Что такое электросварка, и зачем она нужна дома?
Чтобы разобраться с термином, потребуется задеть школьный курс физики и разобраться в сопутствующих процессах при сваривании деталей. Полученные знания помогут сварщику делать более качественные швы, ведь понимание основы работы электросварки дает возможность вести работу осознанно, а не полагаясь на шаблонные действия других специалистов.
Электросварка (дуговая сварка) – получение соединений неразрывного типа за счет кристаллизации присадочного и базового материалов.
Во время процесса образования шва, происходит временное расплавление основы и электрода, за счет чего образуется сварочная ванна. После остывания поверхности, материалы соединяются на молекулярном уровне (сплавляются), кристаллизируясь в шов, который по прочности не уступает другим областям основной поверхности.
| Преимущества электросварки | Недостатки электросварки |
|---|---|
| Конструктивная простота. | Вред электромагнитного излучения и света. |
| Универсальность применения вне зависимости от пространственного положения – вертикальная, горизонтальная, под углом в 45 градусов и так далее. | Коэффициент полезного действия базируется на умениях сварщика. При неимении таковых, конечный результат окажется плачевным. |
| Большое число металлов, которые можно соединить при помощи электрической дуговой сварки. | От мастера необходимы базовые навыки использования агрегата + от 30 часов практической наработки в простых условиях. |
Классификация электросварки производится на основании множества критериев – уровень механизации процесса сваривания, тип тока + его полярность, дуга, характеристики электрода, способ защиты зоны и так далее. Давайте рассмотрим классическое распределение – ручная дуговая, полуавтоматическая дуговая и автоматическая дуговая типы сварок.
1) Ручная дуговая сварка
Наиболее сложный вариант в применении для неопытного сварщика, ведь большую часть работы приходится выполнять собственными руками. Регулирование технологии с прочими моментами производится посредством ГОСТа 5264-80. В учет берется тип соединения, форма кромок, характер шва, поперечное сечение и толщина элементов для сваривания.
Недостатками ручной сварки является негативное воздействие на организм человека продуктов распада/света и сравнительно низкая эффективность работы при ее больших масштабах. Низкоквалифицированный специалист не сможет качественно орудовать дугой при работе с ручной дуговой сваркой, потому, метод наложения швов точно не для новичков.
2) Полуавтоматическая в газовой среде
Отличительные черты у метода соединения 2 – использование подвижного плавящегося электрода + наличие защитного газа. Второй выступает в роли преграды между внешней средой и электрической дугой.
Защитным газом выступает аргон, углекислота, гелий, либо их комбинации в определенных пропорциях. Технология сварки полуавтоматом происходит за счет пропуска проволоки сквозь сопло газа, из-за чего та расплавляется. Длина дуги контролируется автоматически, а направление движения + скорость остаются под контролем сварщика. Методика работ может быть проведена и без газовой оболочки – применяется специальная самозащитная проволока с вкраплениями кремния, марганца и прочих металлических элементов с раскисляющими свойствами.
3) Автоматическая сварка под флюсом
Метод, имеющий повышенную производительность и минимальные потери по электроду. Сварщик может не опасаться брызг, а зона проведения сварки максимально безопасна в отношении образования оксидов и прочих вредных примесей для шва.
Алгоритм процесса сварки:
- Подача проволоки за счет специальных роликов.
- Посредством контакта скользящего типа производится подведение к проволоке электрического тока.
- Начинается движение электрода вдоль разметки для шва.
- Из бункера агрегата высыпается флюс, за счет испарения которого образуется газовое облако, защищающее электрическую дугу от влияния внешней среды.
- Образование шва.
- Очистка от шлаковой корки.
- Сбор излишек флюса для повторного использования.
Оборудование для проведения работ не требует от оператора использования специальных защитных приспособлений для глаз. Благодаря автоматизации процесса, субъективное влияние сварщика сводится к минимуму, а потому, риск накосячить резко стремиться вниз.
Как научится варить сваркой
Обучаться варить электросваркой следует на толстом куске металла в соответствующих условиях и на качественном оборудовании. Прежде всего, надо приобрести сварочный аппарат. Обычно используются:
- Трансформаторы. Доступные устройства, но отличаются низким качеством дуги и сильно «просаживают» напряжение в сети.
- Выпрямители. Обеспечивают постоянный ток, который требуют многие современные технологии сварки. Качество дуги выше, чем у трансформаторов, но нагрузка на электросети остается высокой.
- Инверторы. Производят многоступенчатое преобразование входящего напряжения в необходимый для работы постоянный ток.
Из всех видов сварочных аппаратов наиболее удачным и не разрушающим электропроводку являются инверторы. Они обеспечивают высокое качество шва, в сравнении с трансформаторами или выпрямителями не создают нагрузку на сеть. Обучение варить электросваркой лучше всего проходить на инверторах.
Важный момент — выбор сварочного электрода, представляющего собой стальной пруток, покрытый слоем обмазки. Она необходима для создания газо-шлакового защитного слоя, стабилизирующего процесс. Для новичка наиболее удобен 3-мм электрод, дающий возможность обеспечить ровное соединение. Более толстые электроды требуют соответствующего оборудования. Для обучения необходимо припасти как минимум пачку электродов, одним-двумя тут не обойтись.
Устройство инверторного сварочного аппарата
Что нужно для сварки в домашних условиях?
Для проведения работ потребуется, прежде всего, сварочный аппарат. Существует несколько его разновидностей.
Определимся, какому из них отдать предпочтение.
- Сварочный генератор. Отличительная особенность заключается в возможности вырабатывать электрическую энергию и использовать ее на создание дуги. Будет полезен там, где нет источника тока. Имеет внушительные габариты, поэтому не очень удобен в работе.
- Сварочный трансформатор. Прибор преобразует переменное напряжение, подающееся от сети, в переменное напряжение другой частоты, что необходимо для сварки. Аппараты просты в эксплуатации, но имеют значительные габариты и негативно реагируют на возможные скачки сетевого напряжения.
- Сварочный выпрямитель. Устройство, которое преобразовывает подающееся от сети напряжение в постоянный ток, необходимый для образования электрической дуги. Отличаются компактностью и высокой эффективностью работы.
Для работы в домашних условиях предпочтителен выпрямитель инверторного типа. Их обычно называют просто инверторами. Оборудование имеет весьма компактные размеры. При работе его вешают на плечо. Принцип работы устройства достаточно прост.
Оно преобразует высокочастотный ток в постоянный. Работа с током такого типа обеспечивает максимально качественный сварной шов.
Сварочный генератор может работать при отсутствии сети. Он сам вырабатывает ток. Система очень громоздкая, работать с нею достаточно сложно
Инверторы экономичны, работают от бытовой сети. Помимо этого, именно с ними лучше работать новичку. Они предельно просты в эксплуатации и обеспечивают стабильную дугу.
К недостаткам инверторов можно отнести более высокую, чем у других приборов, стоимость, чувствительность к попаданию пыли, влаги и к скачкам напряжения
При выборе инвертора для домашней сварки обращают внимание на диапазон значений сварочного тока. Минимальное значение – 160-200 А
Дополнительные функции оборудования могут облегчить работу для новичка
Дополнительные функции оборудования могут облегчить работу для новичка.
Из таких приятных «бонусов» стоит отметить:
- Hot Start – что означает повышение начального тока, подающегося в момент поджига сварочной дуги. Благодаря этому дугу активировать намного легче.
- Anti-Stick – автоматически уменьшает сварочный ток если электродный стержень залип. Это облегчает его отрыв.
- Arc Force – увеличивает сварочный ток, если электрод подносят к изделию слишком быстро. Залипания в таком случае не происходит.
Кроме сварочного аппарата любого типа понадобятся электроды. Их марку лучше всего подобрать по специальной таблице, в которой указывается тип свариваемого материала.
Потребуется также сварочная маска. Лучше всего та, что надевается на голову. Модели, которые требуется держать в руке, крайне неудобны.
Работать со сваркой нужно только в защитном костюме. Специальная маска защитит глаза от ультрафиолета и брызг, плотный костюм и брезентовые перчатки предотвратят ожоги
В маске может быть простое затемненное стекло или так называемый «хамелеон». Последний вариант предпочтительнее, поскольку при появлении дуги стекло автоматически затемняется.
Работать необходимо только в специальной одежде, защищающей от брызг и ультрафиолета. Это может быть плотная х/б спецовка, сапоги или высокие ботинки, брезентовые или прорезиненные перчатки.
Основные правила стыковки деталей
После того, как освоены азы сварки, необходимо самостоятельно варить металлоконструкции, переходить к выполнению простейших операций по сборке и прихватке узлов в бытовых условиях. Как правило, домашний мастер не варит толстый металл, поэтому о разделка кромок не потребуется. Для начала можно потренироваться соединять профильную трубу. Для этого потребуется на концах деталей зарезать острые углы, для большей площади провара.
Детали вставляют в угловую струбцину и фиксируют поджимной планкой. Теперь необходимо предварительно прихватить с нескольких сторон. Для этого зажигают дугу и ставят небольшую точку.
Не требуется выдерживать большой катет, необходимо просто зафиксировать детали. После проверки диагоналей, выполняют прихватки со всех доступных сторон. Теперь снимают конструкцию и обваривают ее надежным и качественным швом.
Если хорошо усвоены уроки по углу наклона, укладке металла в расплавленную сварочную ванну, то операции по сборке металлоконструкций не вызовут затруднений даже для чайников в сварочном деле.
Изучив основы сварки и набравшись теоретических знаний, надо как можно чаще практиковаться, одевать сварочную экипировку, включать сварочный аппарат и долгое время оттачивать свое мастерство. Только практика позволит стать сварщиком высокого класса.
Владение электросваркой является навыком, который всегда пригодится в строительстве и быту. В настоящий момент нет другого способа соединения металлических элементов как сварка. Научиться этому ремеслу можно самостоятельно, освоив начальные навыки сварщика и производя несложные сварочные работы. Рассмотрим, с чего стоит начать обучение электросварке для начинающих и что для этого понадобится.
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.
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.
Сварочный инвертор: устройство и принцип работы
Устройство, которое способно преобразовать переменный электрический ток 220 — 380В при частоте 50 Гц в постоянный и пригодное для прочного соединения металлических конструкций называется сварочным инвертором.
КПД достигает 90%. Оплачивать бешеные счета за электроэнергию не придется. Инвертор «мотает» чуть больше обычного расхода, но не сильно много.
Плюс, на напряжение бытовой сети инверторы никак не влияют, так что соседи и не догадаются о проходящих рядом сварочных работах и у них не станут мигать лампочки и перегреваться бытовая техника.
Также, что немаловажно для жителей частного сектора, агрегат может сносно работать и при пониженном напряжении. Например, при 170 В доступна сварка трехмиллиметровым электродом
Дуга при работе инвертором получается «мягче» и удерживается легче.
Начинка устройства для сварки будет интересна электрикам и тем, кто собрался его ремонтировать.
Рассмотрим то в конструкции инвертора, чем будем пользоваться, внешний вид, рабочие узлы:
Корпус. В виде металлического ящика с прорезями для вентиляции. На нем находятся все рабочие узлы агрегата. Ремень или ручка, которые крепятся на корпусе для транспортировки сварочного аппарата к непосредственному месту работы. Клавиша или тумблер для включения с индикаторами питания и перегрузки (перегрева). Ручки для выставления параметров сварки — тока и напряжения. Розетки для подключения рабочих кабелей. «+» и «-«. Один — с прищепкой-клеммой для подключения массы (заземления), другой — для электрода
Стоит обратить внимание на то, что чем они жестче и короче, тем меньше комфорта во время сварки! На задней панели — разъем для подключения кабеля к электросети
Выполнение сварочных швов
До того, как узнать, какие существуют разновидности сварочных швов, требуется иметь информацию об их свойствах. Они, фактически, являются характеристиками соединения, которые определяют их качественное состояние. Среди них выделяют надёжность, вязкость, удлинение и сужение.
В зависимости от расположения
С учётом расположения сварочные швы бывают горизонтальными, вертикальными, потолочными и наклонными.
Горизонтальный
В период выполнения подобного шва главной трудностью станет стекание металла вниз. Алгоритм действий:
| Иллюстрация | Описание действий |
 | Подготавливаются пластины |
 | Включают сварочный инвертор, выставляют ток |
 | Меж пластин делают небольшой зазор и создают сварочные «ванны» |
 | Делают сварочное соединение |
 | Отбивают шлак |
Вертикальный
Опытные специалисты советуют делать данное соединение 1 проходом. Алгоритм действий:
| Иллюстрация | Описание действий |
 | Подготавливаются пластины |
 | Включается сварочный инвертор |
 | Делается сварочный шов |
 | Отбивается шлак |
Потолочный
Подобное соединение считают наиболее трудным, поскольку сварочная ванна перевернута кверху дном и располагается над человеком. Алгоритм действий:
| Иллюстрация | Описание действий |
 | Подготавливаются пластины |
 | Надеваются средства защиты, включается инвертор |
 | Делается сварочное соединение |
 | Отбивается шлак |
 | Готовый шов |
Наклонный
В процессе формирования углового соединения детали располагают под различными углами лодочкой так, чтобы металл мог стекать в угол. Последовательность действий:
| Иллюстрация | Описание действий |
 | Подготавливаются пластины |
 | Создаётся шов |
 | Отбивается шлак |
В зависимости от конструкции соединения
С учётом конструкции соединения швы делаются встык, внахлёст или тавровыми. Рассмотрим каждый из них.
Встык
Последовательность действий:
| Иллюстрация | Описание действий |
 | Готовятся пластины |
 | Зажигается электродуга. |
 | Формируются сварочные «ванны» |
 | Формируется соединение |
 | Отбивается шлак |
Внахлёст
Последовательность действий:
| Иллюстрация | Описание действий |
 | Подготовка изделия |
 | Формирование «ванн» |
 | Формирование шва внахлёст |
 | Отбивается шлак |
Тавровый
Последовательность действий:
| Иллюстрация | Описание действий |
 | Подготовка деталей |
 | Изготовление сварочных «ванн» |
 | Создание таврового шва |
 | Устранение шлака |
Сварка полуавтоматом: первый опыт
Для практической работы необходимо подготовить:
- сварочный аппарат;
- перчатки;
- защитную маску;
- баллон с газом.
Первое что необходимо сделать, это настроить сварочный аппарат. Правильно отрегулированная сила подаваемого тока позволит выполнить сварочный шов идеально ровно и без обрывов.
Этот параметр напрямую зависит от толщины свариваемого металла, поэтому прежде чем приступить к работе необходимо ознакомиться с инструкцией к электрическому прибору. В которой должна быть указана рекомендуемая заводом-изготовителем сила тока для определённой толщины свариваемых деталей.
Выбор режимов сварки
Также следует сделать правильный выбор скорости подачи сварочной проволоки, которая регулируется специальным механизмом.
Оптимальный диаметр проволоки для сваривания равен 0,8 мм, но при работе с очень тонким металлом можно установить электрод 0,6 мм, чтобы при сниженной силе тока осуществлялось расплавление металла без затухания дуги.
Если есть возможность, то лучше приобрести итальянскую проволоку для сварки полуавтоматом. Импортные аналоги более качественные, но и стоимость таких изделий будет в несколько раз выше.
Видео-инструкция: настройка.
Баллон с редуктором
Для того чтобы защитить место сварки от воздействия кислорода, подаётся защитный газ. Самым дешёвым вариантом использования защитного газа является приобретение углекислотного баллона с редуктором.
Редуктор с манометром обязательно должны быть установлен для контроля давления подаваемого газа. Для осуществления качественной сварки металлов в среде защитного газа достаточно установить рабочее давление около 0,2 атмосфер.
Защитная маска
Для предохранения зрения варить полуавтоматом следует только с использованием защитной маски, например, . Современные изделия имеют в своей конструкции специальную регулировку, которая позволяет настроить защитный механизм таким образом, чтобы обеспечивалась качественная защита только во время горения дуги.
При затухании процесса плазменного горения окошко маски будет достаточно прозрачным, чтобы можно было продолжать работу без снятия защитного приспособления. Такие сварочные маски особенно будут удобны начинающим сварщикам, в устаревших моделях слишком сильно затенялось защитное стекло, что делало процесс сварки очень неудобным, по причине плохой видимости сварочного шва после затухания дуги.
Технология сварки
Когда все подготовительные работы будут осуществлены, необходимо подключить «массу» к свариваемой металлу. Если работать приходится с небольшими деталями, то сваривание производится на металлическом столе, к которому и подключается соответствующий проводник.
Если нет стола, то работу можно осуществить на горизонтально расположенном металлическом листе толщиной не менее 2 мм, к которому и осуществляется подсоединение «массы» сварочного аппарата.
Перед началом сварочного процесса необходимо также отрегулировать величину выступания сварочной проволоки из сопла. Рекомендуется установить такой выступ в размере не более 5 мм. Если проволока перед началом выполнения сварочных работ выступает более значительно её необходимо укоротить с помощью кусачек.
Прежде чем выполнить сплошной сварочный шов рекомендуется максимально близко расположить свариваемые детали и не менее чем в двух местах осуществить точечное сваривание чиркнув электродом по металлу в месте соединения. Это необходимо для того чтобы обеспечить неподвижность свариваемых деталей.
Если необходимо наварить один лист металла на другой, то в этом случае можно воспользоваться струбцинами для надёжного закрепления привариваемых деталей. После того как будет обеспечена неподвижность деталей любым из перечисленных способов, можно приступать к выполнению сварочного шва.
Для сварки деталей делается запал дуги и производится расплавление металла в месте соединения металлов с формированием шва. Если при первых попытках сварить детали дуга не будет стабильно зажигаться необходимо увеличить силу тока подаваемую сварочным аппаратом.
Для правильного образования дуги необходимо на короткое время коснуться проволокой металлических деталей, к которым подключена «масса». Затем оторвать проволоку на минимально возможное расстояние для образования стабильного горения электрической дуги. Таким образом проваривается шов от одного края к другому, постепенно перемещая дугу над поверхностью свариваемых деталей.
Видео: соединение тонкого метала.
Видео: сварка толстого металла для начинающих.
Подготовка к работе инвертором
При первом включении, а также при перемещении сварочного инвертора на новое место работы необходимо проверить сопротивление изоляции между корпусом и токоведущими частями, после чего подсоединить корпус к заземлению. Если инвертор долгое время находился в эксплуатации, перед тем как приступить к сварке, нужно обязательно провести его ревизию на предмет скопления пыли во внутреннем пространстве. При повышенной запыленности следует очистить все силовые элементы и блоки управления сваркой с помощью сжатого воздуха с умеренным напором. Для беспрепятственной работы системы принудительной вентиляции аппарата вокруг него должно быть создано свободное пространство на расстоянии не менее полуметра. Запрещается варить устройствами инверторной сварки вблизи мест работы шлифовальных и отрезных машинок, т. к. они создают металлическую пыль, способную вывести из строя силовую часть и электронику инвертора. В случае проведения сварочных работ на открытом пространстве необходимо защитить аппарат от прямого попадания водяных брызг и солнечных лучей. Устанавливаться сварочный инвертор должен на горизонтальной поверхности (либо под углом, не превышающим значение, указанное в паспорте).
Внешний осмотр оборудования
Внешний осмотр сварочного инвертора производится самим сварщиком перед началом каждой рабочей смены. Во время этой процедуры в первую очередь проверяется состояние изолирующих оболочек сварочных и питающего кабелей и в случае необходимости делается их замена или ремонт. Далее проверяется держатель электродов и зажим кабеля массы, а также состояние штекеров и гнезд для подключения к сварочному инвертору. Следующим шагом производится осмотр панели управления сваркой на предмет целостности тумблеров, переключателей, кнопок и индикаторов. Кроме того, определяется общая запыленность аппарата и при необходимости проводится его очистка.
Использование средств защиты
При проведении сварочных работ наибольшую опасность представляет вероятность поражения электрическим током, получение ожогов от разлетающихся капель расплавленного металла и световое воздействие на сетчатку глаза излучением электрической дуги. Кроме того, возможны механические травмы и попадание в дыхательные пути газов, выделяющихся в процессе сварки. Поэтому любой начинающий сварщик, решивший освоить сварочный инвертор, кроме самого аппарата, обязан приобрести комплект средств индивидуальной защиты, а также тщательно изучить правила техники безопасности при выполнении сварочных работ. В стандартный комплект защитных средств сварщика входят маска и искростойкие перчатки, а также спецовка и обувь из негорючих и неплавящихся материалов. Кроме того, в процессе сварки инвертором может потребоваться специальный респиратор, а зачистку заготовок и швов необходимо производить в защитных очках.
