- Типи зварювальних апаратів
- Що потрібно для роботи починаючому зварнику
- Інструменти і засоби захисту
- Види зварних швів
- Як навчитися варити зварюванням - керівництво для початківців
- Підключення зварювального апарату
- Як вибрати потрібний струм
- Як запалити дугу
- Нахил і рух електрода
- Виконання зварних швів
- Відео: виконання стельового шва
- Відео: вертикальний шов
- Виконання горизонтального шва
- кутовий
- Особливості зварювання трубопроводу
Зварювальний шов - один з найнадійніших способів з'єднання деталей. Він використовується в промисловості і в звичайному повсякденному житті. Кожен домашній майстер час від часу користується зварюванням. Добре, якщо він вміє варити сам, однак найчастіше доводиться звертатися до фахівців. А адже зварюванні цілком можна навчитися. Починати слід з самого простого: електрозварювання для початківців це, перш за все, навчання виконанню різних швів. Більш складні роботи можна буде виконувати, тільки набравшись досвіду. Давайте розберемо основи технології і деякі хитрощі зварювального процесу, а також обладнання й матеріали.
Типи зварювальних апаратів
Для правильного вибору зварювального апарату необхідно врахувати всі плюси і мінуси різних типів і моделей сварочніка.
Трансформатори - найпростіші і традиційні апарати, досить важкі за вагою, зроблені на основі понижувального трансформатора, який доводить значення напруги до необхідного для роботи. Особливість трансформаторів полягає в роботі на змінному струмі, що створює нестабільну дугу. У поєднанні зі збільшеною кількістю шлаків і газових домішок така дуга сприяє розбризкування металу і псує вигляд шва. Якісний шов таким апаратом може зробити досвідчений зварник з навичками роботи на трансформаторі.
Простий апарат, що працює на змінному струмі
Випрямлячі - сварочніка, які можуть перетворювати змінний струм в постійний і знижувати напругу мережі за допомогою напівпровідникових діодів. Постійний струм дає стабільну дугу і дозволяє зробити зварювальний шов однорідним і герметичним, міцним і красивим. Випрямляч універсальний, до нього підходять всі види електродів, варити таким апаратом можна всі види металів: нержавіючу сталь, алюміній, мідь, титан, різні сплави.
Універсальний зварювальний апарат, до якого підходять всі типи електродів
Інвертори - дуже популярні, так як мають невелику вагу, відмінну функціональність, автоматизовані настройки. Такі технічні характеристики дозволяють працювати на ньому новачкам. У конструкцію апарату входить ряд блоків, що перетворюють змінний струм мережі в постійний струм високої потужності. Перевагою цього виду сварочніка є:
- можливість точних налаштувань;
- виконання широкого спектру завдань;
- стабільна дуга;
- стійкість до перепадів напруги;
- висока якість зварювання, рівний шов;
- робота всіма видами електродів;
- з'єднання всіх видів металів будь-якої товщини і положення в просторі.
- володіє додатковими функціями, що запобігають залипання електрода і краплі відриву;
- можливість підпалювання електрода при максимальній подачі струму;
З мінусів можна відзначити:
- необхідність частого очищення від пилу;
- обмежена довжина кабелю, що дорівнює 2,5 м;
- неможливість роботи при температурі повітря нижче - 15 градусів.
Інвертор підходить для роботи сварщикам-новачкам
Напівавтомати - бувають двох типів. Перші підвищують продуктивність зварювальних робіт за рахунок безперервної подачі дроту. В цьому випадку не потрібно постійно міняти електроди. Шов виходить рівний, суцільний і без дефектів. Другі працюють в газовому середовищі, для цього використовують кисень, азот і вуглекислий газ, а також аргон і гелій. У газового зварювання є наступні переваги:
- один апарат сконструйований для роботи і з газом і з дротом;
- прекрасна якість і естетичність шва;
- стабільна рівна дуга;
- висока функціональність;
- можливість зварювання складних з'єднань.
За допомогою цього апарату можна зробити якісний зварний шов
Що потрібно для роботи починаючому зварнику
Перш за все потрібно підготувати обладнання і спецодяг.
Інструменти і засоби захисту
Обов'язково знадобиться зварювальний апарат, комплект електродів, молоток і зубило для збивання шлаку, металева щітка для очищення швів. Електротримач служить для затиску, утримання електрода і підведення до нього струму. Потрібен і набір шаблонів для перевірки розмірів шва. Діаметр електрода підбирається в залежності від товщини листа металу. Не потрібно забувати про захист. Готуємо зварювальну маску із спеціальним світлофільтром, який не пропускає інфрачервоні промені і захищає очі. Цю ж функцію виконують екрани і щитки. Брезентовий костюм, що складається з куртки з довгим рукавом і гладких брюк без одворотів, шкіряну або валяне взуття для захисту від бризок металу і рукавички або рукавиці, брезентові або замшеві з напуском на рукава. Така пряма закритий одяг охороняє зварника від попадання розплавленого металу на тіло.
Існують засоби спеціального захисту, які застосовуються для роботи на висоті і всередині металевих об'єктів, при роботі в положенні лежачи. У таких випадках знадобляться діелектричні чоботи, шолом, рукавички, килимок, наколінники, підлокітники, а для висотної зварювання потрібен запобіжний пояс з лямками.
Які електроди вибирати
Електроди бувають різних видів і марок. Це обумовлено необхідністю підбору металу деталей, що з'єднуються і такого ж металу електрода.
На кожному електроді розміщене маркування, яка дає зварнику всю необхідну інформацію. Навчитися читати маркування нескладно.
На електродах вказана спеціальне маркування
Часто зверху вони покриті різної обмазкой, що надає електродів властивості, необхідні для зварювання різних металів і умов роботи. Ось таблиця класифікації електродів за видами покриттів і особливостям застосування.
Спеціальна обмазка надає електродів особливі властивості, необхідні для зварювання різних металів
Класифікація електродів по типам і призначенням відбивається в маркуванні виробів.
Електроди розрізняються за типами і призначенням
Види зварних швів
Сполучні зварні шви поділяються по розташуванню, міцності, технології, конструктивним особливостям. Види розташування швів:
- Нижній. Найпростіший і зручний, завдяки силі тяжіння метал заповнює проміжок між деталями. Це найміцніший і економічний шов.
- Горизонтальний. Заготовки розташовані перпендикулярно електроду і шов йде по горизонталі. Частина металу йде з зварювальної зони і електрод витрачається швидше.
- Вертикальний. В цьому випадку заготовки розташовані також перпендикулярно електроду, але формування шва йде по вертикалі. Розплавлений метал прагне вниз, витрата електрода значний.
- Похилий. Рух руки зварника відбувається по похилій. Застосовується для кутових і таврових з'єднань.
- Стельовий шов розташований над майстром.
Поділ за конструктивною ознакою:
- Встик. Стикове з'єднання досить міцне і економічне, воно не спотворює поверхню з'єднання. Це універсальне з'єднання.
- Внахлест зварюють деталі, коли не вистачає простору для стикового шва. Товщина заготовок не повинна бути більше 8-10 мм.
- Кутовий шов рекомендується обварювати з обох сторін, заготовки при цьому розташовуються під кутом один до одного. Цей шов непростий у виконанні через збільшення зони термічного впливу і великої витрати електрода.
- Тавровий шов являє собою кутовий шов, де площини деталей привариваются перпендикулярно. Шов формується з двох сторін, він досить складний.
- Шов під електрозаклепкі використовується, коли немає необхідності в герметичному шві, він найекономічніший і непомітний.
Зварювання можна вести як в один шар, так і в кілька шарів для товстих заготовок.
Як навчитися варити зварюванням - керівництво для початківців
Зварювання - високотемпературний процес. Для його здійснення утворюється і утримується електрична дуга від електрода до зварювального виробу. Під її впливом відбувається розплавлення матеріалу основи і металевого стержня електрода. Утворюється, як кажуть фахівці, зварювальний ванна, в ній перемішується основний і електродний метал. Величина утворюється ванни безпосередньо залежить від обраного режиму зварювання, просторового положення, швидкості переміщення дуги, форми і розмірів кромки і т. Д. У середньому її ширина становить 8-15 мм, довжина 10-30 мм і глибина - близько 6 мм.
Покриття електрода, так звана обмазка, при розплавленні утворює особливу газову зону в районі дуги і над ванною. Вона витісняє все повітря з області зварювання і перешкоджає взаємодії розплавленого металу з киснем. Крім того в ній знаходяться пари як основного, так і електродного металів. Поверх шва утворюється шлак, який так само перешкоджає взаємодії розплаву з повітрям, що негативно позначається на якості зварювання. Після поступового видалення електричної дуги метал починає кристалізуватися і утворюється шов, який об'єднує зварюються деталі. Поверх нього розташований захисний шар шлаку, який згодом забирається.
В процесі виконання зварювального шва обмазка електрода розплавляється, утворюючи особливу газову зону. Всередині неї відбувається змішування металу підстави і електрода
Початківцям сварщикам найкраще отримувати перший досвід під керівництвом фахівця, який зможе виправити можливі помилки і дати корисну пораду. Приступати до роботи слід, надійно закріпивши деталь. З метою пожежної безпеки біля себе потрібно поставити відро з водою. З цієї ж причини не можна виконувати зварювальні роботи на дерев'яній основі і недбало ставитися навіть до дуже невеличких залишків використаного електрода.
Підключення зварювального апарату
Щоб зварювання працювала безпечно, потрібно підключити апарат до мережі, дотримуючись таких правил:
- Спочатку необхідно перевірити напругу і частоту струму. Ці дані повинні бути однаковими в мережі і на корпусі апарату.
- Виставляємо на зварювальному апараті розрахункове значення потужності струму, яке повинно відповідати обраному діаметру електрода. Якщо блок налаштувань сварочніка дозволяє вибирати напруга - потрібно виставити його відразу. Підключення робиться через спеціальну вилку і наконечник із заземленням.
- Надійно кріпимо затиск «заземлення». Перевіряємо, щоб кабель був ізольований і акуратно заправлений в спеціальний утримувач.
- Обов'язково перевіряємо всі з'єднання, кабелі, штепсели.
- Можна використовувати спеціальний подовжувач, який підключається без проміжних з'єднань.
- У старих будинках зі слабкою проводкою можливе падіння напруги. Воно зупиняє процес роботи і може вивести з ладу зварювальне обладнання. У цьому випадку потрібен електрогенератор, який забезпечить напруга на робочому рівні.
Зварювальний апарат влаштований просто
Як вибрати потрібний струм
Зварювальний струм є важливим показником зварювання і визначає вид і характер шва і продуктивність роботи. Чим вище струм - тим стабільніше дуга і більше глибина проплавити. Сила струму залежить від розташування заготовок в просторі і від розміру електрода. Найбільше значення виставляється для зварювання горизонтальних заготовок. Для вертикальних швів значення сили струму застосовується менше на 15%, а при стельових - на 20%.
Сила струму залежить від розташування заготовок і від розміру електрода
Як запалити дугу
Перший спосіб - дотик. Для цього встановлюємо електрод під кутом близько 60 ° щодо вироби. Повільно проводимо їм по поверхні. Повинні з'явитися іскри, тепер торкаємося електродом до металу і піднімаємо його на висоту не більше 5 мм.
Якщо операція була виконана правильно, запалиться дуга. П'ятиміліметровий зазор необхідно утримувати протягом усього зварювання. Потрібно враховувати, що при правильному зварюванні металу електрозварюванням електрод буде поступово вигоряти, тому його постійно злегка наближаємо до металу. Переміщати електрод слід повільно, якщо він раптом залипне, доведеться злегка качнути їм в сторону. У разі якщо дуга не запалює, можливо, потрібно збільшити силу струму.
Другий спосіб - чирканья. Потрібно піднести електрод до поверхні заготовки і чиркнути їм по деталі, як ніби запалює сірник. Полегшити розпал електрода можна, обстукати з його краю глину.
Нахил і рух електрода
Після того, як без проблем виходить запалити і підтримати дугу, пора переходити до наплавленню валика. Запалюємо дугу, повільно і плавно переміщаємо по горизонталі електрод, виконуючи їм легкі коливальні рухи. Розплавлений метал при цьому начебто «підгортають» до самого центру дуги. В результаті повинен вийти міцний шов з невеликими хвилями, освіченими наплавленим металом.
Кут нахилу електрода для початківця зварника краще дотримати близько 70 градусів, тобто з невеликим відхиленням від вертикалі. Нижче показана схема дугового зварювання.
Кут нахилу електрода близько 70 градусів
Якщо в процесі зварювання деталей електрод вигорів практично повністю, а шов ще не завершений, роботу тимчасово припиняємо. Міняємо використаний елемент на новий, видаляємо шлак і продовжуємо роботу. На відстані близько 12 мм від утворився в кінці шва поглиблення, яке ще називають кратером, запалюємо дугу. Електрод підносимо до поглиблення так, щоб утворювався сплав з металу старого і знову встановленого електрода, після чого зварювання шва триває.
У процесі зварювання електрод здійснює певні рухи, в основному поступальні, поздовжні і поперечні. З їх комбінацій складаються різні види швів, найпоширеніші наведені на схемі
Траєкторія руху дуги в процесі зварювання деталей може проводитися за трьома напрямками:
- Поступальний. Передбачає переміщення дуги вздовж осі електрода. Таким чином досить легко підтримувати стабільну довжину дуги.
- Поздовжнє. Формує нитковий зварювальний ролик, висота якого залежить від швидкості, з якою переміщається електрод, і його товщини. Це звичайний шов, але дуже тонкий. Щоб його закріпити, в процесі руху електрода уздовж зварюваного шва виконують ще й поперечні переміщення.
- Поперечні. Дозволяють отримувати потрібну ширину шва. Виконується шляхом коливання. Їх ширина підбирається виходячи з розмірів і положення шва, форми його оброблення і т. П.
На практиці використовуються всі три основних руху, які накладаються один на інший і утворюють певну траєкторію. Існують класичні варіанти, однак у кожного майстра зазвичай «проглядається» власний почерк. Головне, щоб в ході роботи добре проплавляющей кромки з'єднувальних елементів, і виходив шов заданої форми.
Як правило, застосовуються всі три напрямки, вони можуть накладатися один на одного і утворювати траєкторію
Виконання зварних швів
Стельовий зварювальний шов
Цей шов вважається найскладнішим, так як ванна зварювання перевернута догори дном і розташована над зварювальником. Електрод вибирають не більше 4 мм і відводять його трохи в сторону, щоб метал не розтікався. Використовують коротку дугу і повністю сухі електроди, шов при стельового зварювання повинен бути тонким. Рух відбувається на себе, так зварнику легше контролювати якість шва. Існує кілька способів його виконання:
- драбинкою;
- півмісяцем;
- обратнопоступательно.
Стельовий шов вважається найскладнішим
Відео: виконання стельового шва
вертикальний
При виконанні такого шва можна вести електрод зверху вниз або знизу вгору. Щоб метал не стікав, електрод слід розташовувати під нахилом 45-50 градусів вниз від перпендикулярного положення. Досвідчені зварювальники рекомендують робити цей шов одним проходом.
При виконанні вертикального шва електрод розташовується по кутом 45-50 градусів
Відео: вертикальний шов
23.03
Виконання горизонтального шва
При виконанні такого шва основна складність полягає в стікання металу вниз. Щоб вирішити цю проблему, зварник повинен підібрати кут нахилу електрода і швидкість проходу. Сварка ведеться зліва направо або справа наліво.
При виконанні горизонтального шва потрібно правильно підібрати кут нахилу електрода і швидкість проходу
кутовий
При формуванні кутових або таврових швів деталі розташовуються під різними кутами човником так, щоб розплавлений метал стікав в кут. Потім прихоплюють зварюванням з обох сторін, один край конструкції повинен бути трохи вище за інше. Рух електрода починається з нижньої точки.
При кутовий зварюванні рух електрода починається з нижньої точки
Особливості зварювання трубопроводу
Дугового електрозварювання можна виконати вертикальний шов, який розташовується збоку труби, горизонтальний - по її окружності. А так же стельовий і нижній, розташовані, відповідно зверху і знизу. Причому останній вважається найбільш зручним у виконанні. Сталеві труби зазвичай зварюються встик з обов'язковим проваром всіх крайок по висоті стінок. Щоб зменшити напливи всередині труби вибирається кут нахилу електрода величиною не більше 45 ° відносно горизонталі. Висота шва - 2-3 мм, ширина - 6-8 мм. При зварюванні внахлест висота шва становить близько 3 мм, а ширина - 6-8 мм.
Перш, ніж почати варити трубу електрозварюванням, виконуємо підготовчі роботи:
- ретельно очіщаємо деталь;
- якщо торці труби деформовані, обрізаємо або виправляти їх;
- очищаємо кромки. Мінімум 10 мм прилеглої до крайок труби зовнішньої і внутрішньої площини зачищаємо до металевого блиску.
Тепер можна приступати до зварювання. Всі стики обробляються безперервно, аж до повного приварювання. Поворотні, а так само неповоротні стики труб з шириною стінок до 6 мм виробляються мінімум в 2 шари. При ширині стінок 6-12 мм - виконується три шари, більше 19 мм - чотири. Особливість зварювання труб в тому, що кожен шов, який накладається на стик, повинен очищатися від шлаків, після цього виконується наступний. Перший шов - найбільш відповідальний. Він повинен повністю розплавити всі кромки і притуплення. Його особливо уважно розглядають на предмет виявлення тріщин. Якщо вони присутні, їх виплавляють або ж вирубують і знову заварюють фрагмент.
Завершальний шар виконується по можливості максимально рівним з плавним переходом на основний метал
Другий і всі наступні шари виконуються при повільному провертанні труби. Кінець і початок всіх верств обов'язково зміщують щодо попереднього шару на 15-30 мм. Завершальний шар виконується з плавним переходом на основний метал і з рівною поверхнею. Щоб поліпшити якість заварювання труб електрозварювання кожний наступний шар ведеться в зворотну сторону щодо попереднього, а їх замикають точки обов'язково мають вразбежку.
Самостійна зварювання - досить складний захід. Однак при бажанні освоїти його все-таки можна. Потрібно засвоїти основні правила процесу і поступово навчитися виконувати найпростіші вправи. Не потрібно шкодувати сили і час на освоєння азів, які стануть основою майстерності. Згодом можна буде сміливо переходити до більш складних прийомів, відточуючи свої вміння.
Матеріал актуалізовано 23.03.2018