слишком приблизить, произойдёт залипание электрода, длинная же дуга не проваривает металл, образует много брызг. Если залипание происходит слишком часто, значит, силы тока маловато и следует его добавить. Длину дуги можно контролировать по звуку: если звук ровный, однотонный, значит, длина постоянная, если же образуются резкие звуки с хлопками, значит длина слишком большая.

Как только сварщик поймает дугу, он приступает к сварке. Электрод медленно и плавно перемещают по горизонтали, выполняя лёгкие колебательные движения. Если вдруг дуга оборвалась или же электрод сгорел раньше, чем закончился шов, то нужно правильно продолжить работу. В конце шва образуется углубление (кратер). Нужно отступить от него приблизительно на 12 мм и зажечь дугу. Медленно двигаясь вперёд, тщательно заварить кратер и продолжить сварку шва.

Как правило, сваривают в несколько слоёв:

  • детали толщиной до 6 мм двумя слоями;
  • заготовка 6-12 мм – тремя слоями;
  • детали толщиной более 12 мм – 4 слоями.

Траектория движения дуги делится на виды:

  • Поступательная – электрод просто перемещается вдоль оси электрода;
  • Продольная – для формирования ниточного тонкого шва;
  • Поперечная – колебательные движение электрода определённой ширины (рис. 2)

рис.2

Обычно мастер совмещает все три траектории. Одновременно необходимо контролировать расстояние между электродом и поверхностью, так как электрод сгорает и уменьшается в длине. Также нужно следить за состоянием ванны, её размерами, чтобы вовремя увеличивать или уменьшать скорость движения.

Нужно помнить, что сваривать детали сразу сплошным швом нельзя, это приведёт к перекашиванию металла. Две заготовки соединяют струбцинами или иным способом, затем делают точечные швы на расстоянии 8-25 см друг от друга, в зависимости от длины шва. Рекомендуется выполнять точечные швы с двух сторон, чтобы не возникло напряжение металла. И только потом приступать к выполнению основного шва.

Виды швов

Соединительные швы бывают:

  • тавровые;
  • стыковые;
  • угловые;
  • внахлёст.

По расположению сварные швы делятся на: потолочные, горизонтальные, вертикальные. (рис. 3)

рис.3

Горизонтальный шов самый простой, электрод опускается к низу под углом 60-70 градусов. ( рис. 4)

рис.4

Вертикальный шов – электрод ведут по вертикали снизу-вверх или сверху-вниз. Лучше держать электрод под углом 45-50° вниз от вертикального положения, чтобы металл не стекал. Желательно делать шов одним прогоном. (рис 5).

рис.5

Потолочный шов – самый сложный. Сварочная ванна располагается вверху, над сварщиком и перевёрнута вверх дном. Движение электрода производится на себя, на очень короткой дуге. Желательно варить электродами 3-4 мм.(рис. 6)

рис.6

Основные ошибки новичков

Чтобы научиться правильно варить, нужно не только знать основы, но и какие частые ошибки допускают новички:

  1. Слишком быстро перемещают электрод, из-за этого образуется неровный шов с непроваренными местами; (рис. 7)
  2. Чересчур медленное ведение электрода приводит прожигу в металле и образованию дыр (рис. 8);
  3. Неправильная подача тока: сильно большой ток может прожечь металл, а недостаточно сильный может не проварить шов и вызовет залипание электрода с поверхности.
  4. Неправильно выбранный угол, может привести к неровному и плоскому шву.
  5. Неправильный зазор между электродом и металлом. Если он слишком мал, то металл заготовки плохо прогревается. Из-за слишком длинной дуги получается бесформенный непрочный шов (рис. 9).

рис.7

рис.8

рис.9

Вообще скорость движения электрода должна соответствовать силе тока, чем она больше, тем выше должна быть скорость движения электрода.

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.