Як правильно навчитися варити метал електрозварюванням

Зварювання металів є однією з найважливіших операцій при виготовленні і експлуатації металевих конструкцій. Виготовляє складні металевих деталей, візерункових виробів, виробів з високолегованих сталей - це доля професіоналів, які добре знають, як правильно варити метал електрозварюванням. Адже саме електрозварювання є найпоширенішим видом, що має багато переваг.

Схеми дугового електрозварювання.

У житті часто виникає необхідність з'єднання або ремонту простих металевих деталей - труб, профілів, смуги, простих конструкцій. Познайомившись з тим, як правильно варити метал електрозварюванням, кожна людина здатна зробити всі роботи своїми силами.

основи електрозварювання

Електрозварювання заснована на процесі з'єднання металевих деталей шляхом розплавлення прилеглих один до одного кромок деталей і заповнення цієї ділянки розплавленим металом. Розплавлення металу проводиться за допомогою електричної дуги. Дуга між електродом і поверхнею заготовки створюється шляхом подачі постійного струму великої потужності.

Схема точкового електрозварювання.

Комплект зварювального апарату включає в себе інвертор, трансформатор, кабель, тримач. Інвертор призначений для перетворення змінного струму в постійний. За допомогою трансформатора забезпечується необхідна сила зварювального струму. Сила струму регулюється в залежності від товщини свариваемой заготовки, виду металу і типу електрода і становить від 30 до 400 А.

Електрод являє собою металевий дріт (найбільш поширені діаметром 3-5 мм), покритий спеціальною обмазкою. Його довжина зазвичай становить 250-500 мм. Обмазка в процесі зварювання виконує роль інертного середовища. До складу обмазки зазвичай входить суміш металів (нікель, марганець, залізо) і мінералів (глинозем, магнезія, вапняк).

процес електрозварювання

Обладнання та інструмент, необхідний для виробництва зварювання:

• зварювальний апарат;
• комплект електродів;
• молоток;
• зубило;
• захисний щиток;
• щітка металева;
• напилок;
• шкурка наждачний;
• болгарка;
• штангенциркуль;
• шаблони і щупи.

Послідовність процесу електрозварювання розвивається таким чином. На електрод через тримач підключається позитивний полюс (анод) і подається постійний електричний струм. У зазорі між електродом і поверхнею заготовки формується електрична дуга, яка розплавляє весь метал, який потрапляє в зону її дії.

Схема зварювального апарату для електрозварювання.

Одночасно розплавляється метал основи електрода. Цей метал у вигляді крапель заповнює простір між розплавленими крайками заготовки в зварювальної ванні - в результаті утворюється зварювальний шов. Під впливом високої температури виникає газова хмара з випарів обмазки. Ця хмара за рахунок своєї хімічної інертності забезпечує захист розплавленого металу від взаємодії з повітрям. Поверх зварного шва з'являється шлак з продуктів розпаду обмазки, який утворює додатковий захисний шар від окислення. Зварений шов поступово остигає, а метал в ньому кристалізується. Так забезпечується з'єднання заготовок.

Підготовчий етап

Насамперед необхідно вибрати електрод і встановити величину зварювального струму. Як правило, електроди використовуються діаметром 3,2 або 4 мм. Далі слід штангенциркулем заміряти товщину заготовки для установки сили струму. Електрод діаметром 3,2 мм можна застосовувати при товщині заготовки до 3 мм, а сила струму встановлюється 90 А. Використовувати електрод діаметром 4 мм слід для заготовок товщиною до 4 мм; при цьому сила струму при товщині заготовки до 3 мм - 100 А, а при товщині 3-4 мм - 120 А.

Перед зварюванням необхідно підготувати ділянку зварювання. Для цього заготовка очищається від бруду і зовнішніх покриттів (фарба, грунтовка і т. Д.). Ділянка безпосередніх робіт необхідно зачистити болгаркою, шкіркою або напилком до металу основи. Заготівля закріплюється.

Освіта дуги

Основні види траєкторій поперечних коливань при дугового зварювання.

Процес зварювання починається з формування дуги між електродом і поверхнею заготовки. Для цього власник встановлюється під кутом 60º до поверхні заготовки і злегка проводиться по ній до появи іскор. Якщо станеться залипання електрода, він вивільняється легким нахилом з боку в бік. Після появи іскор електрод піднімається над поверхнею на висоту до 5 мм.

У проміжку між електродом і поверхнею заготовки повинна утворитися електрична дуга. Мінімальна довжина дуги 3 мм, але рекомендується забезпечити оптимальну довжину дуги, що дорівнює 5 мм. Якщо стабільна дуга не утворюється, слід збільшити силу зварювального струму. Дуга повинна підтримуватися весь час зварювання із заданим розміром. Збільшення довжини дуги не припустимо, тому що в збільшеному зазорі можуть розвинутися окислювальні процеси або реакція азотування, відбувається розбризкування розплавлених металевих крапель, може виникнути пористість в звареному шві. У процесі зварювання довжина електрода зменшується, але необхідно довжину дуги зберігати незмінною, плавно наближаючи залишок до поверхні.

Формування зварювального шва

Освічена дуга направляється в початок ділянки робіт і розплавляє метал. Зварений шов формується шляхом плавного повільного поздовжнього руху електрода по лінії зварювання. По виду його переміщення шви можна поділити на кілька видів.

Види зварних швів.

1. Найпростіший - нитковий шов, виходить тільки при поздовжньому напрямку руху. Ширина такого шва становить 2-3 мм. Такий шов має невисокою якістю і може використовуватися тільки в невідповідальних деталях.
2. Якіснішим, але також не гарантує надійність є шов, утворений рухом електрода в двох напрямках, поздовжньому і поперечному. Ширина такого шва - до 15 мм. Проекція руху електрода являє собою зигзаг або синусоїду. В цьому випадку електрод повільно просувають уздовж лінії зварювання і одночасно рухають поперечно з боку в бік на ширину 10-15 мм.
3. Надійний зварювальний шов утворюється при русі електрода в трьох напрямках. Зберігається поздовжнє і поперечне рух, але при досягненні крайніх положень по обидві сторони від лінії зварювання електрод зрушують назад на 10-20 мм. Так забезпечується зворотно-поступальний рух, який дозволяє повторно обробити шов. Крок до наступного зсуву становить 30-50 мм. У проекції такий рух в трьох напрямках є гвинтоподібну лінію або орнамент.

При формуванні зварного шва електрод направляється під кутом 75-80º до поверхні заготовки в напрямку лінії зварювання і строго під кутом 90º по напрямку в сторону від лінії зварювання.

Як зварювати після зупинки?

У процесі зварювання виникає необхідність зміни електрода або зупинки зварювання з інших причин. У місці зупинки утворюється поглиблення, зване кратером. Відновлювати роботи потрібно в наступному порядку:

Схема впливу кута нахилу на зварювальний шов.

1. На відстані 12 мм від кратера запалюється дуга.
2. Дуга повільно переміщається до кратера.
3. Місце розташування кратера ретельно проваривается шляхом коливання електродом.
4. Потім процес зварювання продовжують в звичайному режимі.

Сварка зазвичай проводиться в кілька шарів. При товщині заготовки до 6 мм досить 2 шари, при товщині 6-12 мм - 3 шари, при товщині більше 12 мм - 4 шари. Напрямок руху електрода в шарах змінюється.

Після закінчення зварювання шов обробляється, надлишки збиваються зубилом або обробляються болгаркою і напилком.

Техніка безпеки

Слід пам'ятати, що сварка - це небезпечний процес, тому необхідно використовувати захисні засоби. Щиток із захисним склом необхідний для захисту очей від яскравих спалахів дуги і особи від розплавлених бризок. Одяг повинен бути щільним, що захищає від розплаву. На руках повинні бути щільні захисні рукавички. Необхідно враховувати наявність електропровідних частин, які повинні бути надійно ізольовані. Роботи заборонено проводити поблизу легкозаймистих матеріалів.

Електрозварювання - це один з найпоширеніших і ефективних видів зварювання. Зварювати метал у простих конструкціях цілком під силу будь-якій людині.