Как правильно держать электрод при сварке

Как правильно варить инверторной сваркой с электродами?

Сварка – это один из доступных и надёжных способов прочного соединения металлических изделий. В частном доме, в гараже или на даче всегда найдётся работа, связанная со сваркой: заделать дыру в поливальной бочке, соорудить забор, починить металлический стол и другое. Обычно обращаются к профессионалам, но если требуется выполнить несложные работы и красота шва не имеет большого значения, то можно выполнить сварочные работы самому. Лучше, если первые уроки преподаст опытный мастер, однако в некоторых случаях приходится разбирать азы электросварки самостоятельно. Самой простой, доступной и популярной является электродуговая сварка, поэтому её и используют практически все мастера, работа которых связана с металлом.

Что такое ручная дуговая сварка?

Процесс ручной дуговой сварки состоит в том, что с помощью инвертора или трансформатора образуется электрическая дуга между кончиком электрода и поверхностью металла. Повышенная температура плавит металл и электрод, способствуя сплавке материалов. (рис. 1) Место, где металл соединяется с электродом, называется сварочной ванной. Стандартные размеры ванны:

• ширина 7-15 мм;
• длина 10-32 мм;
• глубина 5-6 мм.

Параметры сварочной ванны условны и зависят от разных факторов: режима сварки, формы краев свариваемых изделий, скорости движения электрода и других.

При расплавлении электрода, его покрытие образует защитный газовый слой, который не даёт прогорать металлу, а также защищает от воздействия кислорода. Образуется сварочный шов, покрытый слоем шлака. Шлак впоследствии удаляют с помощью молотка сварщика.

Ручная дуговая сварка очень популярна благодаря преимуществам:

• доступность;
• доступные расходные материалы и оборудование;
• не требует переналадка оборудования для сварки разных материалов;
• хорошее качество шва.

Инструменты и средства защиты для сварки

Для ручной сварки понадобятся: сварочный аппарат, расходники, в виде электродов, металлическая щётка, молоток, зубило и маска со светофильтром (маска сварщика).

В случае, если вы ни разу не видели держатель электрода и вам не знакомы даже общие понятия и правила электросварки, обращайтесь за помощью к профессионалам. В интернет-магазине Энкор24 опытные продавцы консультанты дадут грамотные советы, помогут выбрать необходимую оснастку и оборудование как для начинающего, так и для опытного сварщика. Хотите сэкономить ваше время и деньги – заходите в интернет-магазин Enkor24.ru, смотрите, выбирайте и покупайте лишь то, что вам действительно необходимо, без навязывания и предвзятости к бренду, по очень привлекательным ценам. Только здесь вы найдёте огромный выбор сварочного оборудования и сможете купить электроды, сварочные аппараты, маски сварщика, краги, представленные как ведущими российскими, так и импортными производителями: ESAB, Elitech, РЕСАНТА, Энкор, Fubag, Plasmatec, TIGARBO, ЛЭЗ, Telwin и другие.

P.S. Лайв-хак – перед оформлением заказа на сайте, зарегистрируйтесь и получите 500 бонусных баллов, которые будут списаны с общей стоимости вашего будущего заказа.

Сварочные аппараты для ручной дуговой сварки:

Трансформаторы – работают с переменным током. Они тяжелые по весу, сильно шумят, образуют нестабильную дугу и влияют на электросеть, вызывая скачки напряжения. На трансформаторе выполнить ровный шов сможет только опытный сварщик. Однако, если научиться сварочному делу на трансформаторе, то с остальными аппаратами будет гораздо легче.

Выпрямители – преобразуют переменный ток в постоянный, работают на основе полупроводниковых диодов. Выпрямитель универсален, с помощью него варят самые разные металлы и используют любые электроды. В отличие от трансформатора, выпрямитель даёт стабильную дугу, что облегчает процесс сварки.

Сварочные инверторы – имеют компактные размеры, автоматизированные настройки, они работают тише, чем трансформаторы. Этот аппарат преобразует переменный ток в постоянный высокой мощности.

• точность настроек;
• многофункциональный;
• образует стабильную дугу;
• не зависит от скачков напряжения;
• работает с любыми видами электродов.

Все эти преимущества обеспечивают ровный высокого качества шов.

• нужно часто чистить от пыли;
• нельзя работать при температуре ниже -15°С.

Ряд полезных советов:

• Если в только начинаете изучать сварку на практике, то лучше начать с инвертора. С ним гораздо проще и удобнее работать
• Не забудьте про молоток и зубило, которые понадобятся вам для сбивания шлака со шва. Далее шов очищают металлической щёткой.
• Нельзя забывать и о средствах защиты.Обязательно должна быть сварочная маска со светофильтром, защищающим глаза.
• Костюм должен быть брезентовым, с длинным рукавом. Брюки гладкие, без отворотов. Обувь лучше выбрать максимально закрытую, например, кожаную.
• Еще один атрибут – брезентовые или замшевые перчатки или рукавицы достаточной длины.
• Также не помешает позаботиться о пожарной безопасности, например, приготовить ведро воды.

Подготовка к процессу

Перед началом работы нужно подготовить сварочный аппарат:

• Проверить значение напряжения и частоты тока, данные должны совпадать и в сети и на корпусе аппарата;
• Если есть режим выбора напряжения, то лучше сразу выставить, далее выставить значение тока. Параметр мощности должен соответствовать номеру электрода, то есть диаметру.
• Проверить изоляцию кабеля. Надёжно закрепить зажим «заземление».
• Проверить все кабели, изолированы ли они, соединения, штепсели.
• Вставить электрод в держатель, который может быть винтовым и пружинным. Обязательно убедиться в том, что электрод держится крепко.

Например, инвертор имеет два кабеля. Один подсоединяется к детали, второй держит электрод. На них подают разные значения тока: плюс – на деталь, минус – на электрод при «прямой полярности». В некоторых случаях необходимо варить в режиме «обратная полярность», то есть плюс на электрод, минус на деталь.

Место сварки тоже должно быть подготовлено. Нужно очистить поверхность металла от любых загрязнений, ржавчины, окалины, масла. Большинство дефектов сварки возникают из-за плохо подготовленной поверхности. Электроды перед сваркой необходимо проверить на целостность: его покрытие должно быть однородным, без сколов. Также часто требуется просушить или прокалить расходные материалы.

Еще один важный вопрос: какой ток выставлять. Чем выше ток, тем стабильнее дуга, но сильно большое значение может прожечь металл. Выставляемый ток напрямую зависит от номера электрода и толщины детали. Для горизонтальной сварки можно ориентироваться на следующие значения ампеража: (таб.1)

Для вертикальной сварки значения нужно уменьшать на 15%, для потолочных швов – на 20%. Однако на практике в процесс сварки вмешивается множество других факторов, поэтому выявить правильный ампераж можно только опытным путём.

Как правильно варить?

Сварка начинается с розжига дуги. Существует два способа, чтобы разжечь дугу:

• Касание. Электрод держат под углом 60°, затем концом электрода касаются металла и тут же поднимают электрод на расстояние 3-5 мм. Образуется дуга.
• Чиркание. Кончиком электрода быстро проводят по поверхности металла и тут же быстро приподнимают его на 2 мм.

Оптимально выдерживать длину дуги 5 мм. Если слишком приблизить, произойдёт залипание электрода, длинная же дуга не проваривает металл, образует много брызг. Если залипание происходит слишком часто, значит, силы тока маловато и следует его добавить. Длину дуги можно контролировать по звуку: если звук ровный, однотонный, значит, длина постоянная, если же образуются резкие звуки с хлопками, значит длина слишком большая.

Как только сварщик поймает дугу, он приступает к сварке. Электрод медленно и плавно перемещают по горизонтали, выполняя лёгкие колебательные движения. Если вдруг дуга оборвалась или же электрод сгорел раньше, чем закончился шов, то нужно правильно продолжить работу. В конце шва образуется углубление (кратер). Нужно отступить от него приблизительно на 12 мм и зажечь дугу. Медленно двигаясь вперёд, тщательно заварить кратер и продолжить сварку шва.

Как правило, сваривают в несколько слоёв:

• детали толщиной до 6 мм двумя слоями;
• заготовка 6-12 мм – тремя слоями;
• детали толщиной более 12 мм – 4 слоями.

Траектория движения дуги делится на виды:

• Поступательная – электрод просто перемещается вдоль оси электрода;
• Продольная – для формирования ниточного тонкого шва;
• Поперечная – колебательные движение электрода определённой ширины (рис. 2)

Обычно мастер совмещает все три траектории. Одновременно необходимо контролировать расстояние между электродом и поверхностью, так как электрод сгорает и уменьшается в длине. Также нужно следить за состоянием ванны, её размерами, чтобы вовремя увеличивать или уменьшать скорость движения.

Нужно помнить, что сваривать детали сразу сплошным швом нельзя, это приведёт к перекашиванию металла. Две заготовки соединяют струбцинами или иным способом, затем делают точечные швы на расстоянии 8-25 см друг от друга, в зависимости от длины шва. Рекомендуется выполнять точечные швы с двух сторон, чтобы не возникло напряжение металла. И только потом приступать к выполнению основного шва.

Соединительные швы бывают:

По расположению сварные швы делятся на: потолочные, горизонтальные, вертикальные. (рис. 3)

Горизонтальный шов самый простой, электрод опускается к низу под углом 60-70 градусов. ( рис. 4)

Вертикальный шов – электрод ведут по вертикали снизу-вверх или сверху-вниз. Лучше держать электрод под углом 45-50° вниз от вертикального положения, чтобы металл не стекал. Желательно делать шов одним прогоном. (рис 5).

Потолочный шов – самый сложный. Сварочная ванна располагается вверху, над сварщиком и перевёрнута вверх дном. Движение электрода производится на себя, на очень короткой дуге. Желательно варить электродами 3-4 мм.(рис. 6)

Основные ошибки новичков

Чтобы научиться правильно варить, нужно не только знать основы, но и какие частые ошибки допускают новички:

1. Слишком быстро перемещают электрод, из-за этого образуется неровный шов с непроваренными местами; (рис. 7)
2. Чересчур медленное ведение электрода приводит прожигу в металле и образованию дыр (рис. 8);
3. Неправильная подача тока: сильно большой ток может прожечь металл, а недостаточно сильный может не проварить шов и вызовет залипание электрода с поверхности.
4. Неправильно выбранный угол, может привести к неровному и плоскому шву.
5. Неправильный зазор между электродом и металлом. Если он слишком мал, то металл заготовки плохо прогревается. Из-за слишком длинной дуги получается бесформенный непрочный шов (рис. 9).

Вообще скорость движения электрода должна соответствовать силе тока, чем она больше, тем выше должна быть скорость движения электрода.

Особенности сварки тонколистовых металлов

Сварка тонколистовых металлов более сложна, так как такой металл легче прожечь. Рекомендуется выполнять следующее:

• Варят в режиме обратной полярности, величина силы тока минимальна.
• Чем меньше длина шва, тем меньше коробление, поэтому варят прерывистым швом, иногда перемещаясь в другую зону стыка.
• При сварке встык добиваются минимального зазора между кромками.
• При сварке внахлёст плотно прижимают листы друг к другу во время сварки, чтобы не допустить зазора.
• В случае, если толщина металла не превыщает 1,5 мм, то рекомендуется использовать сварочные полуавтоматы с проволокой, так как обычные электроды будут прожигать заготовку.

Ручная дуговая сварка – сложный процесс, но при должном старании можно научиться этому делу.

Работа сварочным аппаратом

Электродуговая сварка — это метод соединения металлических деталей, при котором соединяемые части расплавляются дуговым разрядом в зоне их контакта, с последующим затвердеванием и образованием неразъемного соединения. Источником теплоты для дуговой сварки является сварочная дуга — электрический устойчивый разряд в ионизированной смеси паров материалов и газов, характеризующийся большой плотностью тока и высокой (4500-6000°С) температурой, превосходящей температуру плавления всех известных металлов.

Строение сварочной дуги

Для образования дуги и поддержания ее горения, в пространстве между электродом и свариваемым металлом должны иметься положительно и отрицательно заряженные частицы — электроны и ионы. Процесс их образования, называемый ионизацией, осуществляется во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается во время ее горения.

На рисунке ниже представлена схема сварочной дуги и процесс образования шва. Под воздействием высокой температуры дуги (1) происходит расплавление электрода (2), его покрытия (6) и свариваемого металла (3). В месте расплава образуется сварочная ванна (4), в которую переносятся капли расплавленного электрода (5). Расплавленное покрытие (6) образует газовое облако (7) и шлаковую ванну (8), защищающие металл от воздействия кислорода и азота. По мере продвижения электрода металл охлаждается и кристаллизуется, образуя сварочный шов (9) со шлаковой коркой (10) на поверхности.

Необходимые компоненты электросварки

• источник тока (сварочный аппарат);
• сварочные материалы (например электроды), соответствующие свариваемому металлу;
• защитную одежду (главным образом защитную маску);
• молоток и металлическая щетка для удаления шлака.

Перед тем как начинать работать сварочным аппаратом, необходимо очистить свариваемый металл от посторонних веществ и загрязнений — масла, краски, ржавчины, окалины и пр. Наличие их на металле приводит к нарушению однородности шва и образованию пор. Очистку делают любыми подходящими инструментами и материалами — металлической щеткой, молотком, ветошью с растворителем (например бензином). Трудноудаляемые загрязнения можно обработать пламенем газовой горелки (паяльной лампой) с последующей очисткой щеткой.

Типы сварных соединений

При толщине металла более 3 мм рекомендуется делать разделку кромок, которая позволяет выполнить шов, проходящий по всей толщине металла. Разделка дает возможность проводить сварку несколькими швами (слоями) небольшого сечения, это уменьшает напряжения и деформации и улучшает структуру сварного соединения.

Угол разделки может быть различным — от 25 до 50°, в зависимости от толщины металла, типа соединения и требования к прочности шва. В домашних условиях, при работе с небольшими деталями, разделку проще всего выполнять на заточном станке. При работе с деталями больших размеров, можно воспользоваться газовым резаком. Если разделку по какой-либо причине сделать нельзя, для проварки металла по всей толщине увеличивают сварочный ток.

Сборка конструкции перед сваркой

С деформацией борются с помощью жесткой сборки и прихватов. Соединенные детали фиксируют в определенном положении с помощью струбцин, зажимов, стяжек и прочих приспособлений. Но даже зафиксированное изделие может повести, если не сделать в необходимых местах «прихватов» — коротких швов небольшого сечения в разных местах конструкции. Последние нужно располагать таким образом, чтобы напряжения швов взаимно компенсировались. В стыковых соединениях, например, прихваты делаются с разных сторон детали.

Полярность подключения

Физическая природа более сильного прогрева металла при «прямой» полярности состоит в том, что поток электронов, представляющих собой электрический ток, движется от «минуса» к «плюсу», от катода к аноду (в данном случае — к свариваемому металлу), передавая ему свою энергию движения и нагревая в дополнение к нагреву от электрической дуги.

Иногда возникает необходимость уменьшить нагрев металла — при сварке тонкостенных материалов (во избежание их прожога) или легированных сталей (для предотвращения выгорания легирующих элементов). В этом случае используют обратную полярность, подключая электрод к «+», а свариваемый материал — к «-«. При этом поток электронов меняет свое направление и нагревает уже не металл, а электрод.

В обозначении некоторых электродов имеется указание о полярности подсоединения, которое следует соблюдать. Но, в сущности, любой электрод может работать при разных полярностях, разве что качество сварки будет различаться. Если «родная» полярность электрода неизвестна, нужно поработать с ним, меняя ее, выбрав в итоге ту, при которой обеспечивается лучшее качество сварки.

Технология сварки стали штучными покрытыми электродами

Поджог дуги. Дуга может возникать либо в случае пробоя газа (воздуха), либо в результате соприкосновения электродов с последующим их отведением на расстояние нескольких миллиметров. Первый способ (пробой воздуха) возможен только при больших напряжениях, например, при напряжении 1000В и зазоре между электродами в 1 мм. Такой способ возбуждения дуги обычно не применяется из-за опасности высокого напряжения. При питании дуги током высокого напряжения (более 3000В) и высокой частоты (150-250 кГц) можно получить пробой воздуха при зазоре между электродом и деталью до 10 мм. Такой способ зажигания дуги менее опасен для сварщика и его нередко используют.

Второй способ зажигания дуги требует разности потенциалов между электродом и изделием 40-60В, поэтому применяется чаще всего. Когда электрод соприкасается с изделием, создается замкнутая сварочная цепь. В момент, когда электрод отводится от изделия, электроны, которые находятся на нагретом от короткого замыкания катодном пятне, отрываются от атомов и электростатическим притяжением двигаются к аноду, образуя электрическую дугу. Дуга быстро стабилизируется (в течение микросекунды). Электроны, которые выходят с катодного пятна, ионизируют газовый промежуток и в нем появляется ток.

Скорость зажигания дуги зависит от характеристик источника питания, от силы тока в момент соприкосновения электрода с изделием, от времени их соприкосновения, от состава газового промежутка. На скорость возбуждения дуги влияет, в первую очередь, величина сварочного тока. Чем больше величина тока (при одном и том же диаметре электрода), тем большим становится величина сечения катодного пятна и тем большим будет ток в начале зажигания дуги. Большой электронный ток вызовет быструю ионизацию и переход к устойчивому дуговому разряду.

При уменьшении диаметра электрода (т.е. при увеличении плотности тока) время перехода к устойчивому дуговому разряду еще больше сокращается.

На скорость зажигания дуги влияют также полярность и род тока. При постоянном токе и обратной полярности (т.е. плюс источника тока подключается к электроду) скорость возбуждения дуги выше, чем при переменном токе. Для переменного тока напряжение зажигания должно быть не менее 50-55В, для постоянного тока — не менее 30-35В.

Повторные зажигания сварочной дуги после ее угасания из-за коротких замыканий каплями электродного металла будут возникать самопроизвольно, если температура торца электрода будет достаточно высокой.

Наиболее удобный способ поджога дуги — чирканье кончиком электрода по металлу. При таком движении возникает дуга и начинает плавиться покрытие. При этом не происходит залипания электрода. Чтобы не оставлять следов на чистом металле, чиркать нужно по линии будущего шва, двигая электрод к его началу.

Если на кончике имеется наплыв, его нужно оббить, постучав электродом по металлу — желательно по тому, к которому не подключена «масса», иначе электрод может залипнуть. Если кончик электрода чрезмерно обнажен, во избежание залипания им нужно чиркнуть несколько раз, чтобы расплавить обнаженный металл.

Выбор диаметра электрода и силы сварочного тока. Диаметр электрода и сила тока выбираются, прежде всего, с учетом толщины свариваемого металла. Для первоначального выбора диаметра электрода и силы тока можно использовать нижеследующую таблицу, значения в которой соответствуют нижнему шву.

Как быстро научится правильно варить сваркой

Хороший обобщающий материал способен сэкономить начинающему сварщику много времени, поможет обойтись без специальных курсов. Научиться правильно варить сваркой не сложно, для этого потребуется знание теории и некоторое количество практики.

Без знания теории овладеть сваркой невозможно, так как:

1. Качественного шва не получится.
2. Можно получить повреждения или травмировать других людей.
3. Можно вывести оборудование из строя.

Электросварка — соединение металлических деталей сплавлением электрической дугой. Электрический ток, пропущенный через зазор между электродом и металлом, вызывает огромную температуру, расплавляет кромки, переносит металл из электрода в шов. Получается, что две металлические поверхности соединены монолитно.

Техника безопасности

Электросварка популярна. Небольшой по габаритам аппарат способен герметично соединить детали в любых пространственных положениях, сварка идет быстро и управляемо. При работе следует помнить о рисках для здоровья:

• Травма глаз. Сварочная дуга излучает световую энергию, которая может обжечь роговицу глаза, отпечататься на сетчатке. Ощущение песка под веками, сложно моргнуть, припухлости — эти симптомы проходят довольно долго. Защитить глаза поможет маска со специальным стеклом, перед зажжением дуги предупреждайте окружающих возгласом: «Глаза!»
• Поражение электрическим током. Электрическая дуга — пропуск электрического тока через зазор между электродом и металлом. Чем больше сила тока, тем ярче дуга. Но если этот ток пройдет через тело человека, он умрет. Чтобы избежать поражения электрическим током, нужно:
  • Следить за целостностью оплетки кабелей, изоляцией держака.
  • Использовать качественные изолированные держаки, не хватать голыми руками держак за оголенные части.
  • При постоянной работе обувать спецобувь с прорезиненной подошвой.
• Ожоги кожи. Ультрафиолет дуги и летящая во все стороны окалина травмируют кожу. Чтобы избежать проблем, используйте защитные перчатки — краги. Одеваться стоит только в хлопчатобумажную или специально пропитанную одежду — сварочную робу, джинсы. Для защиты рук применяются хлопчатобумажные рукавицы или сварочные краги. При сварке оголенных участков кожи быть не должно.
• Отравление газами. Все работы должны проводиться в проветриваемом помещении, под вытяжкой или на свежем воздухе. Полезным будет применение фильтрующих полумасок или респираторов.

Виды электросварки

Выделяют несколько основных направлений:

1. MMA. Сварка электродом в защитной обмазке. Универсальная технология, позволяющая получить отличный шов в любых пространственных положениях. Используются простые аппараты преобразования переменного тока в постоянный, трансформаторного или инверторного типа. Сила тока зависит от толщины сплавляемого металла и используемого электрода, колеблется от 30 до 200 Ампер. Электрод — пруток металла, покрытый обмазкой. При сварке обмазка расплавляется и защищает расплав от воздуха.
2. MIG. Сварка в среде защитного газа. В качестве электрода используется проволока, подаваемая в сварочную ванну с постоянной скоростью. В зону сварки через шланг подается углекислый газ или смесь газов. Они вытесняют кислород и защищают сварочный шов. Преимущества такого вида сварки — отсутствие шлака, высокое качество шва, возможность варить тонкий металл.
3. TIG. Сварка цветных металлов в среде защитного газа при помощи неплавящегося электрода. Широко применяется для соединения цветных металлов и сплавов.

Есть несколько видов различных технологий, применяемых в автомобилестроении или судостроении. Они требуют особой квалификации сварщика. Навыки наплавления или ручной подачи проволоки в сварочную ванну специфичны и доступны сварщикам высших разрядов.

Технология сварочных работ

Сварочные работы — соединение металлических деталей расплавлением кромок и добавлением присадочного металла. В итоге образуется сварочный шов, кромки прочно соединены.

Признаки качественного шва:

• Провар. Металл сварочного шва должен проникнуть на всю толщину. В процессе сварки равномерно расплавляются кромки, если расплавлять одну сторону, валик получится неравномерным.
• Однородность. Стык должен состоять из сплошного металла, без включения шлака или раковин. Пропуски и непроплавы не допускаются.
• Прочность. После остывания шва могут образовываться микротрещины.
• Отсутствие подрезов. Слишком сильная дуга «подрезает» края деталей, ослабляя их.
• Выпуклая равномерная форма. Браком считается как излишне толстый валик, так и вогнутый. Это свидетельствует о неправильно выбранной силе тока.

Шов должен быть однородным, без излишних «чешуек», наплывов, изгибов. Ширина шва определяется из толщины свариваемых деталей. Слишком узкий окажется непрочным, широкий — ослабит изделие.

Перед соединением деталей нужно:

1. Определить вид соединения — встык, внахлест, угловое, тавровое соединения.
2. Определить пространственное положение — вертикальное, горизонтальное, потолочное.
3. Оценить толщину свариваемых деталей.
4. Выбрать электрод. Толщина зависит от глубины шва.
5. Определить силу тока. На пачках приводятся примерные рекомендуемые таблицы, но ориентироваться стоит на личные ощущения. Силу тока лучше выбирать максимально возможную, но не прожигать металл. Сила тока на потолочных соединениях ниже, чем на горизонтальных.
6. Подготавливаем детали — на толстых делаем фаску, выставляем зазор прихватками. Очищаем детали от ржавчины и краски.

Учимся варить электросваркой

Подготовив детали к свариванию, выставив примерно силу тока и надев спецодежду, можно готовиться к проведению непосредственно сварки.

• Подключаем провода к сварочному аппарату. Обычно пользуются «обратным» подключением — минус (масса) присоединяется к свариваемой поверхности, плюс — к держаку. Прямое подключение используется при рекомендациях производителей электродов.
• Проверяем держак. Он может быть самодельным или заводского изготовления. Главные требования — прочность фиксации электрода, возможность быстрой замены, отсутствие частей под напряжением, теплоизолированность рукояти. Плохой контакт держака и кабеля вызывает повышенное сопротивление и нагрев, отгорание изоляции.
• Подключаем массу. Простейший способ — приварить ее к металлу, но лучше использовать зажимные клещи или магнитную массу.
• В зависимости от пространственного положения, важно выбрать угол подключения электрода к держаку. Обычно электрод должен быть направлен под углом 45 градусов к свариваемой детали. От наклона электрода зависит глубина проплавления и высота валика шва.

Выбираем электроды

Есть технология самостоятельного изготовления: проволока окунается в жидкое стекло и обваливается в песке с добавлением присадок — буры, соды, солей. Сегодня в продаже есть различные виды электродов.

• С основным покрытием. Они тяжело поджигаются, но дают мало шлака. Их легко контролировать, качество шва высокое. Требуют хорошей подготовки сварщика.
• С рутиловым или кислотным покрытием. Дают больше шлака, требуют навыков. Легко поджигаются, шов лучше защищен. Плюс этого покрытия — меньшее образование газов при сварке, что хорошо сказывается на здоровье. При учебе лучше использовать именно этот вид.

Диаметр выбирается, исходя из толщины свариваемых деталей. Чем толще шов, тем выше сила тока, тем толще электрод. Оптимально применять, к примеру, электрод диаметром 3 миллиметра для сварки металла, толщиной 2 — 4 мм.

Зажигаем дугу

Начинающие сварщики сталкиваются со сложностью в начале. Зажечь дугу правильно можно несколькими способами:

• Чиркание. Простой способ, движение напоминает поджигание спички. Возникшая дуга удерживается и переводится в начало шва. Минус способа — наплывы и брызги металла вне дуги.
• Удар. На кончике электрода образуется пленка из шлака, дуга разгореться не может. Чтобы сбить шлак, нужно несколько раз легко стукнуть по поверхности. Возникшая искра дуги удерживается и переводится в начало шва. При этом методе электрод часто «залипает» — приваривается. Отрывать бесполезно, нужно его «выламывать» покачивающими движениями.

Зажженная дуга образует сварочную ванну. При начале сварки делаем небольшое круговое движение — размешиваем ванну.

Чтобы следов от зажигания дуги на детали не осталось, пользуемся следующими лайфхаками:

• Чиркаем по шву, зажигаем дугу и переводим ее в начало шва. Движения не выходят за пределы шва, а следы поджига дуги завариваются.
• Используем стартовую пластину. Поджигать электрод и начинать сварку можно на куске металла, пристыкованном к началу шва. После стартовая пластина отламывается или срезается.

Выбираем силу тока

Чтобы получить управляемую сварочную ванну, нужно правильно определить силу тока. Она зависит от:

1. Соотношения диаметра электрода к толщине свариваемого металла.
2. Пространственного положения.
3. Скорости движений сварщика.

Перед началом работы проваривается тренировочный шов. Правильно выбранная сила тока определяется по характеру ванны.

Как варить вертикальный и горизонтальный швы электросваркой: пошаговые инструкции

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.

Сварные швы: общие определения

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.

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

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.

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.

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:

1. Контактом электрода о металл зажигается дуга.
2. Делаются «прихватки» в 3-4 точках по линии стыка от её середины к краям.
3. Сварка начинается в нижней точке линии стыка.
4. 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.

Сваривать металл вертикальным швом рекомендуется одним проходом без остановки. Для начинающих сварщиков в этом видится сложность. Однако опыт нарабатывается быстро.

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.

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.

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.

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.

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.

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 печки из газового баллона.

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

Движение электрода при сварке: способы ведения электрода, выбор оптимального угла наклона электрода

Зажжение дуги можно осуществить двумя способами:

Чтобы получить сварочный шов высокого качества, рекомендуется проводить работу короткой дугой.

Если подносить электрод под углом 90 градусов к месту соединения, тогда, расплавляясь, он хорошо растекается и равномерно заполняет всю сварочную ванну.

Необходимо соблюдать оптимальный угол наклона электрода. Если варить с очень острым углом, то не удастся прогреть основной металл. В этом случае шов получится малой ширины, но высокий. Края будут непроваренными, что снизит прочность полученной конструкции.

Чтобы достичь высокой прочности соединения, необходимо проводить всю сварку с одной скоростью и поддерживать одинаковый угол наклона. Тогда присадочный материал равномерно заполнит все необходимые пустоты, что обеспечит высокое качество шва.

Однако бывают случаи, когда изменение наклона необходимо. Примером может быть сварка труб.

В процессе сварки не нужно сильно напрягаться, не стоит сильно сжимать ручку держателя, движения должны быть свободными.

В финале работы для предотвращения образования кратера нужно приподнять конец электрода.

Способы ведения электрода

Недочёты, возникшие от удержания неправильного угла наклона, можно исправить, если в точности соблюдать технику ведения сварки. Существует три основных способа ведения электрода при сварке:

1. По ломаной зигзагообразной линии. Таким способом можно соединять заготовки без наличия скоса кромок. Используется при сварке изделий, толщина которых не превышает 6 мм. Высококачественные швы выходят, если проводить работу встык и в нижнем положении.
2. Круговые или эллипсоидные движения. Данный способ используется для соединения конструкций из легированных сталей, при этом шов должен находиться в вертикальном положении. Такой метод гарантирует хороший прогрев свариваемых деталей.
3. Движения треугольником. Чаще всего используется при соединении труб с неповоротным стыком. Свариваемые детали должны быть толщиной более 6 мм. Данный метод позволяет тщательно проварить корень шва и гарантирует необходимый прогрев средней части шва.

Угол наклона электрода

Работу можно проводить, держа электрод под разными углами. На подбор угла наклона оказывает воздействие множество факторов: толщина соединяемых деталей, вид металл, положение конструкции в пространстве. Выделяют три основных метода ведения электрода.

Углом вперёд

При данном методе электрод располагается под углом от 30 до 60 градусов. Удаётся прикрыть сварочную ванну от попадания вредных газов, но при этом образуется значительное количество шлака. Если он попадает впереди шва, то его можно вытеснить расплавленным металлом.

Наклон уменьшают в случае, если формируется большое скопление шлака впереди сварочной ванны. В редких случаях можно доводить до перпендикулярного положения. К этому прибегают при чрезмерном скоплении шлака. В противном случае, он не успеет застыть и заполнит всю ванну, погасив при этом сварочную дугу.

Чтобы исправить это, рекомендуется зажигать дугу под прямым углом и понемногу менять его, стараясь контролировать процесс образования шлака.

Применяется данный способ, если необходимо обеспечить разогрев небольшой глубины основного материала для образования вертикального шва на швеллере, для проварки корневого шва толстых металлических заготовок.

Углом назад

Главным отличием от предыдущего метода является то, что электрод наклоняется в другую сторону. При таком способе шлак сразу выталкивается из сварочной ванны назад. Он должен следовать за электродом, накрывая собой расплавленный металл, чтобы тот равномерно остывал.

Данный метод используется для провара корневого шва толстых металлических изделий при сваривании угловых соединений труб.

Под прямым углом (90 градусов)

Сваривать соединения таким способом очень трудно, процесс требует определённых навыков от сварщика.

Применяется данный метод для работы в труднодоступных местах, где нет возможности установить другой угол наклона. При таком способе удаётся достичь средней глубины провара металла.

Какой бы угол наклона ни был выбран, необходимо соблюдать баланс положения шлака в сварочной ванне. Он не должен сильно отставать от электрода, но и не должен скапливаться впереди в большом количестве.

Расстояние между электродом и свариваемой деталью

Важным параметром является то, на каком расстоянии находится электрод, так как это отразится на качестве полученного шва, его размерах и форме, а также шероховатости.

Электрическая дуга может быть:

Идеальная длина сварочной дуги 2-3 мм.

Работать электродом на очень малом расстоянии рекомендуется для сваривания корневых швов толстых заготовок. При этом нет необходимости проводить поперечные колебательные движения. Устанавливается средняя или максимальная сила тока.

Дуга является короткой, если расстояние до свариваемого участка составляет половину от диаметра используемого электрода. При работе на такой дистанции увеличивается глубина проплавления заготовок, а ширина шва уменьшается. Короткую дугу активно применяют для вертикальной сварки.

Длина средней дуги равняется толщине используемого электрода. В этом случае возрастает напряжение, и существенно расширяется шов.

Длинная дуга составляет 150% от диаметра выбранного электрода. Проводить работу на таком расстоянии нежелательно, так как шов получается значительно шире, сокращается глубина проплавления, возникает разбрызгивание раскалённого металла.