Как правильно варить металл: основы, технология, рекомендации

Основы сварки

Чтобы научиться правильно варить, необходимо ориентировать в физических основах процесса сварки. Любой сварочный аппарат создает в небольшой рабочей зоне на стыке двух свариваемых деталей температуру выше температуры плавления свариваемого металла, так называемую сварочную ванну. В ней превратившаяся в жидкость часть металла обеих деталей смешивается друг с другом и с металлом расплавившегося электрода. После снижения температуры металл из сварочной ванны кристаллизуется, соединяя свариваемые детали в одно целое. Медленно перемещая сварочную ванну вслед за дугой вдоль стыка, сварщик получает шов. Высокой температуры в любительских сварочных аппаратах достигают двумя способами:

электрической дугой;
газовой горелкой.

Газовая горелка

Как правильно паять электрической дугой

Электросварка безопаснее, поскольку нет риска взрыва газа, и проще в освоении для тех, кто только учится правильно варить.

Электрическую дугу создают при пропускании тока большой силы через воздушный зазор между свариваемыми деталями и электродом.

Технология электросварки

Электросварка — это процесс, который происходит под воздействием высоких температур, выше плавления металла. В результате сварки на поверхности металла образуется так называемая сварочная ванна, которая заполняется расплавленным электродом, формируя при этом сварочный шов.

Поэтому главные условия для осуществления электросварки, это зажечь электродную дугу, расплавить металл на свариваемых заготовках и заполнить им сварочную ванну. Казалось бы, на всю простоту, сделать это неподготовленному человеку очень сложно. Во-первых, нужно понимать, как быстро горит электрод, а это зависит от его диаметра и силы тока, а также уметь отличать шлак во время сварки металла.

Кроме того, нужно сохранять равномерную скорость и правильное движение электродом во время сварки (из стороны в сторону), чтобы сварочный шов получился ровным и надежным, способный выдержать нагрузки на разрыв.

Как зажечь дугу

Начинать освоение электросварки следует с правильного зажигания дуги. Тренировки лучше осуществлять на ненужном куске металла, однако он не должен быть ржавым, поскольку это серьезно затруднит задачу и может сбить с толку начинающего сварщика.

Зажечь дугу можно двумя простыми способами:

Быстрым касанием электрода поверхности заготовки и его последующим отведением вверх на расстояние 2-3 мм. Если оторвать электрод от металла выше, то дуга может исчезнуть или станет слишком нестабильной;
Чирканьем электрода о поверхность свариваемой заготовки, как будто вы зажигаете спичку. Нужно коснуться кончиком электрода металла, и на 2-3 см провести его по поверхности (в сторону места сварки) до тех пор, пока дуга не загорится.

Второй способ зажигания дуги лучше всего подходит начинающим электросварщикам, поскольку он самый простой. Также, кратковременное ведение по металлу, прогревает электрод, и дальше им варить становится намного проще.

После зажигания дуги её следует удерживать как можно ближе к поверхности заготовки, на расстоянии не более 0,5 см. Кроме того, данное расстояние нужно все время удерживать примерно одинаковым, в противном случае сварочный шов будет некрасивым и неровным.

Скорость сварки

Скорость ведения электродом зависит от того, какой толщины сваривается металл. Соответственно, чем он тоньше, тем быстрее осуществляется скорость сварки, и наоборот. Опыт в этом придёт со временем, когда вы научитесь зажигать дугу и начнёте мало-мальски варить. На картинках ниже представлены наглядные примеры, по которым можно понять, с какой именно скоростью осуществлялась сварка.

Если медленно, то сварочный шов получается толстым, а его края, сильно оплавленными. Если наоборот, слишком быстро вести электродом, то шов получается слабым и тонким, а также неровным. При правильной скорости сварки, металл полностью заполняет собой сварочную ванну.

Кроме того, тренируясь варить, нужно следить за правильным углом электрода по отношению к поверхности металла. Угол должен быть примерно 70 градусов и может быть изменён при необходимости. Во время формирования сварочного шва, движение электродом может быть продольным, поступательным и колебательным, из стороны в сторону.

Каждая из этих техник ведения электрода, позволяет добиться получения нужного шва, уменьшить или увеличить его ширину, а также изменить некоторые другие параметры.

Поделиться в соцсетях

Как правильно варить

Чтобы понять, как правильно варить, к небольшому количеству теории следует добавить большое количество практики. Начинать учиться лучше со сваривания обрезков уголков, арматуры, металлических пластин. Только после того, как вы «почувствуете шов» своими руками, можно приступать к соединению более или менее ответственных конструкций.

Процесс дуговой сварки

Существует несколько видов аппаратов, для того чтобы научиться правильно варить, лучше всего начинать с инверторного. Он позволяет плавно регулировать и поддерживать стабильным рабочий ток, мало не зависит от уровня и стабильности напряжения в питающей электросети, не создает в этой сети бросков напряжения.

Технология сварочных работ

Сварочные работы происходят при высокой температуре. Электрическая дуга является источником тепла для нагревания и частичного расплавления рабочей зоны. Она возникает в воздушном зазоре между деталью и электродом, поддерживается все время операции и плавно перемещается вдоль линии шва.

Возникновение сварочной дуги

Строение и свойства электрической дуги

Классификация сварочной дуги

Размеры образующейся рабочей зоны расплавленного металла, или сварочной ванны, определяются

выбранным режимом работы;
скоростью движения электрода;
свариваемыми материалами;
толщиной деталей и конфигурацией кромок.

Средние размеры сварочной ванны:

ширина- 0,8-1,5 см;
длина 1-3 см;
глубина — около 0,5-0,7 см.

Чтобы правильно варить, необходимо выбрать материал и толщину электрода в соответствии с толщиной свариваемых деталей. Электрод покрыт тонким слоем флюса, или обмазки. При нагреве этот флюс плавится и образует защитную газовую область над рабочей зоной, что противодействует попаданию в рабочую зону кислорода воздуха. По мере удаления электродуги и следом за ними — зоны сварочной ванны расплавленный металл кристаллизуется, образуя шов, который соединяет детали в единое целое. Поверх шва располагается тонкий слой остатков выгоревшего флюса, который требуется зачистить.

Процессы при сварке

Электрическую дугу образуют электрод и металлическая поверхность, подвергающаяся обработке. Учитывая советы мастеров, сначала нужно взять для электросварки металлические электроды. Графитовые и угольные предназначены для особых работ, которые домашним мастерам выполнять приходится редко.
При электросварке параллельно происходит несколько процессов, которые желательно знать начинающим:

главным является соединение жидкого, доведенного почти до кипения, металла деталей. В результате образуется сварочный шов;
правильно перемещая электрод, формируется хороший шов;
плавится не только металл, но и материал электрода. Расплавы стекают в рабочую зону, которая называется сварной ванной;
сгорает защитный слой поверхности электрода. Продукты горения защитного слоя электрода выделяется в виде газов;
образующиеся газы обволакивают рабочую зону, перекрывают доступ кислорода воздуха, препятствуя окислению металлической детали;
из продуктов окисления образуется расплавленная масса шлака. Часто шлак покрывает всю рабочую зону (сварную ванну). В результате ухудшается видимость места плавки.

При правильной электросварке поток газов выдувает шлак из точки сварки на шов. По окончании сплавления застывший шлак аккуратно сбивают молотком.

Для того чтобы правильно варить металл, нужно научиться подбирать подходящие значения тока, угол наклона электрода и отработать технику его перемещения в рабочей зоне.

Типы сварочных аппаратов

На рынке представлено большое количество моделей сварочных аппаратов разных типов.

Из всего их разнообразия:

трансформаторы;
выпрямители;
инверторы;
полуавтоматы;
автоматы;
плазменные;

В условиях домашней мастерской чаще всего применяют трансформаторы — из-за их дешевизны и инверторы из-за простоты и удобства в работе. Остальные требуют либо специальных условий для работы, достижимых только на производстве, либо специального обучения и длительного приобретения навыков.

Трансформаторные

Устройство таких аппаратов крайне простое — это мощный понижающий трансформатор, во вторичную обмотку которого и включают рабочую электрическую цепь.

Трансформаторный сварочный аппарат

Преимущества трансформатора:

неприхотливость;
живучесть;
простота;
дешевизна.

Недостатки

очень большой вес и габариты;
низкая стабильность дуги;
работа переменным током;
вызывает броски напряжения в питающей сети.

Такой аппарат требует от сварщика мастерства и большого опыта. Для обучения начинающего сварщика тому, как правильно варить, он подходит плохо.

Инверторы

Инверторный аппарат имеет гораздо более сложную конструкцию. Инверторный блок многократно преобразует входное сетевое напряжение, доводя его параметры до необходимых. За счет трансформации тока высокой частоты габариты и вес трансформатора получаются во много раз меньше.

Инвертор

Преимущества инвертора:

малый вес и габариты;
стабилизированное напряжение и ток в цепи;
дополнительные функции антиприлипания и горячего старта;
возможность точной регулировки параметров тока и дуги;
не вызывает бросков напряжения в питающей сети.

Есть у инвертора и недостатки:

высокая цена;
низкая морозостойкость.

Обучение тому, как правильно варить, лучше начать с инвертора. Стабильность параметров дуги и дополнительные функции, облегчающие старт и предотвращающие «залипание», позволят новичку сосредоточиться на шве и быстрее освоить технологию.

Критерии выбора оборудования и материалов

Перед началом любого обучения необходимо оборудовать сварочный пост домашнего умельца. В первую очередь это касается сварочных аппаратов и электродов, а затем уже переходить к азам.

Для проведения разовых работ можно арендовать сварочный аппарат у специализированных компаний, но если работы предстоит много, лучшим решением будет покупка надежного, с достаточным уровнем мощности агрегата.

Можно выполнить сварку газом, но это более затратный способ. Для различных целей промышленностью выпускаются следующие виды оборудования:

сварочный аппарат (трансформатор), предназначен для преобразования переменного токов в сварочный ток большой силы. Дешевые аппараты для сварки могут сильно перегреваться даже при небольших нагрузках, да и сварочный ток они выдают неравномерный с большими перепадами;
выпрямители преобразуют переменный ток сети в постоянный. Это наиболее производительные аппараты, обладающие хорошими характеристиками, но стоят они на порядок дороже;
современные инверторы способны преобразовывать переменный ток в постоянный, они отличаются высокими производительными характеристиками при небольших габаритах и весе. На сегодняшний день это самый доступный, надежный вид сварочного оборудования, многие сварщики пользуются ими. Это оптимальный вариант для начинающих, на котором можно отрабатывать азы работы с электродами.

Начинающим надо знать, что для электродуговой сварки применяют электроды. Информация об электродах относится к азам обучения. От качества электрода и подходящего по составу сердечника зависит успех сварки.
Изделие достаточно простое по конструкции. Это стальная проволока из различных материалов и сплавов, с нанесенной на нее специальной обмазкой (покрытием).

Покрытие предотвращает попадание в сварочную ванну нежелательных газов. Для бытового использования наиболее подходят электроды с толщиной сердечника 3 мм. Ручная сварка очень тонкого листового металла производится электродами сечением 2 мм.

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Для начала обучения придется подобрать соответствующее оборудование и экипировку.

Особое внимание следует уделять индивидуальным средствам защиты, поскольку сварочные работы — процесс вредный для зрения и органов дыхания.

Необходимо будет оборудовать рабочее место, если оно в мастерской — то помещение следует снабдить эффективной вытяжкой и достаточным освещением.

Если вы решили начать обучение на свежем воздухе- то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя.

Рабочее место должно быть просторным, не захламленным, не стеснять движений сварщика.

Кабели нужно раскладывать таким образом, чтобы не наступать на них и не запнуться при перемещении вокруг заготовок.

В качестве заготовок для отработки навыков лучше выбрать обрезки проката и стальных листов. Начинать с ответственных конструкций не рекомендуется.

Как самостоятельно научиться ручной дуговой электросварке ММА – что потребуется для работы

Наш совет новичкам: начинайте обучение с этой технологии. Она менее затратна, не требует особенного обращения, а инструкция по безопасности проста. Для процесса нужны:

Сварочный аппарат. Можно использовать распространенные, простые и недорогие трансформаторы, выпрямители для постоянного тока или современные инверторы, которые не дают скачков напряжения, а поэтому предлагают ровный шов.
Провода. При выборе обращайте внимание на качественную изоляцию из резины, на вилки, которые предназначены для вашей модели прибора, и на сечения проводов – от 16 до 35 квадратных миллиметров.
Держатели для электродов. Их можно сделать и своими руками, но это не рекомендуется из-за малой надежности. Оптимальными считаются «прищепки», которые крепко захватывают инструмент. Материал изготовления – латунь или медь. Электрододержатель будет постоянно находиться в руках у сварщика, поэтому требуется его примерить по размеру ладони и по тяжести.
Зажим для массы. Также должен быть крепким и надежным.

Видео: как выбрать сварочный инвертор

Инструменты и средства защиты

В обмундирование и средства индивидуальной защиты входят:

маска сварщика со встроенным светофильтром для защиты глаз от яркого света и ультрафиолетового излучения дуги;
спилковые перчатки — краги для защиты рук от брызг раскаленного металла;
плотная одежда из негорючей ткани;
шапочка под маску;
прочная обувь.
респиратор для защиты органов дыхания от образующихся газов и пыли, особенно при работе с цветными металлами.

Из инструментов, материалов и оборудования понадобятся:

Угловая шлифмашина (болгарка) для нарезки заготовок и зачистки швов;
Набор ручного слесарного инструмента — молотки, зубила, пассатижи и пр.;
Металлическая щетка для зачистки заготовок;
Струбцины и зажимы для соединения заготовок;
Электроды.

Ну, и наконец, инвертор с входящими в комплект кабелями и держателем.

Какие электроды выбирать

Для того чтобы начать учиться варить правильно, необходимо подобрать сварочные материалы в соответствии со свариваемыми материалами и их толщиной. В качестве учебного задания лучше выбрать обычные низкоуглеродистые конструкционные стали. Для них подойдут широко распространенные электроды с обмазкой.

Электроды для сварочных аппаратов

Учатся обычно на электродах диаметром 3 мм, 1,6 и 2 мм применяют для работы с тонкостенными конструкциями, а 4-6 мм — для сваривания толстостенных заготовок.

Чаще всего в домашних условиях используют электроды диаметром 3 миллиметра (тройка). Более тонкие подходят для сваривания тонкостенных деталей, а номера четыре и пять — для толстых элементов.

Мощность аппарата должна соответствовать диаметру электрода (или его номеру). В руководстве пользователя (и на корпусе прибора) есть таблица определения рабочего тока в зависимости от номера.

Работа с электродами

Имея представление о сути процесса электросварки, можно начинать работу со сварочным аппаратом. Нужно очень серьезно отнестись к соблюдению всех мер безопасности. Рабочее место следует освободить от лишних предметов, мусора.
Работать придется с высокими температурами и электрооборудованием. Обязательно нужно надеть специальные защитные перчатки, маску, плотную одежду и обувь. Поверхности металла, который предстоит сваривать, надо очистить.

Для электросварки понадобится электрод. На покупке первого экземпляра не стоит экономить. Начинающим сварщикам желательно взять универсальный электрод с диаметром 3,2 мм. Его нужно вставить в фиксатор сварочного кабеля. Как вставить – разобраться можно легко.

В винтовой фиксатор электрод нужно ввинтить, в пружинный держатель – вставить в нишу, которая появляется после нажатия клавиши.

Проверьте правильность подключения кабелей. Для того чтобы сварить железо (для начала это лучший вариант), к детали подсоединяют кабель из выхода инвертора со знаком «+». К электроду подсоединяют кабель от выхода со знаком «‒». Такое подключение называют прямым. Обратным образом выполняют подключение кабелей при сварке разных сплавов, например, нержавеющей стали. Это вам понадобится в будущем.

Советы как научиться варить электросваркой самостоятельно

Сварить несложную конструкцию из металла реально за несколько часов, при условии, что вы уже освоили технологию, спланировали операции технологического процесса и подготовили все необходимое.

Чтобы научиться варить правильно, следует иметь в виду следующее:

Следует подготовиться и узнать необходимую информацию о тех материалах, которые вы собрались варить.
Подобрать для них соответствующий рабочий режим и сварочные материалы.
Изучить технику исполнения конкретного запланированного вами шва.

Мало что может заменить обучение в профессиональной школе сварщиков и практику под руководством опытного наставника. Но если это по каким-либо причинам недоступно, то правильные движения, положение рук и тела при работе можно неплохо изучить и по обучающим видео от авторитетных мастеров сварного дела.

Корпус атомного реактора вам варить, конечно, не доверят, но раму для ворот или лесенки вы волне сможете осилить. Начав с простых швов и научившись варить их правильно, можно переходить и к более сложным, постепенно накапливая опыт и оттачивая свое мастерство.

О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать правильный сварочный шов

Знания о сварных дефектах очень важны для того, чтобы вы их вовремя распознали и не начали эксплуатировать сварную конструкцию с ненадежным соединением.

Если шов проварен правильно, выглядит он равномерным и аккуратным, с равной толщиной и высотой по всей длине.

Различают следующие основные дефекты:

Непровар. Недостаточное заполнение шовным материалом, и прочность его снижена. Причиной служит недостаточное напряжение в цепи или избыточная скорость ведения электрода.
Подрез. Продольная канавка. Возникает по причине избыточной длины дуги. Для устранения дефекта следует правильно выбрать силу тока- немного ее повысить.
Прожоги. Образование сквозных отверстий в материале. Вызывается превышением необходимого для данной толщины материала тока, а также слишком медленным ведением электрода. Необходимо также проверить, не превышен ли зазор между кромками заготовок.
Пористость. Возникает по причине сквозняка в рабочей зоне, сдувающего облако защитных газов.

Непровар

Подрез

Встречаются и другие сварные дефекты, такие, как продольные и поперечные трещины

Предосторожности, перед тем как варить сваркой электродами

Варить правильно — это значит варить безопасно. Меры предосторожности при сварке электродами позволят сохранить здоровье и работоспособность сварщика:

Перед началом работы необходимо осмотреть аппарат, держатель и кабели на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
Работу следует вести при положительной температуре и при влажности до 80%;
Обязательно использование индивидуальных защитных средств.
Следует применять спецодежду с противопожарной пропиткой.
Радом с рабочим местом следует иметь огнетушитель, пригодный для тушения электроустановок под напряжением.

Тщательное и неуклонное соблюдение правил сварки металла электродом не потребует много времени и помогут сохранить материальные ценности и здоровье людей.

Нюансы для начинающих в сварке

Есть несколько нюансов, которые могут пригодиться любому желающему научиться варить правильно:

Не забывать о заземлении и о важности регулярной проверки качества контакта зажима и заготовки.
Регулярно проверять изоляцию кабеля.
Сила тока выбирается сразу после подключения массы.
Перед поджигом дуги следует установить электрод под углом примерно 60 градусов к плоскости детали, а расстояние между его концом и деталью — около 0,5 см.
Положения электрода при сварке

Осваивая все более сложные виды швов и конфигурации соединений, домашний мастер сможет научиться варить правильно и снабдит свое домохозяйство всеми необходимыми в нем сварными конструкциями.

Пошаговая инструкция по сварке инвертором

В первую очередь для сварки необходимо иметь защитные элементы:

перчатки из грубой ткани;
сварочная маска со специальным фильтром защищающая глаза;
грубая куртка и брюки из материала, который не загорается от искр, появляющиеся в процессе сварочных работ;
закрытая обувь на толстой подошве.

Положение электрода при сварке.
Прежде чем начать варить сварочным инвертором необходимо соблюсти необходимые мероприятия, направленные на создание безопасных условий труда.

Правильная подготовка рабочего места заключается в:

обеспечении на столе необходимого свободного места, следует убрать все лишние предметы, но которые могут попасть брызги;
создании качественного освещения;
выполнять сварочные работы необходимо стоя на деревянном настиле, защищающем от поражения током.

Затем настраивается ток в зависимости от толщины деталей и выбираются электроды. Последние необходимо подготовить. Если они только были куплены в торговой сети и их качество не вызывает никаких сомнений, то это действие можно пропустить.

Если же стержни долгое время находились в неотапливаемом сыром помещении, то их нужно высушить в течение двух-трех часов при температуре 2000 градусов. В этих целях можно воспользоваться старым духовым шкафом или специальным оборудованием, если таковое имеется.

После подготовки электродов к изделию подключается клемма массы.

Чтобы получить качественное и надежное соединение метал должен быть подготовлен:

с кромок изделия полностью удаляется ржавчина;
с помощью растворителей выполняется очистка от различных загрязнений;
на последнем этапе кромки проверяются на чистоту, наличие жира, лакокрасочных и других загрязнений недопустимо.

Далее нужно подключить сварочный инвертор. Тренировки лучше проводить на толстом металлическом листе, формируя шов в виде валика. Первое соединение выполняйте на металле, горизонтально лежащем на столе. На нем проведите прямую линию мелом, по которой будет идти шов.

Электрическая схема инвертора.

В процессе тренируясь на таком объекте можно существенно повысить технику сварки.

Процесс сварки начинается с розжига дуги.

Существуют два способа выполнения данного действия:

чирканье о металл;
постукивание по металлу.

Выбор метода зависит от предпочтений человека, главное при разжигании не оставлять следов сварки вне зоны соединения.

После зажигания дуги от контакта с металлом зажигается дуга, сварщик отводит электрод от поверхности детали на небольшое расстояние, соответствующие длине дуги и начинает сварку.

В результате в месте соединения двух металлических деталей формируется сварочный шов. Он будет покрыт окалиной – накипью на поверхности. Ее необходимо удалить. Сделать это очень просто путем постукивания небольшим молоточком по шву.