для чего нужна сварка металлов
Как варить металл и современные методы сваривания
Сваривание трубы
Но если вы попытаетесь сварить медь со свинцом, то из этой затеи ничего не выйдет – эти металлы не смешиваются между собой. То же самое можно сказать о железе и магнии или алюминии и висмуте. При необходимости сварки таких пар в смесь добавляют металлы, которые способны раствориться с каждым компонентом пары. Иными словами, в наше время нет секретов, как сварить металлы.
Виды сваривания металла
Наиболее распространена электро дуговая сварка металлов. На ее долю приходится 65% всех сварочных работ. Расплавление материалов при этом способе происходит под воздействием сварочной дуги. Она образуется между основным металлом, предназначенным для сваривания, и присадочным материалом — проволокой.
Способы дуговой сварки:
Виды дуговой сварки:
Сварочная дуга
Сварочная дуга образуется следующим образом:
Напряжение сварочной дуги зависит от ее длины: чем короче дуга, тем ниже напряжение. Если используется металлический электрод, то для устойчивого горения дуги требуется напряжение 18-28 В. Для угольного электрода напряжение должно быть от 30 до 35 В.
Сварочная дуга, которая горит равномерно, без обрывов и не требует повторного зажигания, называется устойчивой.
Устойчивость дуги зависит от:
4. длины дуги. Это величина, равная расстоянию от торца электрода до поверхности ванны сварочной. Для стального электрода эта величина не превышает 2-4 мм (короткая дуга). Это оптимальная величина, которая обеспечивает устойчивость горения и хорошее качество сварного соединения.
Длина, равная 4-6 мм считается нормальной, а более 6 мм – длинной. Длинная дуга – плохой вариант: она неустойчива, плавление металла проходит неравномерно, капли расплава, стекающие с электрода, окисляются и насыщаются азотом. Шов получается пористым, неровным. Появляются непроваренные участки.
Как правильно варить дуговой сваркой
1. Подготовительные работы
2. Очистка
Этой операции подвергаются основной материал и присадочный. На них не должно быть окалины, ржавчины, масел и других загрязнений: даже незначительное количество загрязнений приведет к дефектам сварного шва, снижению его прочности, а следовательно и надежности готового изделия. Особенно тщательно следует очистить кромки и прилегающих к ним зон шириной 25-30 мм;
3. Подготовка кромок
Форма кромок зависит от толщины листа. Они должны быть притуплены одинаковым радиусом, а зазор между ними должен быть одинаковым по всей длине будущего сварного шва;
5. Сборка
На эту операцию приходится до 30% общей трудоемкости. Для удобства используются различные шаблоны и инструменты, и сварочные приспособления. Сборку надо производить в той последовательности, чтобы предыдущая операция не мешала выполнению последующей.
Уроки дуговой сварки.
В обоих случаях электрод надо быстро отвести в сторону на расстояние 2-4 мм.
Дуга загорелась. Чтобы постоянно поддерживать ее постоянную длину, надо по мере расплавления электрода постепенно опускать его. Длину дуги надо держать как можно короче, иначе она потеряет устойчивость со всеми вытекающими последствиями.
Планируете варить алюминиевую конструкцию аргонодуговой сваркой? Как это делается, подробно описано в нашей статье.
Выбор режима ручной дуговой сварки
От правильно выбранных режимов зависит стабильность сварочного процесса и качество сварки. Различают основные и дополнительные параметры.
Основные параметры:
Дополнительные параметры:
Рассмотрим подробнее основные параметры
1. Выбор сварочного тока
Параметр зависит от диаметра электрода, его покрытия, пространственного положения шва. От величины тока зависит глубина провара и производительность сварки. Если сила тока будет недостаточной, то количество тепла, поступающего в ванну, будет маленьким, в результате чего появятся непровары, ухудшающие качество соединения деталей.
Дуговая электросварка слишком большим током тоже может приводить к непровару, так как быстро плавящийся электрод может попадать на еще нерасплавленный основной металл. Рекомендуемый ток указывается на электродных упаковках.
Кроме того, следует учитывать следующее:
2. Выбор диаметра электрода
Диаметр электрода зависит от толщины кромок свариваемого материала и разделки кромок. Если кромки не разделаны, то диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла. Так, например, при толщине металла 20 мм испльзуют электроды диаметром 12 мм.
Если же кромка разделана, то независимо от марки металла корневой шов выполняется электродом в 2- 3 мм. Последующие слои накладываются диаметром 4 мм. Правда, если толщина основного металла превышает 12 мм, допускается последующие слои выполнять пятимиллиметровым электродом.
Выбор корневого электрода зависит от типа соединения. Но главный принцип выбора – чем ответственнее шов, тем меньший диаметр электрода применяется.
3.Скорость сварки должна быть оптимальной
Чем выше скорость, тем уже шов. Но при слишком высокой скорости могут быть несплавления основного металла с металлом шва.
4.Величина колебаний
Величина поперечных колебаний электрода должна находиться в пределах 2,5-3 диаметра электрода – это оптимальный вариант для получения качественного сварного шва.
Сварка металла. Как это работает? на сайте Недвио
Сварка металла представляет собой соединение двух или нескольких частей изделий путем их нагревания и плавления на стыке с добавлением связующего или без него. Источником тепла как правило является сварочная дуга, создаваемая током, генерируемым источником сварочного тока.
Сварку электрической дугой еще обычно называют дуговой сваркой. Тепло, генерируемое дугой, может быть использовано для дуговой сварки, в результате чего детали плавятся вместе. Например, именно так выглядит сварка вольфрамовым электродом с инертным газом.
Перед началом сварки металла, кромки свариваемых деталей должны быть правильно подготовлены, для получения соответствующей сварочной канавки, например, V-образной формы. Во время сварки дуга расплавляет края канавки и сварочный материал. Это создает так называемую сварочную ванну и обеспечивает лучше сцепление деталей друг с другом.
Наиболее распространенными металлами, которые сваривают друг с другом, являются алюминий, углеродистая сталь и нержавеющая сталь (также известная как высоколегированная сталь). Но пластмассы также можно сваривать — в этом случае источником тепла является горячий воздух или электрический резистор.
Что такое сварочная дуга?
Сварочная дуга — это электрический импульс, который протекает между сварочным электродом и заготовкой. Это происходит, когда между двумя элементами возникает достаточно высокое напряжение (бесконтактное зажигание) или когда пользователь ударяет по сварному материалу электродом (зажигание трением).
Электрическая дуга является основой дуговой сварки. Благодаря ей осуществляется соединение основного материала свариваемых деталей с присадочным материалом для формирования сварного шва.
Напряжение в такой дуге очень большое. Оно течет через воздушный зазор и образует дугу с температурой в несколько тысяч градусов (до 10000 °C). Поскольку ток постоянно течет между заготовкой и электродом, перед началом работы, заготовка должна быть заземлена с помощью кабеля заземления, подключенного к сварочному аппарату.
Чтобы получить гладкий и прочный шов, сварочная дуга должна быть стабильной. Следовательно, сварочное напряжение и скорость подачи проволоки должны быть адаптированы к свариваемому материалу и его толщине.
Техника сварщика влияет на то, является ли дуга мягкой или твердой, а следовательно, и на качество сварного шва. Расстояние от сварочного электрода до канавки и поддержание постоянной скорости движения горелки также имеет большое значение. Выбор правильного напряжения и скорости подачи проволоки является базовым навыком для каждого сварщика.
Хотя современные сварочные устройства предлагают множество функций, облегчающих работу сварщиков, таких как сохранение предыдущих настроек сварки или вызов готовых синергетических линий, что значительно упрощает настройку параметров устройства в соответствии с поставленной задачей.
Что такое защитный газ? И для чего он нужен?
Защитный газ оказывает большое влияние на производительность и качество сварки. Как следует из названия, защитный газ защищает расплавленный шов от окисления, а также от загрязнения и влаги в воздухе. В противном случае эти факторы могут снизить устойчивость сварного шва к коррозии, увеличить его пористость и ослабить его долговечность путем изменения геометрии соединения. Защитный газ также охлаждает сварочную горелку. Чаще всего это аргон, гелий, углекислый газ и кислород.
Защитный газ может быть инертным или активным. Инертный газ не вступает в реакцию со сварочной ванной. Активный газ, с другой стороны, участвует в процессе сварки — он стабилизирует дугу и сглаживает подачу материала к сварному шву. Инертный газ используется для сварки MIG (сварка плавящимся электродом в защитном щите с инертным газом), а активный газ — для сварки MAG (сварка плавящимся электродом в защитном щите для активного газа).
Гелий (He) также является популярным инертным защитным газом. Гелий и смесь гелия и аргона используются при сварке TIG и MIG. Гелий способствует большему проникновению и обеспечивает более высокую скорость сварки, чем аргон.
Углекислый газ (CO2) и кислород (O2) являются активными газами, используемыми в качестве окисляющего компонента для стабилизации дуги и обеспечения более плавного процесса подачи материала во время сварки MAG. Точные пропорции компонентов защитного газа зависят от типа стали.
Методы сварки
Методы сварки классифицируются на основе метода генерирования тепла и метода подачи присадочного материала. Выбор конкретного метода зависит от сварного материала и его толщины, требуемой эффективности работы, желаемых эстетических показателей и целевого качества сварного шва.
Наиболее распространенными методами сварки являются MIG / MAG, TIG и MMA (сварка электродом с покрытием). Самый старый, самый известный и наиболее часто используемый метод — это сварка MMA. Он широко используется для монтажа и наружных работ, требующих оборудования, которое легко переносить и использовать.
Медленная сварка TIG дает очень хорошие сварные швы, поэтому этот метод используется для видимых сварных швов или швов, которые требуют исключительной точности.
Сварка МИГ / МАГ считается наиболее универсальной, поскольку нет необходимости отдельно подавать материал в сварочную ванну. Вместо этого сварочная проволока подается непосредственно в сварочную ванну в газовой подушке от сварочного пистолета.
Существуют также другие методы сварки для специальных применений, таких как лазерная, плазменная, дуговая сварка под флюсом, ультразвуковая и точечная и фрикционная сварка. Мы обязательно расскажем о них в будущих статьях нашего блога.
Какие бывают сварочные аппараты?
Аппаратов для сварки металла сегодня на рынке представлено очень много. Ранее об этом мы уже писали на страницах нашего блога. Поэтому затронем здесь эту тему кратко. Все они классифицируются на 3 основных вида:
Например, модель EWM Pico 180 puls с импульсной функцией является одним из лучших устройств для сварки.
Кроме самого аппарата сварщику следует заранее позаботиться о наличии всех расходников и аксессуаров. Это:
Все эти «мелочи» обеспечивают комфорт в работе и качественное выполнение производственной задачи.
Безопасность работы при сварке
Сварка металла связана с рядом рисков. Электрическая дуга излучает очень яркий свет и ультрафиолетовое излучение, которое может повредить ваше зрение. Брызги и искры расплавленного металла могут обжечь кожу и стать причиной пожара, а испарения, выделяющиеся при сгорании, могут быть опасными для дыхательной системы.
Однако всех этих опасностей можно избежать с помощью правильной подготовки и соответствующего защитного снаряжения.
Защитите глаза, уши и кожу с помощью соответствующих средств индивидуальной защиты. Сварочный шлем с регулируемым фильтром защищает глаза, волосы и уши. Кожаные сварочные перчатки и прочный, негорючий комбинезон защищают руки и тело от искр и тепла.
Если вы планируете работать в помещении, то рабочее место также должно быть оборудовано достаточной вентиляцией для удаления сварочного дыма.
Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.
Как научиться варить инвертором самостоятельно: все детали и видео правильной сварки
Если забить в поисковике фразу «Как варить сваркой правильно штучными электродами» или «Научиться варить», то появится несколько десятков статей и видео, где рассказывается и показывается, как сваривать металл самостоятельно инвертором. FORUMHOUSE обобщил материал. Выбрал самые полезные советы и расскажет новичкам, как освоить инверторную электросварку за несколько дней.
Теория сварочных работ
Начинающий сварщик задумывается, какой сварочный инвертор купить, и какие нужны приспособления для сваривания металла электродами. Если отбросить профессиональное использование сварки, покупайте сварочный инвертор, а не трансформатор или полуавтомат.
Плюсы инверторного сварочного аппарата, по сравнению с полуавтоматом и трансформатором:
О достоинствах инверторов можно рассказывать бесконечно, но лучше один раз увидеть, чтобы понять, какие плюсы есть у этого вида сварочного оборудования.
Теперь расскажем, что за процесс идёт во время сварки металла и как оценивать результат. Есть две металлических заготовки разных размеров. К металлу через электрод и массу подводится постоянное напряжение от сварочного инвертора. Чтобы возникла электрическая дуга, необходимы два токопроводящих элемента с плюсом и минусом. При касании металла электродом, которые имеют разную полярность, зажигается электрическая дуга с выделением высокой температуры. Металл начинает плавиться и, одновременно, при движении, плавится металлический стержень электрода с особым покрытием – обмазкой.
Также при сварке образуется защитный шлаковый слой сварочной ванны, который, затем, отбивается специальным молотком сварщика.
После окончания сварки деталей, металл остывает, кристаллизуется и образуется прочное сварное соединение.
Что нужно купить, чтобы приступить к сварке
О выборе маски для сварки металла специалист рассказывает в этом видео.
Её неоценимый плюс, по сравнению с обычным защитным щитком с затемнённым стеклом, – сварщик видит свариваемые детали. Ему не нужно поднимать и опускать маску, т.к. «хамелеон» автоматически затемняется при появлении сварочной дуги и надёжно защищает глаза.
При прекращении сварочного процесса стекло автоматически просветляется. Это упрощает работу. Новичок в сварке не нахватается т.н. «зайчиков» от яркой вспышки дуги, если не вовремя опустит маску с обычным стеклом.
Какие бывают виды и типы электродов по маркам
Если зайти в любой специализированный магазин по продаже сварочного оборудования и посмотреть на ассортимент, то глаза просто разбегаются от предложений разных типов электродов. Что купить?
Выбирая электроды для сварки, обратите внимание на состав сердечника. Металл стержня должен быть идентичен свариваемому металлу. Есть электроды следующих видов. Для сварки:
Упростим выбор. В быту чаще всего сваривают обычный «черный» металл – профильные и круглые трубы, уголки, полосы, арматуру, швеллеры, двутавровые балки, трубы водопровода и т.д.
Также обратите внимание на обмазку электродов. Есть четыре типа покрытий – основной, рутиловый, кислый и целлюлозный. Оставим за рамками данной статьи кислое и целлюлозное покрытие электродов. Для домашних работ сварщику достаточно электродов с рутиловым покрытием (марки МР-3 и ОК 63) и основным покрытием (марка УОНИ 13/55).
Плюсы электродов с основным покрытием:
Недостаток электродов с основным покрытием:
Плюсы электродов с рутиловым покрытием:
Какую выбрать полярность при сварке металла электродами
Прямая полярность: к плюсу аппарата подключается «прищепка», а к минусу держак.
Обратная полярность: к плюсу аппарата подключается держатель электрода, а к минусу зажим «прищепка» — масса.
Какую полярность выбрать? Об этот вопрос сломано немало копий. Если открыть учебные материалы по сварочному делу и спросить в интернете, часто можно услышать мнение, что на «прямой полярности» свариваемый металл лучше прогревается и проплавляется.
При сварке, на контакте с плюсом, выделяется больше тепла, поэтому на обратной полярности, держак подключён к плюсу, провар всегда глубже. В результате, на обратной полярности лучше сваривать металл с толстыми стенками. Это — профильная труба, пластины, уголок с толщиной 4-5 мм. И наоборот, на прямой полярности надо сваривать тонкий металл, толщиной не более 1.5-2 мм, чтобы избежать проплавления стенок и появления дырок.
Убедится в правдивости этого высказывания вы можете на практике. Возьмите сварочный инвертор, установите сварочный ток на 100 А. Подключите к разъёмам аппарата держатель электрода и массу и разрежьте металл, — пластину толщиной 4-5 мм, уголок или арматуру сначала на прямой, а потом на обратной полярности, не меняя силу тока и электрод диаметром 3 мм. Вы увидите, что на обратной полярности резка металла идёт быстрее.
Как подобрать диаметр электрода для сварки металла разной толщины
Запомните простое правило: диаметр электрода зависит от толщины свариваемого металла. Металл с толщиной меньше 1 мм обычно варят полуавтоматом или аргонодуговой сваркой, а не электродами. Для ориентира, ниже таблица: «Соотношение толщины стали к диаметру электрода».
Совет начинающим сварщикам: рассчитать силу тока можно так: на каждый 1 мм диаметра электрода нужно примерно 30 А силы тока. Т.е. для электрода «тройки» выставляйте ток около 90-100 А.
Как разжечь электрод
Существует два способа. Вариант один: разжечь электрод – впритык (касанием). Вариант два: чирканьем. Способы понятны из фото ниже.
Второй способ похож на разжигание спички об спичечный коробок. Первый способ иногда заменяют легким постукиванием об заготовку. Когда электрод новый и на кончике виден металл стержня, зажигание дуги происходит легко.
Если электрод был в работе, то вокруг стержня может появится наплыв из обмазки. Защитное покрытие электрода не проводит электрический ток. Поэтому его нужно отбить, несколько раз постучав кончиком электрода по свариваемой детали. Легкий розжиг электрода нарабатывается навыком, доведённым до автоматизма.
Как вести электрод и правильный угол наклона электрода
После розжига дуги контролируйте сварочную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности свариваемых заготовок. Вы должны видеть и отделять сварочную ванну от шлака.
Электрод держите под углом от 30° до 60°, одновременно сохраняя оптимальное расстояние, т.к. стержень плавиться. Контролируйте его положение и состояние сварочной ванны. Ускоряйте или замедляйте движение руки в зависимости от различных условий и случаев.
Угол наклона электрода сварщик выбирает в зависимости от пространственного положения, сварного шва и выставленного тока. Чем быстрей вы ведёте электрод, тем меньше нагрев металла и величина провара. Если вести электрод медленно, то можно перегреть металл и прожечь дыру в изделии.
Тренироваться самостоятельно новичку сначала нужно на толстом листе металла. Задача: научиться разжигать сварочную дугу и вести электрод по горизонтальной поверхности, чтобы получился качественный шов.
Секреты и техника сварки инвертором для начинающих
В этой части мы ответим на самые распространённые вопросы начинающих сварщиков.
Я делаю забор из профлиста. Хочу приварить к столбам уголки. Раньше никогда сваркой не занимался. Опыта нет. Посоветуйте с чего мне начать, чтобы сделать надёжно, и как правильно варить сварочным инвертором?
Советы от участника FORUMHOUSE с ником vodovoz:
Самый ходовой электрод в быту – «тройка». Стандартные инверторы тянут «четверку», а больше вам и не надо. Менять и подбирать силу тока можно в процессе сварки, подбирая оптимальный режим. Выставите слишком много – прожжёте дырку, слишком мало – электрод прилипнет.
В копилку знаний:
Задача сварщика – «слепить» друг с другом две кромки свариваемого металла и наплавить сверху шва, расплавленный металл из стержня электрода.
Чтобы приварить стальной уголок к металлическому столбу, лучше использовать струбцины или магнитные угольники. Если попросить друга помощи подержать заготовку, то он может нахвататься «зайчиков» и получить ожог из-за брызг расплавленного металла.
А как точно определить оптимальный сварочный ток?
Возьмите металлическую заготовку. Выставите ток побольше и варите. Если прожигаете металл, уменьшайте ток. Найдите ту силу тока, при которой вам будет комфортно варить без прожига металла. Опыт нарабатывается практикой. Потренируйтесь на ржавых кусках металла, набейте руку. После нескольких электродов, сожжённых на прихватках по ржавчине, потом, на хорошем металле, дело пойдет быстрее.
Мой совет: тщательно зачищайте свариваемые детали и стыки от ржавчины и краски до чистого металла.
Хороший совет. Ещё можно научится варить красивые швы на вертикале. После выполнения такой тренировки, горизонтальный шов становится идеальным.
Выводы
Задача первоначального обучения выполнена. Мы рассказали о базовых основах и технологиях сварочного дела инвертором для домашних мастеров. Повторим, возможность сделать красивые, ровные и качественные швы есть у каждого. Они получаются только при регулярной практике и сожжённых нескольких кг электродов.
Советы начинающим сварщикам:
Узнать больше о правильной сварке инвертором вы можете в теме Обучение работе со сварочным аппаратом.