Как научиться электросварке. Основы электросварки: как правильно варить сваркой

Комментариев:

Люди, проживающие в собственном доме, имеющие дачу или хотя бы частный гараж, периодически сталкиваются с необходимостью проведения сварочных работ. Как правило, они пользуются услугами профессиональных сварщиков. Однако многие при желании сэкономить или попросту из интереса варят самостоятельно, используя для этого специализированное оборудование. Если и вы относитесь к таким людям, которые любят делать все самостоятельно, но никогда ранее вам не приходилось работать с электросваркой — бояться не стоит. Всему можно научиться, в том числе и варить электросваркой. Самое главное — ознакомиться с теорией и немного попрактиковаться. И уже очень скоро у вас будут получаться швы не хуже, чем у профессионального сварщика.

Подготовка к работе и выбор электродов

Прежде чем начинать учиться варить электросваркой, следует подготовить требуемые инструменты и защитные принадлежности. Подготовьте следующее:

маску сварщика;
защитную одежду и перчатки;
молоток для удаления шлака;
электроды;
щетку по металлу;
сварочный аппарат.

Защитная одежда должна быть изготовлена из плотного материала.

Перед началом работы запомните одно простое правило: электроды нужно подбирать в соответствии с толщиной металла, а ток выставлять по выбранному электроду. Расчет предельно прост. К примеру, вы используете сварочный трансформатор.

В данном случае на 1 мм электрода будет приходиться порядка 30-40 А. Если же вы будете работать сварочным инвертором, то 3 мм электрода будет соответствовать 80 А. При повышении тока до 100 А уже можно будет резать металл.

Место для проведения сварочных работ должно быть удобным для вас. Особых требований к нему не предъявляется. Обязательно принесите на рабочее место ведро с водой.

Подготовьте все необходимое для работы, а также сами заготовки. Тщательно зачистите места сварочных швов при помощи щетки по металлу. Пока у вас нет опыта, по возможности выставляйте рабочие заготовки при помощи тисков или струбцин.

Для того чтобы разобраться в технологии работы с электросваркой, для начала потренируйтесь на сваривании валиков на плоской площадке. При этом лучше всего применять 3 мм электроды — наиболее ходовой и универсальный вариант.

Не стоит надеяться, что вы сможете научиться варить электросваркой «за 1 электрод». Подготовьте как минимум пачку электродов. Они относительно дешевые, зато вы сможете вдоволь напрактиковаться.

Вернуться к оглавлению

Пошаговая инструкция по работе с электросваркой

Для начала прикрепите зажим массы к рабочей заготовке и вставьте электрод в держатель. Далее, вам нужно будет зажечь дугу. Чтобы все было проще и понятнее, во время работы представляйте, что электрод — это карандаш. Его нужно будет установить под углом порядка 70 градусов к рабочей заготовке. Выбрав оптимальное расположение электрода, проведите по заготовке со скоростью примерно 7-10 см в секунду. Если появился характерный треск и искры — все сделано правильно.

Далее, приблизительно под таким же углом вам нужно будет прикоснуться к рабочей заготовке и сразу же приподнять электрод таким образом, чтобы получился зазор в 3-5 мм. В результате дуга начнет гореть. При этом будет расплавляться как металл заготовки, так и самой дуги. Нужно стараться поддерживать данный зазор и одновременно перемещать электрод по горизонтали.

В случае если электрод начинает прилипать, покачайте им из стороны в сторону, отрывая от заготовки, и повторно зажгите дугу.

Если электрод прилипает, то это явный признак слишком малой силы тока. Следовательно, ее необходимо немного повысить. Практикуйтесь, меняйте силу тока, пока не найдете значение, при котором длина дуги между деталью и концом электрода будет составлять 3-5 мм.

После того как вы научились зажигать дугу и поддерживать ее в устойчивом состоянии, можете учиться наплавлять валик. Зажмите дугу и начинайте плавно двигать электрод по шву сварки, т.е. по горизонтали. Во время такого передвижения нужно делать движения с амплитудой около 2-3 мм, будто бы «подгребая» расплавленный материал к кратеру дуги. Именно так создается красивый шов с еле видимыми волнами наплавленного металла. Шов отличается достаточно высокой надежностью.

Вернуться к оглавлению

Как делать разные швы?

Однако рассмотренный выше шов является не единственным доступным. Перед тем как переходить к изучению разных швов, нужно запомнить, что главным условием качественной сварки является грамотное поддержание и передвижение дуги. Если дуга будет слишком длинной, то расплавленный металл начнет окисляться и азотироваться, его капли разбрызгаются по поверхности, а шов будет иметь пористую структуру.

Принцип сварки электродом.

Движение дуги может осуществляться по 3 главным направлениям. В первом случае совершается поступательное движение вдоль оси электрода. В данном случае длина дуги будет поддерживаться в нормальном состоянии. Она зависит от скорости плавления электрода. По мере его плавления между ним и сварочной ванной будет увеличиваться расстояние. Чтобы это предотвратить, перемещайте электрод вдоль оси. За счет этого дуга будет иметь постоянную длину.

При продольном перемещении электрода по оси шва будет получаться т.н. ниточный сварочный валик, рассмотренный ранее. Толщина такого шва зависит от того, какой диаметр имеет используемый электрод и насколько быстро он перемещается. Ширина валика в большинстве случаев превышает диаметр электрода на 2-3 мм. Валик уже является сварочным швом, однако слишком узким. Для создания прочного соединения его обычно недостаточно. По этой причине, перемещая электрод вдоль оси шва, нужно сделать еще одно движение, но уже поперек.

Получить шов нужной длины можно за счет поперечного движения электрода. В данном случае совершаются возвратно-поступательные колебательные движения. В каждом конкретном случае ширина этих колебаний определяется в индивидуальном порядке. Прежде всего, на нее влияют размер и положение шва, форма разделки, характеристики рабочих материалов, а также требования, предъявляемые к самому сварочному соединению. В большинстве случаев ширина шва не выходит за пределы 1,5-5 диаметров используемого электрода.

При работе с электросваркой подходящее перемещение дуги следует подбирать таким образом, чтобы кромки соединяемых изделий проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и шва заданной формы.

Самым надежным и прочным способом соединения деталей остается сварочный шов. Без сварки сегодня не может обойтись ни одно производство, применяется она и в быту. Практически каждый домашний умелец обязательно использует сварку.

Конечно, не все умеют правильно сваривать детали, им приходится пользоваться услугами профессиональных сварщиков. Но при большом желании, можно научиться сваривать детали своими руками.

Самой простой считается электросварка. Именно с нее начинается изучение сварочного процесса. Только после приобретения определенного опыта в получении хорошего шва, можно приступать к выполнению сложной работы. Давайте познакомимся с основами сварочного технологического процесса и его нюансами.

Прежде чем начать сварку, детали сначала выправляют и затем хорошо чистят. Причем очищать детали необходимо до начала сборки узла. Появление дефектов сварочного шва обычно связано с различными видами загрязнений:

Ржавчины;
Масла;
Окалины.

Очень важно хорошо зачистить металл там, где будут проводиться сварочные работы. Это касается кромок каждой детали. Любое загрязнение в щели между свариваемыми деталями, должно быть обязательно удалено. Можно выжечь грязь сильным пламенем горелки, продуть мощной струей сжатого воздуха.

Очищать поверхность можно самыми разными способами:

Щеткой с металлическим ворсом;
Иглофрезами;
Гидропескострйными системами;
Дробью;
Горелкой;
Шлифовальным кругом;
Травлением;
Растворителем.

После подготовки инструментов и материала, давайте разберемся по шагам как правильно варить электросваркой.

Возбуждение сварочной дуги

Чтобы возбудить дугу, существует несколько способов.

Вариант 1. Сварщик кончиком электрода должен прикоснуться к металлической поверхности, затем быстро отвести его назад на несколько миллиметров (2 – 4). Как результат появится дуга. Её длина поддерживается медленным опусканием электрода. Все зависит от величины расплавления. Перед тем как образуется дуга, лицо работника обязательно должно быть закрыто защитным щитком.

Вариант 2. Возбудить сварочную дугу можно и другим способом. Кончиком электрода сварщик быстро проводит по металлической поверхности, затем также быстро поднимает его на пару миллиметров. Между электродом и поверхностью металлом появится дуга. Во время сварки необходимо стремиться поддерживать очень короткую дугу. Возле шва будут образовываться небольшие капли металла. Плавление электрода будет плавным и спокойным. Шов получается глубоким и прочным.

Если размер дуги будет слишком длинным, основной металл недостаточно хорошо проплавится. Металл электрода при сварке начнет окисляться, появятся сильные брызги. Шов после такой сварки будет неровным, с многочисленными окисными вкраплениями.

Длину дуги можно легко определить по звуку её горения. Если длина имеет стандартные значения, звук будет однотонным и равномерным. Очень длинная дуга начнет издавать резкие звуки, которые будут постоянно сопровождаться сильными хлопками.

Если дуга оборвалась, ее возбуждают снова. Кратер, на котором оборвалась дуга, тщательно заваривают. Если необходимо сварить очень важный узел, который будет эксплуатироваться при знакопеременной нагрузке, а также возможно появление «усталости», категорически запрещается возбуждать дугу прямо на поверхности основного металла. Если возбуждение будет происходить не по шву, возможно появление «ожога» металла. В этом месте шов может просто разрушиться при эксплуатации детали.

Первые шаги

Чтобы научиться, хорошо сваривать детали, сначала практикуются на ненужных металлических валиках. Не требуется создавать соединительные швы, необходимо просто научиться правильно расплавлять материал. Поверхность металла не должна иметь следов ржавчины и быть хорошо очищенной.

Как делаются валики

Электрод вставляется в держатель. Чтобы вызвать появление тока в области плавления, достаточно чиркнуть по поверхности металла кончиком электрода, или просто постучать несколько раз по заготовке.

Когда появится электрическая дуга, электрод направляется на заготовку, с выдержкой постоянного зазора между поверхностью металла и электрической дугой. Зазор должен иметь постоянное значение, и лежать в диапазоне 3–5 миллиметров.

Важно! Чтобы получить качественный шов, необходимо все время поддерживать одинаковую длину дуги. Если изменить эту величину, дуга может прерваться, шов будет иметь много дефектов.

Направление электрода делается под определенным углом относительно плоскости заготовки. Самым оптимальным считается угол в 70 градусов, Наклон не имеет определенного значения, главное чтобы сварщику было удобно. В процессе работы сварщик сам находит для себя оптимальное положение, в зависимости от специфичности выполняемой работы.

Во время таких практических занятий нужно научиться правильно, подбирать силу тока, чтобы подача все время оставалась стабильной. Если тока будет недостаточно, дуга будет постоянно гаснуть. При очень мощном потоке, начнется проплавление металла. Только экспериментальным путем можно научиться, правильно устанавливать режим сварки.

Техника получения хорошего сварного соединения

Когда валики начнут получаться ровными, можно попытаться начать изготавливать соединительные швы. Такую операцию сможет выполнить достаточно опытный практикант, который умеет варить электросваркой.

Зажигание электрода выполняется согласно описанной выше технологии. Единственным отличием будет движение руки сварщика. Она будет выполнять колебательные движения. Расплав будет как бы переходить с одной поверхности детали на другую. Движение может происходить по нескольким траекториям:

Зигзагообразная;
Петлевидная;
Елочкой;
Серпом.

Для тренировки можно взять небольшую металлическую заготовку. По поверхности мелом провести линию, чтобы ее можно было увидеть через темное стекло маски. Именно по ней нужно двигаться электродом, чтобы получить своеобразный шов, в виде любой вышеуказанной траектории.

После того, как шов остыл нужно молотком отбить шлак и рассмотреть проделанную работу.

Когда появился небольшой опыт можно начинать изготавливать соединительные швы, которые имеют несколько видов:

Тавровые;
Стыковые;
Угловые;
Внахлест.

Кроме того, такие швы могут быть горизонтальными и вертикальными, могут свариваться в разных направлениях.

Только после многочисленных тренировок можно добиться равномерного движения руки. После этого можно получить красивые детали.

Как продолжить сварку после её остановки?

Так как варить электросваркой длинный шов без остановки невозможно, приходится менять электрод или были другие причины прерывания, то на месте остановки получается небольшое углубление, получившее название: кратер. Для возобновления работы, необходимо выполнить следующие действия:

1.Дуга должна зажигаться не на самом кратере. Необходимо отступить от него 12 мм. Затем ее медленно пододвигают к кратеру.

2.Колебательными движениями тщательно заваривается сам кратер.

3.После этого можно продолжать сварку, выдерживая установленный режим. Для получения надежного соединения, сварка должна иметь несколько слоев:

Заготовка, толщиной 6 мм – 2 слоя;
При толщине 6–12 мм – 3 слоя;
Если толщина металла превышает 12 мм – 4 слоя.

Движение электрода в каждом слое должно быть одинаковым. Сварочный шов, после завершения операции обрабатывают, снимая все излишки.

Как получаются вертикальные швы

На рисунке 69а, показана вертикальная сварка. Так как варить вертикальный шов электросваркой достаточно проблемно из-за того, что капли расплава стремятся упасть, то нужно варить такие швы используют короткую дугу. Поверхностное натяжение не дает каплям сразу скатиться вниз. Они быстрее попадают в кратер.

Кончик электрода убирают от капли, чтобы она стала твердой. Вертикальную сварку нужно начинать снизу, постепенно двигаясь наверх. Нижележащий кратер не даст упасть каплям металла. Смотри рисунок 69в. При работе можно наклонять электрод. Когда его наклоняют вниз, сварщик видит, как распределяются капли в месте разделки шва.

Когда нужно выполнить вертикальную сварку, начинаются с верхней точки, электрод необходимо установить в положение I. Смотри рисунок 69г.

Когда капли начинают опускаться, электрод устанавливается в положение II. Капля не будет стекать, ей не позволит короткая дуга.

Наиболее подходящим диаметром электродов для вертикальной сварки, считаются 3 – 4 мм. Величина тока не должна быть очень высокой, примерно 160 ампер.

Чтобы добиться минимального стекания расплава, когда свариваются горизонтальные швы (смотри рисунок. 70, а), кромки скашиваются у одной верхней детали.

Возбуждение дуги должно происходить на нижнем торце (положение I). Затем дуга переводится на торец верхней детали (положение II). Стекающая капля начинает подниматься.

Как должен двигаться конец электрода, когда выполняется однослойная горизонтальная сварка, можно посмотреть на рисунке 70а, в правой стороне.

Горизонтальные швы разрешается варить в виде продольных валиков. Самый первый должен вариться 4 миллиметровым электродом, а все остальные, диаметром 5 миллиметров.

Это основные нюансы, которые позволят правильно варить вертикальный шов электросваркой.

Как электросваркой сварить потолочный шов

Частый вопрос: как варить потолочный шов электросваркой, ведь он стекает? Ответ прост: такие швы варятся короткой дугой. Сварочный электрод должен иметь тугоплавкое покрытие. Когда происходит сварочный процесс, на торце возникает чехольчик, который не позволяет каплям металла, скатиться вниз. (Смотри рисунок. 70, б). Во время работы конец электрода равномерно удаляют, а потом приближают к свариваемой детали. Когда удаляется, дуга сразу гаснет, шов начинает твердеть. Чтобы выполнить потолочную сварку, независимо от направления, пользуются только электродами малых диаметров. Сила тока уменьшается (10-12%), если сравнивать сварку металла аналогичной толщины, производимой внизу.

Когда свариваются потолочные швы, начинают всплывать пузырьки газа. Они оказываются в самом корне шва. От этого страдает прочность и качество сварного соединения.

Применение потолочной сварки имеет ограниченный характер. О ней вспоминают, когда невозможно получить шов из нижнего положения.

Как варятся угловые швы

Расплавленный металл при этой сварке, будет стекать вниз. Оптимальным способом сварки подобных швов из нижнего положения, считается «в лодочку». Деталь устанавливается таким образом, чтобы не происходила течь шлака прямо перед дугой. (Смотри рисунок. 68, а).

Когда сваривается угловой шов, при горизонтальном расположении нижней плоскости, иногда плохо провариваются вершины угла.

Причиной образования такого непровара может стать начало сварочного процесса с листа, стоящего вертикально. Расплавленный металл начинает стекать вниз, на лист, не успевший хорошо прогреться. Именно поэтому варить такие швы нужно с нижней плоскости. Причем дуга должна зажигаться в определенной точке (А). Движение должно осуществляться согласно схеме рисунка 68 б.

Электрод наклоняется под 45 градусов, по отношению к свариваемым деталям. Во время сварки нужно электрод немного наклонять в разные стороны. (Смотри рисунок 68 в).

Если угловые швы варятся не «в лодочку», сварка делается однослойной, с катетом шва менее 8 мм. Если величина катета превышает это значение, выполняют несколько слоев.

Для сварки нескольких слоев углового шва, нужно сначала создать узкий валик. Для этого пользуются 3-4 мм электродом. Такой диаметр позволяет полностью проварить корень.

Чтобы определить количество проходов, учитывают размер площади поперечного сечения, имеющегося шва. Обычно эта величина равна 30-40 кв. миллиметров. Рисунок 68 г наглядно показывает, как должны выглядеть угловые швы с разным количеством слоев, имеющие разделку кромок, полностью проваренные.

Как варятся стыковые швы

Если кромки не имеют скосов, накладываемый валик должен иметь небольшое расширение с каждой стороны стыка. Чтобы не допустить непровара, требуется создать равномерное распределение расплавленного металла.

Только правильная установка тока и грамотный подбор электродов, позволит хорошо проварить 6 миллиметровый металл, если детали не имеют скоса кромок. Величина тока подбирается опытным путем. Для чего сваривается несколько пробных планок.

Если детали имеют V-образные скосы, стыковая сварка может быть однослойной или иметь несколько слоев. Главную роль в этом вопросе играет толщина металла.

Когда варится один слой, возбуждение дуги должно происходить в пункте «А», на границе скоса, согласно рисунку 67а. После чего электрод опускают вниз. Полностью проваривается корень шва, затем дугу отправляют на следующую кромку.

Когда электрод движется по скосам, его движение специально замедляют, чтобы обеспечить хороший провар. На корне шва, наоборот ускоряют движение, чтобы не допустить сквозного прожога.

На обратной стороне сварочного соединения, профессионалы советуют накладывать дополнительный подварочный шов.

В некоторых случаях на противоположную сторону шва монтируют стальную 2-3 миллиметровую подкладку. Для этого повышают сварочный ток, примерно на 20–30% относительно стандартной величины. Сквозное проплавление в данном случае полностью исключается.

Когда создается валик шва, стальная подкладка также приваривается. Если она не мешает конструкции изделия, ее оставляют. При сварке очень важных конструкций, делается проварка противоположной стороны корня шва.

Если нужно сварить стыковой многослойный шов, вначале проваривается корень шва. С этой целью используют электроды, диаметром 4–5 миллиметров. Затем выполняется наплавка следующих слоев расширенными валиками, для чего используются электроды больших размеров (Смотри рисунки 67, б, в).

Подбор сварочных электродов

Чтобы правильно выбрать подходящий электрод, необходимо учесть несколько важных параметров:

Толщину заготовки;
Марку стали.

В зависимости от вида электрода подбирается значение силы тока. Сварка может выполняться в самых разных положениях. Нижняя подразделяется на группы:

Горизонтальная;
Тавровая.

Сварка вертикального типа может быть:

Снизу вверх;
Потолочная;
Тавровая,

Каждый производитель в инструкции к электродам, обязательно сообщает значение сварочного тока, при котором они будут нормально работать. В таблице показаны классические параметры, применяемые опытными сварщиками.

На величину силы тока оказывает влияние пространственное положение, а также величина зазора. К примеру, чтобы работать с 3 миллиметровым электродом, сила тока должна достигать 70–80 ампер. Таким током можно пользоваться для выполнения потолочной сварки. Этого будет достаточно для сварки деталей, когда величина зазора намного превосходит диаметра электрода.

Чтобы варить снизу, при отсутствии зазора и соответствующей толщине металла, разрешается для обыкновенного электрода установить силу тока в 120 ампер.

Для определения силы тока берется 30–40 ампер, которые должны соответствовать одному миллиметру диаметра электрода. Другими словами, для 3 мм электрода нужно установить ток 90-120 ампер. Если диаметр равен 4 мм, сила тока будет равна 120–160 амперам. Если выполняется вертикальная сварка, сила тока уменьшается на 15 %.

Для 2 мм устанавливается примерно 40 – 80 ампер. Такую «двойку» всегда считают очень капризным.

Существует мнение, что если диаметр электрода имеет малые значения, значит с ним очень легко работать. Однако это мнение ошибочно. К примеру, чтобы работать с «двойкой» нужна определенная сноровка. Электрод быстро горит, он начинает сильно греться при установке большого тока. Такой «двойкой» можно варить тонкие металлы при малом токе, но необходим опыт и большое терпение.

Электрод 3 — 3.2 мм. Сила тока 70–80 Ампер. Сварка должна проводиться только на постоянном токе. Опытные сварщики считают, что выше 80 ампер, невозможно выполнить нормальную сварку. Это значение годится для резки металла.

Сварку нужно начинать с 70 Ампер. Если увидите, что невозможно проварить деталь, добавьте еще 5-10 Ампер. При непроваре в 80 ампер, можно установить 120 ампер.

Для сварки на переменном токе можно установить силу тока 110-130 ампер. В некоторых случаях устанавливают даже 150 Ампер. Такие значения характерны для трансформаторного аппарата. При сварке инвертором, эти значения намного ниже.

Электрод 4 мм. Сила тока 110-160 Ампер. В данном случае разброс, равный 50 амперам зависит от толщины металла, а также вашего опыта работы. «Четверка» также требует особого мастерства. Профессионалы советуют начинать со 110 ампер, постепенно увеличивая силу тока.

Электрод 5 миллиметров и больше. Такие изделия считаются профессиональными, их используют только профи. В основном их применяют для наплавки металла. В сварочном процессе они практически не участвуют.

Зачем прокаливают электроды

Это делается только с одной целью, удалить влагу. При сварке сырым электродом, возможно появление дефектов сварочного шва. Такой электрод будет все время липнуть к детали.

В каждой строительной компании обязательно установлено оборудование, которое прокалывает электроды. Такая операция недоступна сварщикам-любителям.

Если вы начали работать с новой пачкой, но не смогли израсходовать ее до конца, оставшееся количество электродов нужно спрятать в сухое и теплое место. Никогда не храните электроды в подвале и на чердаке. Они быстро отсыреют и придут в негодность.

Заключение

Правила сварки достаточно просты, стоит лишь несколько раз потренироваться на ненужном куске железа. Главное следуйте всем приведенным инструкциям и у вас точно все получится. Сможете варить дуговой сваркой и на потолке и на стене.

Для того чтобы стать профильным мастером требуется специальное обучение. Профессии сварщика обучают 3 года в профтехучилищах. Но освоить простой сварочный аппарат для использования в домашнем хозяйстве можно гораздо быстрее. Всё зависит от поставленных задач и настойчивости в их решении. Практические навыки обретаются с опытом, а теоретические знания призваны помочь в этом начинающему мастеру. Ниже разберёмся, как правильно варить сваркой, какие способы есть и какие правила безопасности требуется соблюдать.

Технология сварочных работ

На сегодняшний день известны следующие разновидности электродуговой сварки:

Схема устройства сварки с неплавящимся электродом

Вольфрамовый (или графитовый) стержень, используемый как электрод, не плавится, но поддерживает электрическую дугу. Наплавляемый металл подаётся в виде проволоки или прутка. Такой вид сварки может работать и без присадочного материала, в режиме паяльника.

Промышленная установка для сварки под флюсом

Электрод, создающий электрическую дугу, подаётся внутрь слоя флюса, которым покрыта деталь. Таким образом создаются условия для идеального соединения металлов, не подверженного разрушающему влиянию воздуха.

Полуавтоматическая дуговая сварка.
Схема устройства полуавтоматической электродуговой сварки
Роль электрода выполняет проволока из металла, к которой подаётся электрический ток. По мере её плавления происходит автоматическая подача (так, чтобы длинна дуги сохранялась постоянной). В тоже время к месту сварки нагнетается защитный газ - углекислый или аргон. В результате значительно повышается качество сварного шва.

В домашних условиях такие виды сварки практически не применяются. Поэтому перейдём к рассмотрению четвёртого вида сварочных работ - ручной электродуговой сварки.

Ручная дуговая сварка основана на применении специального электрода в обмазке

Электросварочные аппараты для ручной сварки разделяют на два типа - переменного тока и постоянного тока. Использование переменного тока позволяет конструировать приборы высокой производительности и мощности. Преимуществом постоянного тока, благодаря отсутствию смены полярности, является более ровный шов с меньшим количеством металлических брызг.

В 1802 г. В.В. Петровым было открыто явление гальванической вольтовой дуги.
Прибор для сварки металлов при помощи «электрогефеста» был запатентован в 1882 г. Бенардосом Н.Н.
Российский инженер Н.Г. Славянов в 1888 г. впервые применил для сварки электрод.
В 1932 г. советским физиком Хреновым К.К. произведена успешная сварка металлов под водой.

Ремонт подводного трубопровода

Работа сварочного аппарата основана на создании электрической дуги в месте соприкосновения двух металлических деталей. Высокая температура (до 7000 о С) расплавляет материал до жидкого состояния и происходит диффузия - смешивание на молекулярном уровне.

Принципиальным отличием сварки от склеивания является отсутствие вспомогательных материалов - соединяемые детали превращаются в монолитную конструкцию.

Поэтому нужно отчётливо понимать, что для правильного применения сварки использовать можно только однородные металлы. Нельзя приварить алюминий к железу или медь к нержавейке. Температура плавления у разных материалов различная, а создание сплавов не входит в круг возможностей сварочного оборудования.

Для сварки железных конструкций существуют различные сварные аппараты.

Трансформаторы. Служат для преобразования сетевого тока напряжением 220 В, в ток с параметрами необходимыми для создания высокотемпературной электрической дуги. Происходит это за счёт понижения напряжения (не более 70 В) и повышения силы тока (до тысяч ампер). Сегодня такие приборы постепенно уходят в прошлое, так как для бытового использования они слишком громоздки и потребляют большое количество электроэнергии. Кроме того, работа трансформатора не отличается стабильностью и негативно влияет на состояние сети в целом - при включении создаются перепады напряжения, страдает чувствительная бытовая техника. Бывают одно и трёх фазными.
Трансформатор переменного тока для производства сварочных работ
Выпрямители.
Выпрямитель переменного тока в постоянный производства для сварочных работ
Преобразуют переменный ток потребительской сети в постоянный. Принцип работы таких приборов основан на использовании выпрямляющих кремниевых диодов, которые также называются вентилями. Характерным отличием сварочного аппарата постоянного тока от сварочного переменного тока, является сильный нагрев электрода на плюсовом полюсе. Это даёт возможность контролировать процесс сварки: осуществлять «щадящую сварку», манипулируя настройками ощутимо экономить электроды при резке металла.
Инверторы.
Инверторный сварочный аппарат
Довольно долгое время (до 2000 г.) были недоступны для широкого применения в быту в силу высокой стоимости. Но в последствии приобрели большую популярность. Принцип действия инвертора состоит в преобразовании сетевого переменного тока в постоянный, а затем - снова в переменный, но уже высокочастотный ток. Отличие данной схемы от трансформаторной сварки в том, что дуга, полученная от преобразованного постоянного тока, более устойчивая.

Главным преимуществом инверторной сварки является улучшение динамики электрической дуги, а также ощутимое снижение веса и габаритов установки (по сравнению с прямыми трансформаторами). Кроме того, появилась возможность плавной регулировки выходящего тока, что заметно повысило КПД агрегата и обеспечило лёгкость зажигания дуги во время работы.

Но есть и недостатки:

временные ограничения в использовании, что связано с нагревом электронной схемы преобразования;
создание электромагнитного «шума», высокочастотных помех;
негативное влияние влажности воздуха, что приводит к образованию конденсата внутри прибора.

Что необходимо для работы

Перед тем как приступить к сварке, необходимо сварочный аппарат и экипировка:

Сварочные электроды. Подбираются исходя из предстоящих задач. Оптимальным размером для начинающего сварщика считается электрод толщиной 3,2 мм. Более тонкие электроды применяются для сварки миниатюрных деталей. При диаметре электрода более 3,5 мм. требуется оборудование повышенной мощности.
Диаметр электрода подбираетс в соответствии с планируемыми работами
Костюм сварщика. В него входят одежда из плотного негорючего материала и обувь толстой кожи. Верхняя одежда хорошего качества отличается высоким воротником и двойным слоем ткани на запястьях. Штанины брюк широкие, полностью закрывающие обувь от попадания искр. В обязательном порядке в костюм входят брезентовые перчатки, пропитанные антипиритным составом (ГОСТ 12.4.250–2013 ССБТ). Существует несколько классов сварочных костюмов, в зависимости от степени соприкосновения с агрессивными средами.
Сварочный костюм предназначен для защиты сварщика от ожогов
Маска со светофильтрующими стеклами. Очки лучше не применять, так как в защите нуждаются не только глаза, но и кожа лица, волосы, органы дыхания. Работа без маски приводит к офтальмии (воспалению роговицы глаза) и ожогам сетчатки, ведущих к полной потере зрения. При проведении потолочных сварочных работ, дополнительно к маске на голову и плечи одевается дополнительная накидка для защиты от ожогов.
Предназначена для предохранения глаз, лица, шеи и органов дыхания от вредного воздействия
Слесарный инструмент - молоток, металлическая щётка, струбцины, тиски, напильники и т.д. В идеале работы производятся на верстаке или специальном сварочном столе. Если такие условия отсутствуют, необходимо выбирать место с максимально устойчивым положением.

Место проведения сварочных работ освобождается от горючих материалов и оборудуется средствами тушения огня - водой, песком, технической содой. Если это закрытое помещение необходимо обустроить приточно-вытяжную вентиляцию.

Необходимое противопожарное оборудование на любом объекте

Как правильно варить сваркой

Для успешного овладения техникой неразъёмного соединения металлических деталей, необходимо освоить 4 базовых навыка, без которых не обходится ни одна «сварочная сессия».

Настройка аппарата

Основой настройки сварочного аппарата является правильный подбор силы тока и напряжения, выводящийся на клеммы. Несмотря на простоту формулировки, тема настройки заслуживает отдельного разговора. Но если кратко сформулировать критерии настройки, то можно выделить 5 основных параметров:

Структура и диаметр электрода.
Выбор диаметра электрода зависит от толщины металла заготовки
Электрод подбирается исходя из того, к какой группе относится основной (тот, на который наносится сварка) металл. Классифицируют три группы стали - обычная, закалённая и жаропрочная. Для обычной стали критерием подбора является соотношение прочности: показатель прочности основного металла должен быть близок к прочности электрода, выраженного в мегапаскалях (МПа). Покрытие электрода предназначено для того, чтобы максимально защищать место соединения от воздействия кислорода и азота атмосферного воздуха.Существует 4 вида обмазки - кислый, рутиловый, целлюлозный и основной. Каждый тип выполняет свои задачи. Для жаропрочных и закаляющих сталей электрод подбирается по химическому составу - шов должен иметь максимальное приближение химической структуры к основному материалу. Прочность электрода в этом случае в расчёт не берётся. Для подбора диаметра электрода наилучшим ориентиром служит толщина заготовки. Чем толще деталь подлежит сварке, тем больший диаметр электрода потребуется.
Электроды различаются по структуре, диаметру и назначению
Маркировка отображает структуру стержня и химический состав его покрытия. Для каждого вида металла разработаны оптимальные условия, способствующие соединению деталей. Кроме свойств материалов, маркировка содержит информацию о том, в каких условиях может использоваться электрод - открытая, закрытая строительная площадка, высотные или подземные работы и т.п.
Разнообразие электродов обусловлено их предназначением для работы с определённым видом металла
Пространственное положение сварного шва.
Установка режима сварки тесно связана с условиями ведения сварки. В различных ситуациях при помощи регулировок можно менять интенсивность электрической дуги, что позволяет ускорять или замедлять процедуру нанесения соединительного шва, изменяет температуру варки. К примеру, при положении сварочного направления «сверху-вниз», утолщается слой расплавленного металла, но глубина шва уменьшается и распространяется вширь. Если же направление сварки «снизу-вверх», количество расплавленного металла уменьшается, так как он стекает под действием собственного веса. В результате шов становится уже.
Виды сварочных работ в различных местоположениях
Количество швов.
Зачастую изделие обваривается несколькими швами. Первый шов может быть прихваточным, следующий - основным, и за ним ещё один - закрепляющий или выравнивающий. На каждом этапе может меняться траектория наложения шва и глубина прогрева металла. Пользуясь такой технологией, опытный сварщик формирует идеальное соединение деталей.
Трёхслойный шов соединения труб
Полярность электрода.
Известно, что в зависимости от положения «плюса» и «минуса» зависит температура электрической дуги. На «плюсе» температура всегда выше. Знание этого позволяет пользователю определять правильное расположение полярности. Чаще «плюс» закрепляют на основной детали, а «минус» на электроде (прямая полярность). Если наоборот - полярность называется «обратной».

Для того чтобы безошибочно выбрать величину тока проще всего воспользоваться готовыми таблицами.

Но в силу того, что каждый аппарат имеет свои конструктивные особенности и технологические нюансы, решающее слово всё-таки остаётся за «методом научного тыка» - эмпирической подборки нужного тока экспериментальным путём.

Настройка сварочного тока в зависимости от диаметра электрода

Таблица соотношения электрода и сварочного тока

Режим подбора тока для сварки стандартных стыковых соединений:

Односторонний шов соединяет поверхность деталей с одной стороны, двухсторонний - с двух противоположных сторон.

Примеры сваривания деталей различными швами

Также можно воспользоваться универсальной таблицей для широкого диапазона:

Начинающему сварщику легко запомнить простое правило. Если ток превышает необходимый показатель - электрод будет прожигать заготовки. Если ток ниже, чем нужно - деталь не проваривается, наплавленный металл отваливается при воздействии на него механическим способом.

Подключение электрода

Электрод может подключаться к плюсовому или минусовому выходу тока. Если на деталь подключается «+», то полярность называется прямой. Если «-» - обратной. Соответственно, при прямой полярности на электроде располагается «минус», а при обратной «плюс». Разница между этими положениями заключается в том, что на «плюсовой» клемме всегда выделяется большее количество тепла. Опытные сварщики используют это явление при решении конкретных задач. Так, например, манипулируя полярностью, можно варить тонколистовую сталь нержавейки, чувствительной к перегревам. Для этого «плюс» подаётся на электрод, а «минус»- на лист тонкого металла.

Один из вариантов подключения электрода

Видео: прямая и обратная полярность при работе инверторного сварочного аппарата

Создание дуги

Процесс сваривания начинается с зажигания электрической дуги. Во всех видах ручной сварки дуга создаётся кратковременным прикосновением электрода к детали. При этом происходит резкое нагревание торца электрода до температуры, достаточной для установления дугового разряда.

Процесс зажигания электродной дуги требует определённых навыков

После короткого замыкания, если дуга воспламенилась, необходимо поддерживать расстояние между торцом электрода и деталью 3–5 мм. При этом нужно учитывать тот факт, что длина электрода по мере сварки уменьшается. При превышении расстояния в 5 мм. дуга прерывается, при уменьшении менее 3 мм. электрод может прилипнуть к заготовке или привести к большому разбрызгиванию расплавленного металла.

Движение электрода

Для создания хорошего шва, разработаны различные схемы ведения дуги вдоль свариваемого места. При этом важным считается не только расплавление кромок свариваемых деталей, но и наполнение сварочной ванны необходимым количеством наплавленного из электрода металла.

Различные варианты траектории торца электрода

Достичь этого возможно при сохранении постоянной длины электрической дуги и систематичным перемещением торца электрода по определённой траектории.

При производстве шва без поперечных перемещений, ширина стыка, как правило, равна b = (0,8–1,5)хd эл. Где b-ширина сварного стыка, а d - диаметр электрода.

Проход таким швом считается предварительным, нормальной конфигурацией шва считается b = (3–5)хdэл.

Поэтому, в задачу сварщика входит проход шва с применением одной из технологий проварки. Различные траектории торца электрода применяются в разных ситуациях.

Формирования структуры сварного шва

Плавильным пространством электродуговой сварки называется т.н. сварочная ванна (или кратер), которая возникает под действием тепла исходящего от дуги.

Сварочная ванна это жидкое состояние сварочного шва до застывания как свариваемого металла.

Солнцев Ю.П.
Словарь металлургических терминов

С перемещением источника тепла передвигается также плавильное пространство. Условно плавильное пространство делят на две части. Головная часть (передняя) и хвостовая часть (тыловая). В передней части происходит расплав металлов и смешение основного и дополнительного материала в единое целое (диффузия). В тыловой, по мере остывания, происходит кристаллизация плотной поверхности сварочного шва.

Схематическое изображение сварочного кратера

Формирование шва может происходить при сварке под флюсом, окружённое оболочкой шлаков и тогда дуга практически не видна. А сварку называют закрытой.

Открытой сваркой называется процесс формирования плавильного пространства, окружённого прозрачными газами, выделяемыми обмазкой электрода.

Видео: 10 ошибок начинающего сварщика

Видео: как научиться варить красивые швы элетросваркой

Техника безопасности при сварке

Пренебрежение правилами личной безопасности влечёт за собой самые неприятные, а порой и трагичные, последствия. Основные правила техники безопасности гласят:

Используя сварочное оборудование необходимо следить за надёжной изоляцией проводов, осуществляющих питание прибора и непосредственно электрической дуги. Неукоснительно должны выполняться требования завода-изготовителя оборудования по заземлению корпуса агрегата, аппаратного шкафа и т.д.
Работы должны производиться в целой спецодежде, обуви и огнеупорных перчатках. В помещениях где производится сварка должны применяться резиновые коврики и галоши. Пространство должно хорошо освещаться.
Сварочное оборудование, в частности электрододержатель, должно соответствовать нормам надёжной изоляции, исключающие прямой контакт с кожей сварщика. Электрододержатель считается качественным, если выдерживает 8000 и более зажимов электродов.
Для обеспечения безопасности рекомендуется применение автоматических выключателей.

Таковы некоторые из положений ГОСТа, регламентирующего работы сварщика. Конечно, в домашних условиях никто не будет контролировать выполнение вышеизложенных положений. Однако их необходимо знать и помнить, что писаны они не ради красного словца, а на горьком опыте пострадавших.

Сварочные работы стоят на втором месте по опасности после шахтёрского труда. Даже в домашнем хозяйстве, где к сварке прибегают время от времени, нельзя забывать о потенциальной опасности при работе с электрическим током и расплавленным металлом. Для поддержания безопасности следует использовать защитную маску только заводского изготовления, специальную негорючую одежду, обувь и перчатки. На рабочей площадке вседа должны быть средства пожаротушения - вода, песок и огнетушитель. Не стоит подвергать опасности себя и собственный дом, пренебрегая простыми правилами безопасности. Аптечку желательно укомплектовать противоожоговыми препаратами.

Для выполнения самых разнообразных задач, а сам процесс сварки несложен и занимает мало времени. Сварка электродом не требует от сварщика высокой квалификации, но при этом электросварка имеет определенные нюансы, которые следует учесть.

Изучать азы сварки для начинающих нужно с теории, плавно переходя к практике. Наша статья - это краткая инструкция по электродуговой сварке для начинающих. Здесь собраны секреты по выбору инвертора, его правильной настройке, кратко описана технология сварки и ее особенности. Конечно, этой информации недостаточно, чтобы с нуля выполнить сварку качественно и быстро, но наша статья поможет вам разобраться в основах.

Прежде чем мы узнаем, как научиться сваривать металл самостоятельно, нужно определиться со сварочным оборудованием. Сварочный аппарат для сварки выбирается не только по цене и внешнему виду, но и по характеристикам. Мы посвятили этой теме несколько статей: , а на любой вкус и кошелек. Со сварочным аппаратом, способным удовлетворить ваши рабочие потребности, вы сможете легко и быстро обучиться.

Также для освоения сварочного дела вам понадобится экипировка. Экипировка - это защита сварщика. Она защищает от брызг металла, от вспышек и потоков ультрафиолета. Стандартный комплект состоит из маски (мы рекомендуем с автоматическим затемнением), подшлемника, рабочего костюма (называемого «роба») и специальных плотных перчаток. В качестве рабочего костюма можно использовать одежду, сшитую из грубой плотной ткани, этого будет достаточно для сварки в домашних условиях.

Чтобы научиться работать сварочным инвертором нужно знать и выполнять требования техники безопасности. Несоблюдение правил может привести к ожогам, пожарам и несчастным случаям. О технике безопасности мы подробно писали , и . Сварочные работы категорически запрещено проводить без огнетушителя рядом. Особенно, если вы работаете на даче или дома.

Также надевайте всю экипировку перед началом работ. Если вы зажжете без маски, то гарантировано получите ожог сетчатки глаз. И вы даже не узнаете об этом, поскольку симптомы начнут проявляться только спустя некоторое время. Вечером поработали без маски всего пару минут, а на утро не сможете открыть веки. При этом даже профессиональные сварщики часто становятся жертвами ожогов глаз (мастера называют это « »), но у них это связано с большим объемом работ, а не с несоблюдением правил. Так что имейте в запасе капли для глаз. Об этом мы писали .

Ручная сварка для начинающих таит и другие опасности. Не забывайте, что при сварке металла вас окружают детали, нагретые до очень высоких температур. Не прикасайтесь к ним до полного остывания, иначе также гарантировано получите ожоги.

Далее поговорим о технологии сварки. Пока можете посмотреть небольшой вводный урок, в нем рассказывается про оборудование и особенности. Обучение сварке и, в целом, обучение сварочному делу требует от вас максимальной концентрации и соблюдения правил. В противном случае сварочный процесс может закончиться плачевно.

Технология сварочных работ

Как научиться сваривать металл с нуля? Этот вопрос задают все новички. Для начала определимся, какие ключевые элементы нам понадобятся для выполнения работ. Это , экипировка и, конечно, . Электроды для сварки имеют широкое применение, они позволяют быстро и качественно соединить различные металлы.

Для сварки инвертором используются так называемые плавящиеся электроды с обмазкой (или покрытием). Покрытие играет защитную функцию, оно не позволяет кислороду проникать в сварочную зону и ухудшать качество шва. Также благодаря покрытию дуга проще зажечь и вести, она стабильна и горит равномерно.

Существует множество типов покрытий. Покрытие выбирается исходя из металла, который нам нужно сварить. Самые популярные обмазки - основная, и кислая. электродами с кислым покрытием производится как на постоянном, так и на переменно токе. С помощью кислых электродов можно легко сварить загрязненный металл (но мы все же рекомендуем его подготовить перед сваркой, о подготовке мы писали ). Кислые электроды принято использовать при сварке не очень важных конструкций из низкоуглеродистой стали.

Электроды с основным покрытием очень интересны. При плавлении обмазка выделяет , который отлично справляется с защитой сварочной зоны. Швы получаются очень прочными и долговечными. При этом работать нужно только с постоянным током, установив обратную полярность. Но такие электроды требуют очень тщательной очистки металла перед сваркой, нужно зачистить поверхность, удалить все загрязнения и очаги коррозии. Если пренебречь подготовкой металла перед сваркой, то после работы со сварочными электродами с основным покрытием на шве будет много и его будет трудно убрать.

Электроды с рутиловым покрытием самые популярные. Они универсальны, стоят недорого и позволяют сварить любой металл. Ими можно варить на постоянном и переменном токе, но всегда читайте упаковку. Ведь некоторые производители выпускают рутиловые электроды для работы только с переменкой или только с постоянкой.

На этом основы сварочных работ не заканчиваются. Нужно правильно подобрать размер электрода, а именно его диаметр. Здесь все просто: чем тоньше металл, тем диаметр меньше. Вот простой пример: нам нужно сварить тонкий лист металла (например, ). Для этих целей мы берем электрод диаметром до 2 миллиметров. И так со всеми остальными металлами. От выбора диаметра напрямую зависит качество шва.

Кстати, существуют разные . Вы можете видеть их на картинке ниже.

Нижний шов самый простой. Варим его, положив деталь горизонтально на ровную поверхность. Мы рекомендуем начинать обучение именно с нижнего шва. похож на нижний, но уже сложнее, поскольку требует от сварщика больше мастерства. Приступайте к горизонтальным швам только после того, как хорошо научитесь делать нижние швы.

Еще сложнее, чем горизонтальные. Электрод нужно вести сверху вниз и под действием силы притяжения расплавленный металл стремительно стекает вниз. Нужно немало опыта и мастерства, чтобы научиться делать вертикальный шов, чтобы при этом он был равномерно проварен. Но самый сложный как раз . Здесь все трудности собраны воедино. Если сварщик может без проблем сварить потолочный шов, значит он настоящий профессионал. Стремитесь к этому и вы тоже сможете стать настоящим мастером своего дела.

Нас часто спрашивают, как научиться сварке трубопровода или как правильно научиться варить различные ? Почему-то у многих это вызывает трудности. Это не удивительно: при сварке трубы швы комбинируются, вам придется уметь варить и нижний, и вертикальный, и потолочный шов, чтобы соединить трубы. Единственное, что мы можем посоветовать - больше практиковаться. Не надейтесь узнать какой-то уникальный способ, с помощью которого можно без труда сварить сложные швы. Только практикуясь вы улучшите свои навыки.

Теперь поговорим о полярности. В статье мы уже упоминали это слово. Скажем простыми словами: при прямой полярности деталь нагревается быстро, расходуется мало. А при обратной полярности все наоборот. Подробнее , обязательно прочтите ее, там мы подробно все объясняем. Обратную полярность используют чаще всего. Ну а прямая полярность нужна для резки металла, например.

Первое соединение металла своими руками нужно начинать с нижнего шва, поскольку он самый простой, как мы уже писали ранее. Для теста можете использовать ненужные металлические детали, которые найдете в гараже. Купите популярные (например, электроды МР-3), можно выбрать подешевле. Такие электроды позволят новичку быстро зажечь и вести дугу, а шов получится не очень качественным (но это пока не главное). Не покупайте электроды УОНИ, поскольку вы просто не справитесь с ними из-за недостатка опыта.

Далее нужно научиться зажигать дугу. Существует два способа: метод постукивания (или касания) и метод чирканья. Разогрейте кончик горелкой и постучите им по детали, затем легко проведите по детали. Движения должны быть плавными и уверенными, в меру быстрыми. Иначе к металлу. Благодаря предварительному прогреву электрода дуга зажжется проще, но в дальнейшем вы должны учиться зажигать дугу без прогрева.

Метод чирканья похож на ситуацию, когда вы поджигаете спичку о коробок. Быстро проведите концом электрода по поверхности металла, без предварительного нагрева. При чирканье электрод уже достаточно разогревается и при поднесении его к поверхности металла легко зажигается. Так проще начать сварку.

Подождите, пока дуга разгорится. Затем приступайте к сварке. Как только вы поднесете электрод к металлу, вы увидите, как он начинает плавится и образовывается участок с углублением. Он называется сварочной ванной. В сварочной ванне визуально заметны все процессы: выделение защитного газа, образование шлака и брызги металла. Следите за процессами в сварочной ванне, чтобы понимать, как нужно вести шов.

Шов ведут плавно, электрод держат на равном расстоянии, не изменяя его по ходу движения. Мы рекомендуем держать короткую дугу, т.е. вести на расстоянии 3 миллиметров от поверхности металла. Новички могут установить меньшее значение силы тока, чтобы случайно не расплавиться металл больше, чем нужно.

Существует три типа ведения швов. Вы можете видеть их на картинке ниже. Самый популярный тип - углом вперед (на картинке обозначается буквой «б»). Буквой «а» обозначен шов под прямым углом, буквой «в» обозначен шов, который ведется углом назад. В зависимости от выбранного направления отличаются и готовые швы. Новичкам для начала рекомендуем вести электрод именно углом вперед.

На этом сварка металла не заканчивается. Шов нужно правильно довести и закончить работу. Нельзя резко отрывать электрод от поверхности металла, иначе дуга погаснет и на конце шва останется заметный кратер. Из-за него может произойти дальнейший раскол соединения. Вместо этого подержите электрод пару секунд на одном месте и затем плавно отведите его назад.

Вместо заключения

Мы рассказали все о том, что нужно знать про сварочное дело, если вы только собираетесь приобрести свой первый сварочный аппарат. Поверьте, не так уж сложно научиться варить сваркой, вы можете в свободное время прочесть пособие по сварке инвертором
или самоучитель по сварочным работам, которые можно легко найти в магазинах со специализированной литературой. Также в интернете есть наглядные уроки сварки для чайников, так что учеба сварке еще никогда не была такой простой. Желаем удачи!

Электросварка – технология объединения структуры металлов нагревом и расплавлением электрической дугой. Она получила широкое распространение в самых разных сферах народного хозяйства, включая частный сектор.

По сути, таким методом можно выполнять сваривание между собой любых металлов, учитывая температуру электрической дуги (7000-8000 градусов). Но прежде чем обратиться к этой технологии, придётся изучить, как варить вертикальный шов электросваркой, и разобраться с техникой получения горизонтального шва.

Технология сваривания металлов тесно связана с понятием – сварной шов. Таковой формируется в процессе застывания металла, расплавленного дуговой электросваркой.

В зависимости от места исполнения сварки шов может располагаться горизонтально или вертикально. Кроме того, пространственное расположение шва может быть нижним, боковым, верхним.

Виды сварных швов: 1 – горизонтальный в нижней плоскости; 2 – горизонтальный в верхней плоскости (потолочный); 3 – горизонтальный в боковой плоскости; 4 – вертикальный в боковой плоскости

Наиболее простой и легкой для исполнения считается укладка сварных швов в плоскости нижнего горизонта. В таких условиях расплавленный металл достаточно легко поддаётся контролю.

Простой сварочный шов, уложенный в нижней горизонтальной плоскости. Это самый легкий тип шва, что встречается в практике сварочной технологии

Оставшиеся варианты расположения швов в пространстве (боковое и верхнее) признаны технологически сложными для исполнения, требующими изучения техники сварки, наработки соответствующего опыта.

Как варить вертикальный шов?

Сложность контроля сварки в условиях создания вертикального шва обусловлена обычным физическим явлением – силой тяжести. Таковая оказывает действие на массу расплавленного металла, который будучи в жидком виде, устремляется вниз.

Здесь действия профессионального сварщика заключаются в том, чтобы не дать расплавленной массе оторваться от места сваривания. Достичь такого результата поможет стабильно горящая электрическая дуга, удерживаемая на минимально допустимом расстоянии от конца электрода до сварочной ванны.

Техника снизу вверх

Вертикальный стык, как правило, заваривают ходом электрода в направлении от нижней точки к верхней. Такой маршрут обеспечивает более стабильный контроль, а электрическая дуга уверенно держит ванну с расплавом, предупреждая растекание. Именно проходом снизу вверх удаётся сформировать максимально качественный вертикальный шов.

Техника формирования вертикального шва по направлению снизу вверх. Для получения требуемой ширины шва и глубины провара мастера используют разные варианты «рисования» электродом

Конечно же, перед началом сваривания вертикального шва следует подготовить границы стыка, обработать в соответствии с техническими требованиями. Сварочный аппарат нужно настроить под условия сварки (выставить ток, подобрать электрод).

Изначально по линии стыка делаются несколько точечных «прихваток» — сварка коротким швом (1 — 2 см). Цель таких действий — исключить в процессе нагрева смещение свариваемых частей по причине температурной деформации.

Пример вертикального шва, полученного после сварки двух металлических пластин квалифицированным сварщиком. Использовалась техника направления перемещения электрода снизу вверх

Когда делается сварка стыка вертикально, угол удержания электрода относительно плоскости, на которую будет ложится шов, выдерживают в пределах 45-90º.

Инструкция сварщика устанавливает следующие действия:

Контактом электрода о металл зажигается дуга.
Делаются «прихватки» в 3-4 точках по линии стыка от её середины к краям.
Сварка начинается в нижней точке линии стыка.
Ход электрода направлен вверх, сварочная ванна удерживается в рабочей зоне.

Продвигать электрод следует с умеренной скоростью. Главный скоростной критерий — образование оптимального количества расплава сварной ванны.

Одновременно с вертикальным ходом электрода допустимы поперечные зигзагообразные движения «полумесяцем», «елочкой» или другим «рисунком». Но техника поперечного хода видится актуальной только на металлах с толщиной стенки больше 4 мм.

Техника сверху вниз

Набравшиеся опыта, сварщики без труда укладывают вертикальный шов движением электрода сверху вниз. В чём заключается хитрость исполнения такой операции?

Всё просто: поджигая электрическую дугу, электрод устанавливают относительно рабочей плоскости под углом 90º. Как только металл в точке образования дуги начинает расплавляться, угол установки электрода изменяют на 15-20º, немного опуская держатель.

Техника производства вертикального шва при направлении движения электрода сверху вниз. В этом варианта применяются несколько иные формы поперечной «отрисовки» электродом

Проводка электрода по линии стыка толстостенных металлов также выполняется поперечными зигзагами «пилообразной» или «прямоугольной» формы. Некоторые сварщики пользуются методикой «волнообразного» распределения расплава.

Между тем, способ формирования вертикального шва по направлению сверху вниз сопровождается большими сложностями для сварщика. Однако, по мнению многих специалистов, сварка в таком виде даёт лучший результат в плане качественных показателей.

Технология варки горизонтального шва

Специфика сварки горизонтального шва практически та же, что и для вертикального. Технические нюансы – опять же манипулирование углами установки электрода.

Направление движения в процессе сваривания деталей на стыке может выбираться от его крайней левой точки до крайней правой точки или наоборот. Конкретный выбор направления определяется сварщиком, исходя из степени личного удобства.

Стандартная техника формирования горизонтального шва и практикуемые формы поперечной «отрисовки», применяемые для получения нужных значений ширины и глубины шва

Но как правильно варить горизонтальный шов электросваркой, чтобы исключить вытекание расплава из колеи по причине действующей силы тяжести?

Здесь сварщику нужно подобрать такое положение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равноценна силе тяжести капель металла. Возможно, потребуется настроить силу тока и опытным путём подобрать оптимальную скорость перемещения электрода.

Обычно сварку горизонтального шва ведут непрерывно до полного завершения. Однако если не удаётся держать под контролем расплав (сварочную ванну), можно попытаться изменить технику – перейти на ход с периодическим гашением дуги.

Все эти тонкости нарабатываются с приходом опыта выполнения сварочных работ. Поэтому не стоит отчаиваться, если с первых попыток ничего не получается.

Практический пример горизонтальных сварных швов, сделанных на металлических пластинах, установленных вертикально. Верхний вариант выполнялся по направлению слева направо, нижний справа налево

Формирование горизонтального шва нужной ширины и глубины провара, как правило, достигается за счёт аккуратного поперечного перемещения горящего конца электрода от края одной стыкуемой детали до края другой.

На сварке металлов толщиной до 4 мм применяют разные варианты «рисунка» поперечного хода электрода. Каких-то конкретных рекомендаций на этот счёт нет. Главное – получить требуемую ширину шва и глубину провара.

Электрическая дуга: контроль оптимальной длины

Величину зазора между горячим концом электрода и плоскостью металла, достаточную для образования электрического разряда, называют длиной дуги. Одна из главных основ инструкции сварщика – это контроль оптимальной длины дуги.

Теоретически в режиме сварки можно получить три дуговых промежутка:

короткий (1 – 1,5 мм);
длинный (3,5 – 6 мм);
нормальный (2 – 3 мм).

Для режима горения короткой дуги характерным является недостаточный прогрев металла по ширине. По краям шва, в таких случаях, отмечается так называемый «подрез» — небольшое углубление. Наличие подобного дефекта свидетельствует о низких качественных показателях сварного шва.

Особое значение для техники сварки имеет длина электрической дуги. Именно за счёт этого параметра выстраивается правильная или неправильная структура сварного шва

Режим сварки длинной дугой, как правило, сопровождается её периодическим гашением. Здесь отмечается малый прогрев металла по глубине. О хорошем качестве шва говорить тоже не приходится.

Таким образом, остаётся единственный вариант, на который следует ориентироваться начинающему сварщику – нормальная длина дуги, которая должна составлять не более Ld = 0,5-1,1 * Dэ (Ld – длина дуги; Dэ – диаметр электрода).

Управление положением электрода

Сварочный процесс может выполняться при положении электрода углом вперёд, углом назад, прямым углом. Применяя любой из этих трёх технологических приёмов, сварщик способен создавать швы в разных условиях производства работ.

Варианты угловых положений электрода для производства сварочных работ. Синие стрелки указывают направление перемещения электрода

Так, способ «углом вперёд» традиционно применяется для соединения элементов горизонтальным и вертикальным швами в условиях верхнего расположения деталей в пространстве (потолочная сварка). Эта же техника успешно используется для сварки неповоротных стыков труб или при сооружении самодельной .

Удерживая электрод строго под прямым углом (90º), сварщик обеспечивает исполнение работ в местах труднодоступных. Наконец, техника «угла назад» позволяет качественно выполнять сварочные работы на угловых стыках.

Устанавливая электрод «углом вперёд», обычно работают с тонкостенными металлами. В таком положении электрода получают широкий шов малой глубины. На толстостенных металлах, напротив, стараются применять технику «углом назад», обеспечивая прогрев металла на достаточную глубину.

Параметры тока и перемещение электрода

Значение силы тока и скорость перемещения электрода – значимые факторы, оказывающие влияние на качество шва. Сварка большими токами сопровождается прогревом металла до большой глубины, что позволяет наращивать скорость перемещения электрода. При условии оптимального соотношения тока и скорости движения электрода получают ровный качественный шов.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла

Перемещая электрод с определенной скоростью, следует учитывать величину мощности дуги. Чрезмерно быстрая подача электрода при малой мощности не сможет обеспечить достаточной температуры прогрева.

Как результат – не удастся проварить металл до нужной глубины. Шов просто «ляжет» на поверхности, едва «прихватив» границы кромок.

Прожженный металл в точке недопустимо медленного продвижения электрода. Часто встречающийся дефект на сварке тонкостенных металлов дугой повышенной мощности

Напротив, в условиях чрезмерно медленного продвижения электрода создастся атмосфера перегрева, что грозит деформацией металла на линии сваривания. Если металлические элементы имеют тонкую структуру, мощная дуга попросту прожжёт металл.

Успешно попрактиковаться на поприще начинающего сварщика и отточить навыки выполнения швов можно при , основой корпуса которой является металлическая труба. Рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.

Инструкция для начинающего сварщика

Сварочные работы допустимо выполнять только при условии применения соответствующей экипировки.

Стандартный комплект содержит:

Куртку, брюки, перчатки, обувь из несгораемых прочных крепких материалов.
Головной убор, полностью закрывающий заднюю часть головы.
Специальную защитную маску для лица и глаз.

Для производства сварки следует применять исправный аппарат, электрическая часть которого закрыта надёжным корпусом. Входящие в состав аппарата электрические кабели должны иметь целую изоляцию и соответствовать электрическим характеристикам прибора.

Место сварщика необходимо оснастить рабочим столом, источниками света, шиной заземления, средствами защиты от поражения электрическим током и противопожарными средствами.

И еще перед началом работ надо скрупулезно проштудировать , рассмотреть и изучить методы и варианты выполнения соединений.

Выводы и полезное видео по теме

Предлагаем посмотреть видеопрактикум сварки: как варят горизонтальный и вертикальный швы:

Необязательно иметь квалификацию профессионального сварщика, но владеть техникой сварки желательно. Благодаря имеющимся навыкам сварного дела, у человека появляется больше возможностей для реализации различных бытовых проектов.

При желании изучить технологию можно всегда, а практический опыт поможет овладеть техникой производства работ на высоком уровне.

Хотите рассказать о собственном опыте в выполнении сварных швов? Знаете тонкости процесса, не приведенные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.