Квартира, а тим більше приватний будинок, потребують регулярного проведення обслуговуючих і ремонтних робіт. Домашньому умільцю доводиться бути універсалом, здатним виконувати безліч різних завдань. Тому майстри хочуть освоїти якомога більше технологій.
Одним з найбільш затребуваних навичок є вміння виконувати зварювальні роботи. Практика показує, що найкраще підійде електрозварювання для початківців - технологія проста і доступна кожному, хто хоче навчитися її використовувати. Перш ніж приступити до освоєння методу, слід ознайомитися з теоретичними аспектом питання, чи згодні?
Вся необхідна інформація докладно викладена в нашій статті. Ми описали принцип дії електричного зварювання і позначили, який апарат краще підібрати для роботи в домашніх умовах. Крім того, в статті наведена покрокова технологія зварювання деталей, способи виконання швів, а також перераховані ймовірні деффекти з'єднань.
Що таке електрозварювання?
Електричним називають один з методів зварювання, коли для нагріву і подальшого розплавлення металів застосовується електрична дуга. Температура останньої доходить до 7000 ° С, що набагато перевищує температуру плавлення більшості металів.
Процес електрозварювання протікає в такий спосіб. Для освіти і підтримки в робочому стані електричної дуги подається струм від зварювального приладу до електрода.
У процесі зварювання основний метал і металевий серцевина розплавляються і перемішуються, утворюючи міцний і нерозривний шов (+)
Коли електродний стержень стосується свариваемой поверхні, проходить зварювальний струм. Під його впливом і впливом електричної дуги електрод і металеві кромки зварювальних елементів починають плавитися. З розплаву утворюється, як кажуть зварювальники, зварювальний ванна, в якій розплавлений електрод перемішується з основним металом.
На поверхню ванни спливає розплавлений шлак, який утворює захисну плівку. Після відключення дуги метал поступово остигає, утворюючи шов, покритий окалиною. Після повного охолодження матеріалу її зчищають.
Для зварювання можуть використовуватися не плавляться і плавляться електроди. У першому випадку для утворення зварювального шва в розплав вводять присадні дріт, у другому цього не потрібно. Для освіти і подальшого підтримання в робочому стані електричної дуги використовується спеціальне обладнання.
Що потрібно для зварювання в домашніх умовах?
Для проведення робіт буде потрібно, перш за все, зварювальний апарат. Існує кілька його різновидів.
Визначимося, якому з них віддати перевагу.
- Зварювальний генератор. Відмітна особливість полягає в можливості виробляти електричну енергію і використовувати її на створення дуги. Буде корисний там, де немає джерела струму. Має значні габарити, тому не дуже зручний в роботі.
- Зварювальний трансформатор. Прилад перетворює змінну напругу, що подається від мережі, в змінну напругу іншої частоти, що необхідно для зварювання. Апарати прості в експлуатації, але мають значні габарити і негативно реагують на можливі скачки напруги.
- Зварювальний випрямляч. Пристрій, який перетворює подається від мережі напруга в постійний струм, необхідний для утворення електричної дуги. Відрізняються компактністю і високою ефективністю роботи.
Для роботи в домашніх умовах кращий випрямляч інверторного типу. Їх зазвичай називають просто инверторами. Устаткування має досить компактні розміри. При роботі його вішають на плече. Принцип роботи пристрою досить простий.
Воно перетворює високочастотний струм в постійний. Робота зі струмом такого типу забезпечує максимально якісний зварний шов.
Зварювальний генератор може працювати при відсутності мережі. Він сам виробляє струм. Система дуже громіздка, працювати з нею досить складно
Інвертори економічні, працюють від побутової мережі. Крім цього, саме з ними краще працювати новачкові. Вони гранично прості в експлуатації і забезпечують стабільну дугу.
До недоліків інверторів можна віднести більш високу, ніж у інших приладів, вартість, чутливість потрапити пилу, вологи і до перепадів напруги. При виборі інвертора для домашньої зварювання звертають увагу на діапазон значень зварювального струму. Мінімальне значення - 160-200 А.
Додаткові функції обладнання можуть полегшити роботу для новачка.
З таких приємних «бонусів» варто відзначити:
- Hot Start - що означає підвищення початкового струму, що подається в момент підпалу зварювальної дуги. Завдяки цьому дугу активувати набагато легше.
- Anti-Stick - автоматично зменшує зварювальний струм якщо електродний стержень залипнув. Це полегшує його відрив.
- Arc Force - збільшує зварювальний струм, якщо електрод підносять до виробу занадто швидко. Залипання в такому випадку не відбувається.
Крім зварювального апарату будь-якого типу знадобляться електроди. Їх марку найкраще підібрати за спеціальною таблицею, в якій вказується тип зварюваного матеріалу.
Буде потрібно також зварювальний маска. Найкраще та, що надівається на голову. Моделі, які потрібно тримати в руці, вкрай незручні.
Працювати зі зварюванням потрібно тільки в захисному костюмі. Спеціальна маска захистить очі від ультрафіолету і бризок, щільний костюм і брезентові рукавиці допоможуть запобігти опіки
В масці може бути просте затемнене скло або так званий «хамелеон». Останній варіант переважно, оскільки при появі дуги скло автоматично затемнюється.
Працювати необхідно тільки в спеціальному одязі, що захищає від бризок і ультрафіолету. Це може бути щільна х / б спецівка, чоботи або високі черевики, брезентові або прогумовані рукавички.
Технологія електричного зварювання
Вчитися, як правильно варити деталі електрозварюванням, краще під керівництвом досвідчених зварювальників. Якщо це з якихось причин не виходить, можна пробувати самому. Для початку потрібно грамотно організувати робоче місце. Це дуже важливо, оскільки зварювання відноситься до високотемпературних, а тому і пожежонебезпечних процесів.
Для роботи потрібно вибрати верстак або будь-яке інше підставу, виконане з негорючого матеріалу. Дерев'яні столи та їм подібні вироби категорично заборонені. Бажано, щоб поруч з місцем, де буде проводитися зварювання, були відсутні займисті предмети.
Близько себе обов'язково поставте відро з водою для ліквідації можливих вогнищ загоряння. Крім того, потрібно визначити безпечне місце, де будуть складатися залишки використаних електродів. Навіть найменший з них здатний спровокувати пожежу.
У продажу можна знайти зварювальні електроди різних діаметрів. Потрібний розмір стрижня підбирається виходячи з товщини зварюваного металу
Для перших самостійних швів потрібно приготувати непотрібний шматок металу і підібрати для нього електроди. Фахівці рекомендують в таких випадках використовувати 3 мм стрижні. Менший діаметр використовується для зварювання тонких листів, вчитися на яких незручно. Електроди більшого діаметру вимагають високої потужності обладнання.
Починаємо з зачистки ділянки металу, на якому буде розташовуватися шов. Тут не повинно бути іржі і будь-яких забруднень.
Після того, як деталь підготовлена, беремо електрод і вставляємо його в затиск зварювального апарату. Потім беремо затиск «заземлення» та міцно кріпимо його на деталі. Ще раз перевіряємо кабель. Він повинен бути заправлений в утримувач і добре ізольований.
Тепер потрібно вибрати робочу потужність струму для зварювального апарату. Вона підбирається по діаметру електрода. Обрану потужність виставляємо на панелі зварювального устаткування.
Наступний крок - підпал дуги. Для цього електрод потрібно піднести до деталі під кутом близько 60 ° і дуже повільно провести їм по підставі. Повинні з'явитися іскри. Як тільки це відбудеться, злегка торкаємося електродом до деталі і тут же піднімаємо його на висоту не більше 5 мм.
Зварювальний інвертор готовий до роботи. До нього підключені два кабелі: один з затискачем для електрода, другий з кріпленням заземлення
У цей момент спалахує дуга, яку потрібно підтримувати протягом усього часу роботи. Її довжина повинна складати 3-5 мм. Це відстань між кінцем електрода і заготівлею.
Підтримуючи дугу в робочому стані потрібно пам'ятати, що в процесі роботи електрод вигорає і стає коротшим. При надмірному наближенні електрода до заготівлі може статися залипання. В цьому випадку потрібно злегка качнути їм в сторону. Дуга може і не запалитися з першого разу. Можливо, не вистачає сили струму, тоді її потрібно збільшити.
Після того, як початківець зварювальник навчився підпалювати дугу і утримувати її в робочому стані, можна приступати до наплавленню валика. Це найпростіша з усіх операцій. Підпалюємо дугу і починаємо дуже плавно і акуратно переміщати електрод уздовж майбутнього шва.
При цьому виконуємо коливальні рухи, що нагадують півмісяць з невеликою амплітудою. Ми як би «підгортаємо» розплавлений метал до центру дуги. Таким чином повинен вийти рівний шов, схожий на валик. На ньому будуть присутні невеликі хвилеподібні напливи з металу. Після охолодження шва потрібно збити в нього окалину.
Методики дугового зварювання - способи зварювання
Щоб отримати якісний шов, потрібно навчитися підтримувати, а потім і переміщати дугу. Особливо впливає на якість довжина електричної дуги. Якщо вона більше 5 мм, то вважається довгою.
В цьому випадку відбувається азотування і окислення розплавленого металу. Він розбризкується краплями, шов при цьому виходить пористий і недостатньо міцний. При занадто короткій дузі може статися непровар.
Електродний стержень може рухатися по різних траєкторіях. З досвідом кожен зварювальник вибирає "свій" варіант, а частіше комбінацію декількох рухів
Для виконання зварювання використовуються різні методики. Детально розглянемо основні.
Варіант # 1: нижні стикові з'єднання
Найпоширеніший і простий спосіб з'єднання деталей. При товщині металу до 0, 8 см використовується двостороння зварювання. Для з'єднань з металу тонше 0, 4 см виконується тільки одностороння зварювання.
Для роботи вибираються електроди, діаметр яких дорівнює товщині металу. Якщо вона перевищує 8 мм, зварювання проводиться з обробленням кромок. При цьому кут оброблення становить близько 30 °.
Сварка виконується в кілька проходів. Бажано використовувати знімні підкладки зі сталі або міді щоб уникнути прожогов. Перший прохід виконують електродом малого діаметра, не більше 4 мм.
В процесі виконання першого шва дуже важлива його точність і глибина провару. Після його накладення за крайками не повинно бути проплавлення металу.
Для другого і всіх наступних проходів використовують електродні стрижні більшого діаметра. Їх вибирають для якісного заповнення виїмки, що утворилася між крайками.
Електрод повільно рухають уздовж шва, виконуючи при цьому коливальні рухи, як би розгойдуючи електрод з одного боку в інший, щоб повністю заповнити пустоти розплавленим металом.
Варіант # 2: нижні кутові з'єднання
Досвідчені зварювальники стверджують, що хороших результатів можна домогтися, якщо зварювати кути «у човник». Це означає, що з'єднуються деталі встановлюються під кутом в 45 ° або іншим.
Таким чином забезпечується максимально якісне проплавление стінок вироби, а небезпека підрізу і непровару зменшується. Такий спосіб зварювання дозволяє за один прохід наплавляти шви великого перерізу.
Майстри нагадують, що зварюючи кутове з'єднання таврового типу, підпалювати електричну дугу слід тільки на горизонтальній площині (+)
Розрізняють два види зварювання «у човник» - в симетричну і в несиметричну:
- Нахил деталей становить 45 °. Імовірність напливів або підрізів однієї зі стінок мінімальна. Зварювання зворотного і прямоїполярності проводять на максимальних значеннях струму. При проведенні зворотного по полярності зварювання довжина електричної дуги повинна бути мінімальною.
- Нахил деталей під кутом в 60 ° або 30 ° - несиметрична «човник». Такий варіант дуже зручний, якщо роботи виконують в важкодоступних місцях, оскільки амплітуда руху електрода невелика. Зварювальник направляє дугу в самий корінь шва, при цьому потрібно стежити, щоб вона не вийшла за межі майбутнього шва. Також не дозволяється наплавляти за один прохід занадто велика кількість металу.
Кутові з'єднання можуть бути таврового типу, тому необхідно навчитися, як правильно і без помилок зварювати метал електрозварюванням в кілька проходів.
Використання одного проходу можливо тільки в тому випадку, коли зварюються прості конструкції зі сторонами, які утворюють кут 45 ° при кутовому шві. Діаметр електрода в цьому випадку не може перевищувати товщину металу більше, ніж на 0, 15-0, 3 см.
Стандартна многопроходовая тавровим зварювання виконується в такий спосіб. Для першого проходу береться електрод більшого діаметру, ніж ті, що обрані для наступних проходів. Наприклад, використовується електрод, розміри якого варіюються в межах від 0, 4 до 0, 6 см.
Деякі зварювальні шви виконуються в кілька проходів. При цьому розмір електрода для першого проходу і для всіх наступних відрізняється
Сварка проводиться плавно, без поперечних коливальних рухів. При виконанні інших проходів вони обов'язково виконуються. Важливо, щоб амплітуда коливань перебувала в межах допустимої ширини шва.
Ще один суттєвий момент. При виконанні таврової зварювання кутового з'єднання електричну дугу слід завжди підпалювати на полиці, розташованої горизонтально.
При виконанні своїми руками електрозварювання кутів можна застосовувати Нахлесточного тип з'єднання. В цьому випадку зварюються деталі розташовуються одна на інший з нахлестом. Дуга при прямій по полярності зварюванні повинна бути короткою, при зворотному - максимально короткою. Направляють дугу точно в корінь з'єднання.
У процесі зварювання необхідно виконувати електродом невеликі за амплітудою зворотно-поступальні рухи. Таким чином вдасться рівномірно розігріти всю область з'єднання. В цьому випадку зварювальний ванна рівномірно наповниться, і шов вийде опуклий і повнорозмірний.
Варіант # 3: вертикальні шви
Шви, спрямовані вертикально, виконують тільки короткою дугою. Робоча сила струму при цьому повинна бути на 10% -20% менше, ніж в процесі виконання зварювання деталей в нижньому положенні. Ці вимоги легко пояснити.
Менша сила струму передбачає, що розплавлений рідкий метал не стане стікати зі зварювальної ванни. Менша за розміром дуга більш зручна в роботі.
Сварка вертикальних швів має свої особливості. Вони пояснюються тим, що в такому положенні рідкий метал може стікати по шву. Тому повинен бути правильно обраний зварювальний струм і кут нахилу електрода
Досвідчені зварювальники воліють варити вертикальні шви у напрямку знизу вгору. Дугу підпалюють в найнижчій точці майбутнього шва. Після чого готують невелику горизонтально розташовану майданчик, розміри якої відповідають перетину майбутнього шва.
Потім повільно просувають електродний стержень вгору. При цьому обов'язково виконуються руху впоперек з'єднання.
Вони можуть бути у вигляді ялинки, кута або півмісяця. Останній варіант найбільш простий у виконанні. Крім того, важливо дотримуватися правильне положення електрода. Теоретично найкраще виконується проварена, якщо стрижень розташований перпендикулярно шву, тобто горизонтально.
Практика показує, що в такому положенні електродного стрижня рідкий метал стікає по шву. Щоб цього уникнути, кут нахилу стрижня вибирають в межах 45 ° -50 °. Це оптимальний при вертикальній зварюванні варіант. Для зварювання деталей в напрямку знизу вгору вибирають електроди, діаметр яких становить менше 0, 4 см.
Варіант # 4: деталі трубопроводу
У домашніх умовах часто доводиться згадувати, як заварювати електрозварюванням металеву трубу. Збоку деталі зазвичай виконується вертикальний шов, по колу - горизонтальний. Труби зі сталі зварюють встик. Всі кромки обов'язково добре проварюють.
Для того щоб напливи всередині труби були мінімальні, електрод підносять до виробу під кутом не більше 45 °. Ширина шва повинна скласти 0, 6-0, 8 см, висота - 0, 2-0, 3 см.
Зварювання труб проводиться різними швами і на різних ділянках. Залежно від товщини стінки деталі і її розташування вибирається діаметр електрода і тип шва
Перед початком зварювальних робіт з'єднуються деталі ретельно очищаються. Оглядаються торці труби. Якщо вони деформовані, їх виправляють або обрізають за допомогою труборіза. Потім зачищають до металевого блиску кромки деталей зсередини і зовні на відстань як мінімум 1 см від краю. Потім приступають до зварювання.
Стик зварюють не перериваючись до тих пір, поки він повністю не завариться. Для неповоротных стыков труб со стенками шириной до 0, 6 мм выполняется два сварочных прохода, для изделий со стенками шириной от 0, 6 до 1, 2 см – три прохода, для деталей со стенками шире 1, 9 см – четыре прохода.
При этом каждый последующий шов накладывается только после того, как с предыдущего снята окалина.
Наиболее важно качество первого шва. В процессе его выполнения должны полностью расплавиться все притупления и кромки. Трещин, даже самых маленьких, быть не должно. Если они есть, их выплавляют либо вырубают. После чего фрагмент снова заваривается. Аналогично выполняется сварка поворотных труб.
Возможные дефекты сварочных соединений и швов
Электрическая сварка –это сложный процесс и не всегда все идет гладко.
В результаті помилок в роботі шви і з'єднання можуть мати різні дефекти, серед яких:
- Кратери. Невеликі поглиблення в валику зварювального шва. Можуть з'являтися в результаті обриву дуги або помилки у виконанні кінцевого фрагмента шва.
- Пори. Зварювальний шов стає пористим в результаті забруднення крайок деталей іржею, маслом і ін. Крім того, пористість може з'явитися при занадто швидкому охолодженні шва, при високій швидкості зварювання і при роботі непросушених електродами.
- Підрізи. Виглядають як невеликі поглиблення по обидва боки шовного валика. З'являються при зсуві електродів в напрямку вертикальної стінки при зварюванні кутових з'єднань. Крім цього, підрізи утворюються при роботі довгою дугою або якщо значення зварювального струму занадто високі.
- Включення шлаку. Усередині зварювального валика знаходяться шматочки шлаку. Це може статися при забрудненні кромок, високій швидкості зварювання або в тому випадку, якщо зварювальний струм занадто малий.
Це найбільш часто зустрічаються дефекти зварювальних швів, але можуть бути й інші.
Додаткова інформація по зварюванню вертикальних і горизонтальних швів електрозварюванням представлена в цій статті.
Висновки і корисне відео по темі
Особливості зварювання труб:
Як правильно вибрати зварювальний інвертор:
При бажанні будь-який домашній майстер зможе освоїти ази зварювання. Це не так вже й складно. Буде потрібно терпіння, акуратність і, безумовно, точне виконання всіх інструкцій. Все буде набагато простіше, якщо процес освоєння нового навику буде проходити під керівництвом досвідченого фахівця.
У вас є особистий досвід з'єднання деталей за допомогою електрозварювання? Хочете поділитися накопиченими знаннями або задати питання по темі? Будь ласка, залишайте коментарі та беріть участь в обговореннях - форма для відгуків розташована нижче.