Сварка металлов – наиболее распространенный способ их соединения в различных отраслях хозяйства (строительстве, машиностроении, прокладке трубопроводов и т. д.). В быту (дома, на даче, в гараже) мы также встречаемся с необходимостью применения сварочных работ по металлу. Неспециалисту эта работа кажется непостижимой, трудной и загадочной. Тем более что она сопряжена с определенным риском для жизни.
Давайте разберемся, так ли это. Как варить металл электросваркой?
В современной торговой сети имеется большое разнообразие сварочных аппаратов, инверторов, средств защиты при проведении сварочных работ. Они доступны любому, следовательно, купив соответствующее оборудование, можно самостоятельно эти сварочные работы выполнять. Надо только усвоить, что такое технология сварки металлов, каковы требования безопасности. Кроме того, надо получить необходимую практику выполнения сварки.
Виды сварки металлов
В наше время разработано много различных технологий того, как сваривать металл. Например, можно использовать электронное и лазерное излучение, соединять изделия газовым пламенем и варить ультразвуком. Но наиболее широко используется такой источник энергии, как электрическая дуга.
Как правильно сварить металл? Сварка металлов при помощи электросварочных аппаратов или инверторов относится к электродуговой сварке, при которой получение высокой температуры в зоне сварки, необходимой для плавления металла и получения прочного соединительного шва, достигается за счет дуги электрического тока (до 7000 градусов Цельсия), способной расплавить любой металл.
Требования безопасности
Первое, о чем нужно побеспокоиться перед тем, как правильно сварить металл, – это о собственной безопасности при проведении работ. Надо приготовить и надеть защитную одежду (плотные штаны, куртку, защитную обувь, замшевые или кожаные перчатки). Она предохранит вас от ожогов при возможном разбрызгивании расплавленного металла. Также надо приготовить специальную защитную маску или сварочный щиток – это обезопасит ваши глаза от повреждения световым излучением дуговой сварки.
Также следует побеспокоиться о пожаробезопасности – убрать с места проведения сварочных работ все легковоспламеняющиеся материалы и жидкости, подготовить к применению средства пожаротушения (при отсутствии специальных средств подойдет даже ведро с водой), обеспечить проветривание помещения, где будут производиться работы, особенно с передней и задней сторон сварочного аппарата.
Обязательно надо ознакомиться с инструкцией по применению сварочного аппарата и выполнить все данные там рекомендации.
Электробезопасность
Прежде чем пытаться осваивать на практике, как сваривать металл, необходимо убедиться, что параметры электрической сети, от которой запитан сварочный аппарат, соответствуют его требованиям. Иначе могут быть повреждены другие электроприборы, подключенные к сети, причем не только у вас, но и у соседей. Особенно это касается трансформаторных сварочных аппаратов, которые существенно влияют на питающую электросеть наличием бросков напряжения во время начала сварки и увеличенным потреблением электротока при залипании электрода в месте сварки. Кроме того, следует расположить сварочный аппарат так, чтобы он не мог упасть, повредиться сам или нанести повреждения окружающим людям и предметам во время проведения работ. Провода, подключенные к аппарату, должны иметь исправную изоляцию, были расправлены. Должна быть исключена возможность их повреждения.
Порядок подготовки к работе
Как правильно сварить металл? Место, подлежащее сварке, должно быть зачищено до металла, быть сухим. Запрещено выполнять работы по сварке в сырую погоду, в дождь и при отрицательных температурах воздуха. Нельзя допускать намокания сварочного аппарата и электродов.
Как правильно сваривать металл электросваркой?
Сварка осуществляется при постоянном напряжении или при переменном. Трансформаторные сварочные аппараты обеспечивают сварку переменным напряжением.
При сварке постоянным током возможно два варианта подключения сварочного аппарата. При подключении плюса к массе, а минуса к электроду (это называется прямой полярностью) больше разогревается металл, зона расплавления создается глубокой и узкой. Такое включение используется при сварке толстого металла и приводит к экономному расходованию электродов. При противоположном включении (обратная полярность) более сильно разогревается и расходуется быстрее электрод, зона расплавления получается широкой и неглубокой. Поэтому обратная полярность используется лишь при сварке тонких листов металла.
Отличительные особенности инверторов
Как правильно варить металл инвертором? Инверторные сварочные аппараты преобразуют переменное напряжение промышленной сети в импульсную последовательность более высокой частоты и затем формируют ток постоянного напряжения. Благодаря наличию электронной схемы, реализующей данные преобразования, инвертор обладает малым влиянием на питающую электросеть при работе, имеет более плавную регулировку выходного напряжения, характеризуется небольшими весом и габаритами. По качеству получаемого сварочного шва инвертор не уступает другому подобному оборудованию. Поэтому сварочные инверторы получили в последнее время, когда цены на такие аппараты снизились, очень широкое распространение. Преимуществом такого аппарата является и относительная простота его использования при сварке.
Как выбрать инвертор
Важным параметром инвертора является период нагрузки (ПВ) источника тока. Эта величина, характеризующая коэффициент полезного действия инвертора, показывает отношение времени сварки к времени холостого хода. Бытовые аппараты не работают непрерывно. Они должны периодически остывать. Так, значение ПВ 30% инвертора означает, что после каждых 3 минут сварки вам придётся 7 минут ожидать, пока источник не остынет. При попытке продолжить работу без перерыва агрегат может сгореть. Или сработает защита, и он выключится. Поэтому следует выбирать инвертор с ПВ не менее 60% и максимальным током не менее 140 – 160 А.
Подготовка к работе с инвертором
Для приобретения опыта в том, как правильно варить металл инвертором, сначала рекомендуется работать с металлом не менее 2-3 мм толщиной и использовать электроды 3 мм. Электроды лучше купить новые. Старые, залежавшиеся, позаимствованные у других, с большой вероятностью будут отсыревшими и непригодными к работе.
Как правильно сварить металл? Если это ваш первый опыт, сначала попытайтесь сделать шов на поверхности одного куска металла, не сваривая его с другой деталью.
Рассмотрим последовательность выполнения работы.
Во-первых, необходимо подключить электрод к его держателю, а провод массы к свариваемой заготовке с помощью клеммы. Другие концы проводов надо соединить с выходами инвертора в прямой полярности.
Во-вторых, надо включить аппарат и установить его выходные параметры в соответствии с рекомендациями в зависимости от толщины свариваемого материала и выбранного размера электрода.
Технология сварки металлов предусматривает, что для разогрева металла до нужной для получения качественного шва температуры необходимо взять соответствующий толщине материала электрод. Чем толще последний, тем больший слой металла он может разогреть и тем больший ток надо установить на инверторе для образования электрической дуги. В то же время чем больше ток, тем быстрее плавится металл и тем быстрее расходуется электрод. Для тонкого слоя металла при высоком токе и толстом электроде часто образуются дыры, прогорание материала насквозь. При слишком малом токе либо не возникает электрическая дуга, либо, при ее возникновении, получается некачественный шов, так называемый непрогар.
Третье, на что следует обратить внимание, - это образование электрической дуги. Для этого надо чиркнуть концом электрода по месту, которое подлежит сварке, как спичкой по коробку, не удаляя конец электрода от металла. При возникновении дуги на металле образуется красное пятно. Но это еще не расплавленный металл, а только флюс, образующийся при плавлении порошковой оболочки электрода. Надо подождать, удерживая конец электрода на расстоянии 1-4 мм от поверхности металла, до тех пор, пока металл в месте дуги не разогреется до образования так называемой сварочной ванны – капли расплавленного металла, характеризующейся ярким оранжевым цветом и подрагивающей от протекания тока.
В-четвертых, надо сдвинуть в сторону выполняемого шва на один-два миллиметра конец электрода, опять-таки удерживая его на указанном расстоянии от металла. Снова подождать образования капли, и так далее, продвигаясь вдоль выполняемого сварочного шва. При касании электродом поверхности металла создается короткое замыкание, дуга исчезает, инвертор отключает ток. Поэтому при выполнении шва надо стараться выдерживать постоянное расстояние между концом электрода и поверхностью металла, приближая постепенно электрод к ней по мере его сгорания. Вернее, электрод не сгорает, а расплавляется, металл в сварочной ванне образуется в основном из металлического сердечника электрода. Порошковое покрытие поверхности электрода, расплавляясь образует флюс и газы, препятствующие поступлению кислорода из окружающего воздуха к месту сварки и окислению металла, а также помогающие процессу образования качественного сварочного шва.
В процессе сварки рекомендуют удерживать электрод под углом примерно 30 градусов от перпендикуляра к свариваемой детали для того, чтобы образовывалась компактная сварочная ванна, а место сварки было вам хорошо видно. Чем сильнее наклонен электрод к детали в процессе сварки, тем более удлиненным в противоположную сторону будет пятно нагреваемой поверхности металла и более время образования сварочной ванны при той же силе тока. Самое узкое пятно плавящегося металла достигается при перпендикулярном положении электрода к поверхности металла. Но в этом случае затруднено наблюдение сварщиком за процессом сварки. Поэтому такое положение используется лишь при сварке в труднодоступных местах.
Как правильно сваривать металл инвертором?
Потренировавшись в выполнении сварочного шва на простой поверхности, можно приступать к соединению металлических деталей. Процесс схож, отличие заключается в том, что привариваемую деталь надо предварительно зафиксировать в нужном месте с помощью струбцины или другим способом, а при появлении сварочной ванны двигать конец электрода не прямо вдоль шва, а зигзагообразными движениями от центра шва в сторону сначала одной, затем другой детали, постепенно продвигаясь вдоль шва, соединяя их таким образом.
Главное – успех приходит с опытом. Приобретя его, вы сможете вместо пользования услугами сторонних специалистов (за довольно большие деньги) научиться выполнять сварочные работы своими руками. Удачного вам обучения и работы!
