Как правильно варить сваркой: азы, технология, выбор тока, техника ручной дуговой сварки

Сварка без электродов

При промышленном производстве или просто при желании овладеть более прогрессивными методами прибегают к сварке с применением современного оборудования, в котором электроды не требуются. Сварка без электродов предполагает их замену на проволоку, которая дозированно поступает из применяемого оборудования. К ним относятся полуавтоматы. Они являются аналогами уже несколько устаревших, но все еще применяемых и имеющихся в продаже трансформаторов.

В полуавтоматах сварочная проволока намотана на бобину внутри аппарата. При сварке осуществляется ее непрерывная подача. Специальный механизм обеспечивает перемещение проволоки по мере ее оплавления, что дало основание назвать это устройство полуавтоматическим.

Аппараты и расходные материалы

Чтобы проводить сварочные работы, требуется использовать специальное оборудование. Специалисты рекомендуют использовать аппараты, вырабатывающие постоянный ток (инверторы). Сварочное оборудование, в котором используются трансформаторы, обладает низким КПД и ухудшает конечный результат.

Для работы инвертора понадобятся расходные материалы в виде электродов. Их диаметр должен быть не менее 3 мм. Сварка чугуна электродами позволяет сделать более качественный шов, чем при работе полуавтоматом. Лучшими расходными материалами для этого сплава считаются ОЗЧ-2 и МНЧ-2.

Подготовка

Перед началом процесса следует подготовить сварочный аппарат и проверить его работоспособность. Убедиться, что имеется достаточное количество электродов, подходящих для конкретных материалов. Для отбивания шлака потребуется молоток или кувалда, а для уборки кусочков — щетка.

Сварка не является безопасным процессом, поэтому потребуется защитный костюм для сварщика, маска со светофильтром, рукавицы, прочная обувь. Около места проведения сварки должна находиться емкость с водой. Рядом не должно быть легковоспламеняющихся предметов. Остатки шлака следует убирать сразу после окончания. Электродуговую сварку для начинающих следует проводить под присмотром опытного специалиста.

Сварка инвертором

Наилучший сварочный аппарат для начинающих — это инвертор. Работа со сварочным аппаратом такого уровня является несложной и, можно так выразиться, даже приятной. Такой сварочный прибор обладает многими преимуществами перед устаревшим в наше время трансформатором.

При приобретении инвертора следует в первую очередь обращать внимание на такую его характеристику, как мощность. Основы сварочных работ для начинающих рекомендуют выбирать прибор такой мощности, которая будет достаточна для предстоящего проведения, чтобы не переплачивать

Для переноса этого агрегата предусмотрен наплечный ремень, обладающий регулировкой, или ручка. Сам аппарат устанавливается на опорные ножки. Охлаждение осуществляется посредством вентилятора. Этому также способствуют вентиляционные отверстия в металлическом корпусе прибора. Перегрев силового блока фиксируется специальным регулятором.

Управляется инвертор кнопкой включения. При подключении в сеть загорается индикатор включения. Для подключения держателя с установленным в нем электродом имеется специальный разъем. Сваривать детали с помощью инвертора допустимо только постоянным током. Менять параметры сварки можно, изменяя полярность на агрегате. Ток на инверторе выбирают в зависимости от толщины деталей.

Тренироваться работой с инвертором лучше всего на массивных деталях небольшого размера. Удобно проводить соединение, когда детали лежат на верстаке. Если тренировка осуществляется только на одном куске металла, то на нем мелом следует провести линию, по которой будет двигаться электрод. Начинать варить рекомендуется, установив минимальное значение тока, и выбрав обратную полярность. Двигать электрод при этом надо углом вперед.

Оптимальный ток можно определить, взяв металлическую заготовку и установив на приборе большое значение тока. Если произойдет прожог металла, то ток следует уменьшать, добиваясь его оптимального значения.

Как правильно варить сварочным аппаратом ручной дуговой сварки штучными электродами (MMA)

Сварочные работы по металлу являются чрезвычайно распространенными в настоящее время. Однако, для того чтобы правильно их выполнять, необходимы соответствующие навыки. И необходимость получения данного опыта является очень актуальной, поскольку от того, насколько качественно выполняются сварочные работы, зависит долговечность и надежность соединения отдельных частей различных предметов из металла, в том числе и кованых элементов.

В настоящее время, для того чтобы узнать, как правильно варить сварочным аппаратом, можно воспользоваться специальной литературой. Кроме того, существуют курсы для обучения сварочным работам. При освоении правил того, как осуществлять сварочные работы самостоятельно, необходимо достаточно четко представлять алгоритм их выполнения и технику безопасности.

Прежде всего, очевидно, необходимо начинать с изучения правил техники безопасности. Она начинается с того, что нужно знать, как выбирается специальная одежда и защитные приспособления для сварочных работ. Самым главным предметом, конечно, является защитная маска, либо сварочный щиток. Маска должна быть максимально надежной и защищать от излучения электрической дуги сетчатку глаз. Также потребуется защитная куртка и брюки для того, чтобы защитить одежду от повреждений искрами, которые образуются во время сварочных работ.

Далее необходимо переходить к изучению непосредственно самого алгоритма выполнения сварочных работ. Вначале необходимо установить зажим заземления на свариваемой детали.

Затем выбирается режим электрического тока в соответствии с типом электрода и его диаметром.

Далее можно будет попробовать сам процесс. Вначале нужно провести электродом по металлической заготовке. Касание должно быть кратковременным, и если все нормально с электрической цепью, привести к вспышке искр. А далее нужно поднести электрод к детали, сделать ту же процедуру и отдалить его на расстояние 3-5 мм. Этого достаточно, чтобы электрическая дуга возникла между электродом и свариваемой деталью. Самое сложное, это удерживать электрическую дугу и не давать ей погаснуть, допустив слишком большой или маленький зазор между свариваемой поверхностью и электродом.  При этом нужно сваривать между собой металл детали и электрода в одно целое в виде аккуратного сварного шва. Практиковаться можно на каких-либо ненужных металлических изделиях. И только, когда будет получаться, можно переходить к свариванию настоящих деталей.

Небольшое видео, где дилетант-самоучка делится опытом с новичками:

И еще один ролик о том, с чего начинать учиться варить.

Также может быть полезным просмотреть следующие материалы:

• Сварочные швы
• Техника выполнения сварочных швов

Дефекты сварных швов

У начинающих сварщиков часто при выполнении швов встречаются ошибки, которые приводят к появлению дефектов. Некоторые из них критичны, некоторые — нет

В любом случае, важно уметь определить ошибку, чтобы затем исправить ее.  Самые распространенные среди новичков дефекты — неодинаковая ширина шва и его неравномерное заполнение

Происходит это из-за неравномерных движений кончика электрода, изменении скорости и амплитуды движений. По мере накопления опыта эти недостатки становятся все менее заметными, через некоторое время вообще исчезают.

Другие ошибки — при выборе силы тока и величины дуги — можно определить по форме шва. На словах описать их сложно, проще изобразить. На фото ниже показаны основные дефекты формы — подрезы и неравномерное заполнение, прописаны причины, их вызвавшие.

Ошибки, которые могут возникнуть при сварке

Непровар

Одна из ошибок, которые допускают начинающие сварщики: непровар

Этот дефект состоит в неполном заполнении стыка деталей. Этот недостаток необходимо корректировать, так как он влияет на прочность соединения. Основные причины:

• недостаточный сварочный ток;
• высокая скорость движения;
• недостаточная подготовка кромок (при сварке толстых металлов).

Устраняется корректированием тока и уменьшением длины дуги. Подобрав правильно все параметры, от такого явления избавляются.

О выборе инверторного сварочного аппарата для дома и дачи читайте тут.

Подрез

Этот дефект — канавка вдоль шва на металле. Обычно возникают при слишком длинной дуге. Шов становится широким, температуры дуги для прогрева не хватает. Металл по краям быстро застывает, образуя эти канавки. «Лечится» боле короткой дугой или корректировкой силы тока в большую сторону.

Подрез в угловом соединении

При угловом или тавровом соединении подрез образуется из-за того, что электрод больше направлен на вертикальную плоскость. Тогда металл стекает вниз, снова образуется канавка, но уже по другой причине: слишком сильном нагреве вертикальной части шва. Устраняется снижением силы тока и/или укорочением дуги.

Прожог

Это сквозное отверстие в сварном шве. Основные причины:

• чересчур большой ток сварки;
• недостаточная скорость движения;
• слишком большой зазор между кромками.

Так выглядит прожог шва при сварке

Способы исправления понятны — пробуем подобрать оптимальный сварной режим и скорость движения электрода.

Поры и наплывы

Поры выглядят как небольшие отверстия, которые могут группироваться в цепочку или быть раскиданы по всей поверхности шва. Являются недопустимым дефектом, так как значительно снижают прочность соединения.

Поры появляются:

• при недостаточной защите сварной ванны  чрезмерном количестве защитных газов (электроды низкого качества);
• сквозняке в зоне сварки, который отклоняет защитные газы и кислород попадает к расплавленному металлу;
• при наличии загрязнений и ржавчины на металле;
• недостаточной разделке кромок.

Наплывы появляются при сварке с присадочными проволоками при неправильно подобранных режимах и параметрах сварки. Представляют собой затекший металл, который не соединился с основной деталью.

Основные дефекты сварных швов

Холодные и горячие трещины

Горячие трещины появляются в процессе остывания металла. Могут быть направлены вдоль или поперек шва. Холодные появляются уже на холодном шве в тех случаях, когда нагрузки для этого типа шва чересчур велики. Холодные трещины ведут к разрушению сварного соединения. Эти недостатки лечатся только повторной сваркой. Если недостатков слишком много, шов срезают и накладывают повторно.

Холодные трещины ведут к разрушению изделия

Сварочный трансформатор

Ручную дуговую сварку обеспечит сварочный трансформатор. При работе с ним применяется электрический ток переменного значения. Ручная сварка для начинающих будет представлять некоторую трудность, обусловленную скачками дуги. Управлять этими скачками можно, но все-таки для этого потребуется хотя бы небольшой опыт.

Помимо этого возникающие скачки напряжения могут привести к тому, что из строя выйдет бытовая техника. Неприятен сильный шум при работе сварочного трансформатора. Большой размер приведет к тому, что понадобится много места для его хранения, а значительный вес вызовет трудности при необходимости перемещения в другое место.

Однако, если в хозяйстве уже имеется этот сварочный агрегат, то пренебрегать этим не стоит и освоить именно на нем все необходимые азы сварки.

Сварка металла для начинающих на трансформаторе должна проходить согласно следующим этапам:

1. Выбрать достаточно толстый кусок металла.
2. Взять один электрод и зажечь дугу. Больше подойдет метод чирканьем. После появления искры отвести электрод назад на два-три миллиметра от поверхности элемента.
3. Круговыми вращательными движениями электрода добиться появления сварочной ванны.
4. Держа электрод под углом 45°, начинать движение его движение по ровной линии, символизирующей шов.

Можно считать, что руку уже немного набили и приступать к соединению двух металлических элементов. Сварка металла для чайников начинается с подготовительных операций. С помощью болгарки убрать с деталей имеющуюся на них грязь и заусенцы. Обезжирить торцы, подлежащие сварке. Делать это надо не только непосредственно на самих торцах, но и на расположенной рядышком поверхности.

Выполнением прихваток можно обеспечить надежную фиксацию свариваемых элементов друг относительно друга. Между деталями допустимо оставлять небольшой зазор. Поскольку шов предполагается делать небольшим, то будет достаточно двух прихваток — в начале шва и в его конце.

Во время выполнения шва необходимо следить за тем, чтобы сохранялся небольшой зазор между электродом и деталями. Также надо выдерживать выбранный угол наклона.

Если тренировка дошла до того, что сваривается вертикальный шов, то делать это надо с регулярным отрывом электрода. Шов будет осуществляться точечно сверху вниз.

Полученный шов следует оценить визуально и сделать соответствующие выводы о возможных совершенных ошибках. К основным из них относятся:

• несоответствующая ширина шва;
• неправильная форма;
• трещины на поверхности;
• участки, оставшиеся непроваренными;
• наличие посторонних инородных частиц.

К наиболее распространенным просчетам также относится неподходящая длина дуги. Эту оплошность новички делают часто. Короткая дуга даст грубый неравномерный шов с большим содержанием шлака. При длинной дуге шов получится неравномерным, а количество раскаленных брызг большим. Нестабильность горения дуги может привести к непроварам.

Неправильно выбранная слишком большая скорость даст неравномерность и большое содержание шлака. При медленном перемещении шов становится неуклюжим. Чересчур маленький ток приведет к неполному сплавлению деталей.

Губительным является недостаточно хорошее проведение подготовительных операций, в частности некачественная очистка поверхностей. Остатки грязи, пятен краски и жира приведут к неполному сплавлению, пробелов в шве и неравномерным участкам. В дальнейшем при эксплуатации возможны деформации.

Свое негативное воздействие окажет неправильно выбранный угол при ведении электродом. Сильный наклон даст неравномерность шва, а при положении, ближе к перпендикулярному, валик получится слишком высоким и с повышенным содержанием шлака. Многие погрешности можно отнести не к недочетам начинающего сварщика, а к неисправному оборудованию.

Такую тренировку на ненужных кусочках металла следует повторить несколько раз до получения удовлетворительного результата.

Техника безопасности + возможные дефекты

Процесс сварки должен быть не только правильным, но и безопасным. Потерять зрение, или крупный ожог – одни из многих опасностей, подстерегающих человека, решившего стать на путь сварщика в РФ.

Меры предосторожности:

• осмотр инструментария на наличие механических повреждений;
• заземление;
• регулярная проверка соединения заготовки с контактом;
• качественная изоляция кабелей;
• влажность не более 75%;
• использование маски, перчаток и других средств индивидуальной защиты;
• наличие огнетушителя рядом с рабочим местом.

Теперь о дефектах. Для начинающего сварщика проколы при обучении в порядке вещей. Зная причины тех/иных искажений, человек сможет предупредить возникновение подобных ситуаций, следовательно, риск оказаться в невыгодном положении снижается в разы.

Идеальный шов внешне аккуратный, с одинаковой толщиной и высотой вдоль всей длины. При наличии косяков, в 80% случаев они будут видны сразу. Давайте детальнее рассмотрим наиболее распространенные дефекты.

Дефект	Причина
Непровар	Возникает при большой скорости перемещения прутка вдоль шва, либо из-за неправильной калибровки напряжения в цепи.
Подрез	Канавка вдоль шва. Возникает из-за слишком большой длины электрической дуги. Для исправления в процессе сварки требуется корректировка силы тока.
Прожог	Дырки в свариваемой поверхности на месте шва.
Пористость	Когда сквозняк в помещении сдувает газовое облако, защищающее от внешнего воздействия ванну.

Иногда могут появиться поперечные/продольные трещины, но здесь уже недочет косвенно касается сварщика, ибо материал может просто не выдержать температурного режима. Для каждого типа металла требуется подбирать частные условия работы. Застраховать себя от неудач не может в этом плане даже опытный сварщик.

Как варить тонкий металл инвертором

Сварочные аппараты, выдающие постоянный ток хороши тем, что мы можем варить на обратной полярности. Для этого к  «+» подключаем кабель с держателем электрода, а «-» цепляем к детали. При таком подключении больше греется электрод, а металл прогревается минимально.

Варить необходимо с использованием самых тонких электродов: от 1,5 мм до 2 мм. При этом выбирать нужно с высоким коэффициентом расплавления: тогда даже при малых токах шов будет качественным. Ток выставляется маленький. Для электродов размером 1,5 мм он должен быть порядка 30-45 ампер, для «двойки» — 40-60 ампер

 Реально ставят иногда и ниже: важно чтобы вы смогли работать

Толщина металла, мм	0,5 мм	1,0 мм	1,5 мм	2,0 мм	2,5 мм
Диаметр электрода, мм	1,0 мм	1,6 мм — 2 мм	2 мм	2,0 мм — 2,5 мм	3 мм
Сила тока, А	10-20 ампер	30-35 ампер	35-45 мм	50-65 мм	65-100 мм

Чтобы металл меньше нагревался, детали ставят в вертикальном или хотя-бы наклонном направлении. Тогда варят сверху-вниз, двигая кончик электрода строго в этом направлении (не отклоняя и не возвращая).  Угол наклона — углом вперед, при этом его величина 30-40°. Так прогрев металла будет минимальным, а это для сварки тонких металлов — одна из самых важных задач.

Положения электрода при сварке и их использование

Общая рекомендация по выбору электродов для сварки тонких металлов: купите для такой работы качественные импортные электроды. Проблем будет в разы меньше.

Как варить тонкий металл электродом

Для сварки тонкого металла важно использовать только подходящие электроды. Лучшим вариантом станут электроды диаметром 2-2,5 мм

Такими электродами можно легко сварить металл, толщина которого 1 мм. Если толщина металла значительно меньше, то рекомендуется применять электроды диаметром 1,6 мм.

Не менее важно и правильно подобрать сварочный ток для электродов. Если используются электроды 2-2,5 мм диаметром, то сила тока не должна превышать 35 Ампер

Для электродов 1,6 мм диаметром, сила тока должна быть в районе 10-20 Ампер.

Ниже приведены несколько главных правил, как варить тонкий металл электродом:

• Не перегревайте основной металл. Держите дугу строго по центру соединения, таким образом, получится избежать прожога по краям заготовки;
• Не задерживайте подолгу электрод над металлом. Данная ошибка приведёт к прожогу и деформации заготовки;
• Старайтесь держать конец электрода как можно ближе к металлу, чтобы всегда была короткая дуга, длиной до 3 мм;
• Держите электрод под углом в 30-45 градусов.

Кроме того, используйте сварку на обратной полярности, поскольку это позволит не прожигать тонкий металл. Чтобы значительно минимизировать деформацию металла, строго соблюдайте порядок провара сварных швов.

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.

https://youtube.com/watch?v=SRLRSxWUJxc

Подготавливаем оборудование

Работа сварочным аппаратом предусматривает установление на нем режима, соответствующего предстоящей сварке. Первым делом аппарат должен быть включен и проверен на свою работоспособность. При обнаружении неисправностей работа на нем категорически запрещена.

Начинающему сварщику следует еще раз изучить инструкцию по эксплуатации, которая входит в комплект любого прибора. Затем желательно закрепить теоретические знания практикой, потренировавшись на небольших кусочках металлических элементов. Если работа будет проводиться с помощью инвертора, то необходимо установить на нем полярность.

Выбор полярности зависит от того, каким током будет проводиться сварка — постоянным или переменным, а также от материала свариваемых элементов.

Выбор необходимого значения тока находится в прямой зависимости от диаметра электрода — чем больше диаметр, тем большее значение тока должно быть выставлено. Точно рассчитать значение тока можно, ориентируясь на следующую зависимость: каждый миллиметр диаметра электрода потребует ток порядка девяносто-сто ампер.

Начинающий сварщик должен потренироваться и научиться правильно выставлять величину тока на применяемом оборудовании.

Что такое сварочный шов и как его сделать?

Сварочный шов представляет собой участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла. Сварочный электрод представляет собой металлический стержень, сердцевину, которая покрыта специальным покрытием, которое не дает кислороду попасть в область сварки (сварочную ванну). Стержень производится из токопроводящих металлов, чтобы электрический ток поступал непосредственно к свариваемой детали.

Процесс создания электрической дуги представляет собой соединение металлического стержня электрода с изделием. Специальное покрытие вокруг стержня электрода начинает гореть и плавится. При плавлении покрытия выделяются газы, которые окружают сварную ванну, защищая металл от кислорода в процессе сварки. Расплавленное покрытие следующим слоем защищает только что расплавленный металл от кислорода после сварки. Этот слой расплавленного покрытия называется шлаком.

Сам процесс соединения металла имеет еще больше нюансов. Чтобы получить качественный шов, два свариваемых куска металла нужно нагреть до одинаковой температуры. Металл должен быть расплавлен на одинаковом расстоянии от края обоих изделий. Так как электрод плавящийся, при сварке его частицы «смещают» дугу ближе к шву, поэтому нужно постоянно приближать держатель поближе к изделию.

Чтобы шов получился шире, нужно «вырисовывать» им в процессе сварки различного рода рисунки: круги, зигзаги и прочие. Научится делать это с первого раза все равно будет непросто, хоть у сварочного инвертора и не «скачет» дуга.

Движения электрода при сварке инвертором