Введение
Эта статья рассказывает о том, что такое сварка на просвет, как правильно провести состыковку элементов трубы, какие нужны настройки оборудования и как надежно заполнить шов.
Изучив предоставленные данные, можно понять, как происходит сваривание труб на просвет и как добиться качества шва при таком типе сварки.
Эта технология подходит для труб до двенадцати миллиметров в диаметре. Однако в редких случаях обрабатываются и трубы больших размеров. Уже готовые к обработке детали называются «катушка».
Определение «на просвет» также используется для соединения труб, проходящих радиографический контроль. Во время этой проверки на металл направляются лучи, которые «просвечивают» его.
Как варятся угловые швы
Расплавленный металл при этой сварке, будет стекать вниз. Оптимальным способом сварки подобных швов из нижнего положения, считается «в лодочку». Деталь устанавливается таким образом, чтобы не происходила течь шлака прямо перед дугой. (Смотри рисунок. 68, а).Когда сваривается угловой шов, при горизонтальном расположении нижней плоскости, иногда плохо провариваются вершины угла.Причиной образования такого непровара может стать начало сварочного процесса с листа, стоящего вертикально. Расплавленный металл начинает стекать вниз, на лист, не успевший хорошо прогреться. Именно поэтому варить такие швы нужно с нижней плоскости. Причем дуга должна зажигаться в определенной точке (А). Движение должно осуществляться согласно схеме рисунка 68 б.Электрод наклоняется под 45 градусов, по отношению к свариваемым деталям. Во время сварки нужно электрод немного наклонять в разные стороны. (Смотри рисунок 68 в).Если угловые швы варятся не «в лодочку», сварка делается однослойной, с катетом шва менее 8 мм. Если величина катета превышает это значение, выполняют несколько слоев.Для сварки нескольких слоев углового шва, нужно сначала создать узкий валик. Для этого пользуются 3-4 мм электродом. Такой диаметр позволяет полностью проварить корень.Чтобы определить количество проходов, учитывают размер площади поперечного сечения, имеющегося шва. Обычно эта величина равна 30—40 кв. миллиметров. Рисунок 68 г наглядно показывает, как должны выглядеть угловые швы с разным количеством слоев, имеющие разделку кромок, полностью проваренные.
Образование ежиков
Грат, или еж, это полое образование внутри шва или под слоем брызг. Образование ежиков при сварке трубы относится к сварочным дефектам, которые действуют разрушающе. Просветка рентгеновскими лучами определяет внутренние дефекты, неразрушающий метод контроля. Чаще всего грат образуется при сварке алюминия. Его следует варить переменным током, отрывистым методом, чтобы не было перегрева.
Чтобы избежать образования ежиков, следует следить за образующимися в ванной газами, они должны успеть выйти наружу. Если происходит остановка, следует вернуться на 20 – 30 мм, очистить поверхность от шлака и продолжить, начиная идти по шву.
Сократить количество аграта можно тщательной очисткой кромок, особенно на алюминии. Тогда ржавчина и грязь не будут плавиться в ванне, и загрязнять шов.
Чтобы убрать цвета побежалости без снятия слоя абразивным кругом, можно использовать химический метод. На поверхность трубы наносится травильная паста Inox Gel или Stain Clean. Составы очень ядовитые, следует одевать респиратор и перчатки, наносить кистью.
Что такое электросварка, и зачем она нужна дома?
Чтобы разобраться с термином, потребуется задеть школьный курс физики и разобраться в сопутствующих процессах при сваривании деталей. Полученные знания помогут сварщику делать более качественные швы, ведь понимание основы работы электросварки дает возможность вести работу осознанно, а не полагаясь на шаблонные действия других специалистов.
Электросварка (дуговая сварка) – получение соединений неразрывного типа за счет кристаллизации присадочного и базового материалов.
Во время процесса образования шва, происходит временное расплавление основы и электрода, за счет чего образуется сварочная ванна. После остывания поверхности, материалы соединяются на молекулярном уровне (сплавляются), кристаллизируясь в шов, который по прочности не уступает другим областям основной поверхности.
| Преимущества электросварки | Недостатки электросварки |
|---|---|
| Конструктивная простота. | Вред электромагнитного излучения и света. |
| Универсальность применения вне зависимости от пространственного положения – вертикальная, горизонтальная, под углом в 45 градусов и так далее. | Коэффициент полезного действия базируется на умениях сварщика. При неимении таковых, конечный результат окажется плачевным. |
| Большое число металлов, которые можно соединить при помощи электрической дуговой сварки. | От мастера необходимы базовые навыки использования агрегата + от 30 часов практической наработки в простых условиях. |
Классификация электросварки производится на основании множества критериев – уровень механизации процесса сваривания, тип тока + его полярность, дуга, характеристики электрода, способ защиты зоны и так далее. Давайте рассмотрим классическое распределение – ручная дуговая, полуавтоматическая дуговая и автоматическая дуговая типы сварок.
1) Ручная дуговая сварка
Наиболее сложный вариант в применении для неопытного сварщика, ведь большую часть работы приходится выполнять собственными руками. Регулирование технологии с прочими моментами производится посредством ГОСТа 5264-80. В учет берется тип соединения, форма кромок, характер шва, поперечное сечение и толщина элементов для сваривания.
Недостатками ручной сварки является негативное воздействие на организм человека продуктов распада/света и сравнительно низкая эффективность работы при ее больших масштабах. Низкоквалифицированный специалист не сможет качественно орудовать дугой при работе с ручной дуговой сваркой, потому, метод наложения швов точно не для новичков.
2) Полуавтоматическая в газовой среде
Отличительные черты у метода соединения 2 – использование подвижного плавящегося электрода + наличие защитного газа. Второй выступает в роли преграды между внешней средой и электрической дугой.
Защитным газом выступает аргон, углекислота, гелий, либо их комбинации в определенных пропорциях. Технология сварки полуавтоматом происходит за счет пропуска проволоки сквозь сопло газа, из-за чего та расплавляется. Длина дуги контролируется автоматически, а направление движения + скорость остаются под контролем сварщика. Методика работ может быть проведена и без газовой оболочки – применяется специальная самозащитная проволока с вкраплениями кремния, марганца и прочих металлических элементов с раскисляющими свойствами.
3) Автоматическая сварка под флюсом
Метод, имеющий повышенную производительность и минимальные потери по электроду. Сварщик может не опасаться брызг, а зона проведения сварки максимально безопасна в отношении образования оксидов и прочих вредных примесей для шва.
Алгоритм процесса сварки:
- Подача проволоки за счет специальных роликов.
- Посредством контакта скользящего типа производится подведение к проволоке электрического тока.
- Начинается движение электрода вдоль разметки для шва.
- Из бункера агрегата высыпается флюс, за счет испарения которого образуется газовое облако, защищающее электрическую дугу от влияния внешней среды.
- Образование шва.
- Очистка от шлаковой корки.
- Сбор излишек флюса для повторного использования.
Оборудование для проведения работ не требует от оператора использования специальных защитных приспособлений для глаз. Благодаря автоматизации процесса, субъективное влияние сварщика сводится к минимуму, а потому, риск накосячить резко стремиться вниз.
Электрод для сварочного аппарата: как выбрать
Электрод – это металлическая проволока со специальным покрытием. Он изготовлен из материалов, аналогичных свариваемому металлу. Разделяют расходные и не расходуемые электроды.
Дуговая сварка подразумевает применение электродов, которые расходуются. Простыми словами, в процессе нагрева электрод плавится вместе со швом. Вольфрамовые электроды для сварки инертным газом – это альтернативный вариант, который не плавится и не становится частью сварочного шва. При дуговой сварке металлическим газом сварка электродов осуществляется непрерывно. Если вы выбираете метод сварки порошковой проволокой, нужно регулярно дополнять электроды.
При выборе электрода важно оценить специфику сварочных работ. Между собой изделия отличаются:
- уровнем прочности;
- степенью тягучести;
- антикоррозийной устойчивостью;
- качеством металла;
- полярностью;
- сварочным положением.
Электрод бывает легкого и тяжелого покрытия. Они отличаются тем, что для обработки легких электродов используют кисти или распыление. Для тяжелых покрытий применяют минералы, целлюлозу или комбинированные составы. Тяжелые электроды актуальны для сварки твердых поверхностей. Например, чугунных деталей или стальных.
Варить сваркой самостоятельно: что для этого нужно?
Без сварочного аппарата даже не стоит начинать сварочные работы. Альтернативных инструментов, с помощью которых можно было бы соединить металлические конструкции, не существует.
Существует несколько видов сварочных, которые вы можете приобрести для домашнего использования:
- Генератор. Он самостоятельно вырабатывает электрическую энергию, которая приходится на поддержания работы дуги. Его не всегда удобно использовать из-за массивных габаритов. То есть, если нужно использовать сварочное в ограниченном пространстве, выполнить работу будет сложно или даже невозможно. Плюс генератора – возможность работы без источника тока.
- Трансформатор. Для сварки нужен источник тока. Оборудование перерабатывает его под нужные частоты. Управление трансформатором достаточно простое и не требует определенных навыков. Проблемы могут возникнуть только при изменении напряжения в сети. При возможности установите стабилизатор напряжения.
- Выпрямитель. Сварочный аппарат работает от сети. Это компактные небольшие аппараты, которые отличаются эффективностью. Электрическая дуга работает от постоянного тока, который образовывает выпрямитель.
В домашних условиях рациональнее всего использовать выпрямители. Они удобные по размерам и отлично зарекомендовали себя в работе. Инверторные сварочные аппараты фиксируются через плечо. Их легко транспортировать, а для хранения не понадобится много места.
Работа инвертора – преобразование переменного тока в постоянный. За счет этого удается создавать качественный шов. Сварочный инструмент работает от бытового источника сети. Также это отличное решение для новичка, который раньше не сталкивался со сваркой. Если выбирать инструмент для сварки металла электродами, инверторы стоят на порядок дороже аналогов. Нужно обязательно следить, чтобы в инструмент не попадала пыль, и он не поддавался воздействию влаги
При скачках направления могут случаться сбои в работе, поэтому этот вопрос важно предусмотреть.
Если вы ищите оптимальный вариант для домашнего использования, важно учитывать показатели сварочного тока. Также существует ряд функций в определенных моделях сварочного, которые помогут новичку освоить сварку металла специальным электродом:
- моментальное повышение тока при включении аппарата. Эта функция обеспечивает максимально быструю подачу тока к дуге. Вам не придется ждать, пока сварочный аппарат начнет выполнять свою функцию;
- автоматический регулятор тока;
- контроль подачи тока, который срабатывает сразу, если электрод подносят к прибору быстро. Функция позволяет избежать залипания.
При выборе электрода можно воспользоваться специальной таблицей. В ней указаны марки и типы электрода, соответствующие типу материала, который вы намерены варить. Для сварочных работ обязательно использовать защитную маску. Лучше выбирать модели с фиксаторами на голове. Съемные модели неудобно держать в руке при варке металла.
Эффективность сварочной маски объясняется наличием затемненного стекла. Также встречаются маски с меняющимся уровнем затемнения. При нагревании дуги оно автоматически затемняется. Перед началом сварочных работ с электродами стоит продумать и одежду. Это должны быть спецовка из плотного текстиля, перчатки, высокие ботинки.
Настройка и регулировка сварочного инвертора
Вот мы и подошли к самому увлекательному моменту, когда необходимо самому подключить сварочный инвертор и выставить на нем требуемые значения тока. Что тут принципиально учесть? Во-1-х, нужная последовательность подключения инвертора. Она почти во всем зависит от того, какой сплав необходимо будет варить, узкий либо толстый.
Если будет осуществляться сварка узкого сплава (2 мм толщины), то нужно подключить инвертор в оборотной последовательности. Таковым образом, получится не прожечь узкий сплав и нормально его сварить.
Чтоб подключить инвертор в оборотной последовательности необходимо подсоединить держатель электрода к клемме инвертора со знаком «+», а кабель с массой к свариваемому сплаву. Соответственно, при сварке инвертором толстого сплава (6 мм и наиболее), подключать сварочный аппарат необходимо будет напротив.
Какую силу тока выставить на сварочном инверторе
Опосля подключения сварочного инвертора на нем необходимо выставить требуемое значение тока, его можно будет поменять в процессе сварки. Значение тока зависит от поперечника применяемых электродов и толщины сплава, который придется варить. Ниже будет представлена таблица со значениями силы тока для сварки электродами определенного поперечника.
Соответствие силы тока электроду для сварки инвертором:
- 1,60 мм — 25-50 А;
- 2,00 мм — 40-80 А;
- 2,50 мм — 60-110 А;
- 3,20 мм — 80-120 А;
- 4,00 мм — 120-160 А.
В свою очередь поперечник электрода подбирается зависимо от толщины свариваемой заготовки:
- Для сварки сплава от 1,5-2 мм — служат электроды 1,5 мм;
- Для сварки сплава от 1,5-3 мм — служат электроды 2,0 мм;
- Для сварки сплава от 1,5-5 мм — служат электроды 2,5 мм;
- Для сварки сплава от 2-12 мм — служат электроды 3,2 мм;
- Для сварки сплава от 4,0-20 мм — служат электроды 4 мм;
Опосля того, как требуемые значения силы тока для сварки инвертором выяснены, можно смело приступать к сварочному процессу. Для этого будет нужно подключить кабель от инвертора с массой к сплаву, а в держатель вставить электрод.
Как варить шов
При сварке в нижнем положении никаких сложностей не возникает даже у начинающего сварщика. А вот все остальные положения требуют знания технологии. Для каждого положения есть свои рекомендации. Техника выполнения сварных швов каждого типа рассмотрена ниже.
Сварка вертикальных швов
Во время сваривания деталей, находящихся в вертикальном положении, расплавленный металл под действием силы тяжести сползает вниз. Чтобы капли не отрывались, используют более короткую дугу (кончик электрода находится ближе к сварной ванне). Некоторые мастера, если позволяют электроды (не залипают), вообще их опирают на деталь.
Подготовка металла (разделка кромок) проводится в соответствии с типом соединения и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в заданном положении, соединяют с шагом в несколько сантиметров короткими поперечными швами — «прихватками». Эти швы не дают деталям смещаться.
Вертикальный шов можно варить сверху-вниз или снизу-вверх. Удобнее работать снизу-вверх: так дуга толкает сварную ванну вверх, препятствуя ее опусканию вниз. Так проще сделать качественный шов.
Как варить вертикальный шов снизу-вверх: положение электрода и возможные движения
В этом видео показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода снизу-вверх без отрыва. Продемонстрирована также техника короткого валика. В этом случае движения электрода происходят только вверх-вниз, без горизонтального смещения, шов получается почти плоским.
Выполнять соединение деталей в вертикальном положении можно с отрывом дуги. Для начинающих сварщиков это может быть более удобным: за время отрыва металл успевает остыть. При таком способе можно даже опирать электрод на полочку сварного кратера. Так проще. Схема движений практически такая же, как без отрыва: из стороны в сторону, петельками или «коротким валиком» — вверх-вниз.
Как варить вертикальный шов с отрывом смотрите в следующем видео. В этом же видеоуроке показывается влияние силы тока на форму шва. В общем случае ток должен быть на 5-10 А меньше рекомендованного для данного типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется экспериментально.
Иногда варят вертикальный шов сверху-вниз. В этом случае при розжиге дуги держите электрод перпендикулярно к свариваемым поверхностям. После розжига в таком положении прогрейте металл, потом опустите электрод и варите уже в таком положении. Сварка вертикального шва сверху-вниз не очень удобна, требует хорошего контроля сварной ванны, но и таким способом можно добиться неплохих результатов.
Как варить вертикальный шов электросваркой сверху-вниз: положение электрода и движения его кончика
Как варить горизонтальный шов
Горизонтальный шов на вертикальной плоскости можно вести как справа-налево, так и слева-направо. Разницы нет никакой, кому как удобнее, тот так варит. Как при сваривании вертикального шва, ванна будет стремиться вниз. Потому угол наклона электрода достаточно большой. Его подбирают в зависимости от скорости движения и параметров тока. Главное, чтобы ванна оставалась на месте.
Сварка горизонтальных швов: положение электрода и движения
Если металл стекает вниз, увеличивайте скорость движения, меньше прогревая металл. Еще один способ — делать отрывы дуги. За эти короткие промежутки металл немного остывает и не стекает. Также можно немного снизить силу тока. Только все эти меры применяйте поэтапно, а не все сразу.
В видео ниже показано, как правильно сваривать металл в горизонтальном положении. Вторая часть ролика о вертикальных швах.
https://youtube.com/watch?v=eNo05v10ToM
Потолочный шов
Этот вид сварного соединения — самый сложный. Требует высокого мастерства и хорошего контроля сварной ванны. Для выполнения этого шва электрод держат под прямым углом к потолку. Дуга короткая, скорость движения — постоянная. Выполняют в основном круговые движения, расширяющие шов.
Технология сварочного процесса
Для того чтобы научиться варить сваркой, необходимо знать о том, что электрическая дуговая сварка представляет собой процесс соединения металлов при помощи электрической дуги между поверхностью свариваемой детали и электродом. Возникающая при этом высокая температура способствует одновременному плавлению электрода и металлической основы. При этом образуется так называемая сварочная ванна, в которой металл основы смешивается с расплавленным электродом.
Размер ванны напрямую зависит от сварочного режима сварки, формы кромок соединяемых поверхностей, скорости движения электрода, положением деталей в пространстве и т.д. и составляет от 7 до 15 мм в ширину, 10-30 мм длиной и глубиной до 6 мм.
Сгорать от высокой температуры металлу не дает газовый слой, образующийся при плавлении обмазки электрода, который вытесняет весь кислород из зоны плавления. После удаления электрической дуги металл кристаллизуется и образует общий для свариваемых поверхностей шов, покрытый защитным слоем шлака, который после остывания удаляют.
Достоинствами электродуговой сварки являются
- высокая производительность;
- возможность сварки различных материалов без необходимости переналадки оборудования;
- хорошее качество сварного шва;
- недорогие расходные материалы;
- доступность.
В недостатки данного метода сваривания можно записать обязательное наличие электропитания и необходимость предварительной подготовки свариваемых кромок.
Критерии выбора оборудования и материалов
Перед началом любого обучения необходимо оборудовать сварочный пост домашнего умельца. В первую очередь это касается сварочных аппаратов и электродов, а затем уже переходить к азам.
Для проведения разовых работ можно арендовать сварочный аппарат у специализированных компаний, но если работы предстоит много, лучшим решением будет покупка надежного, с достаточным уровнем мощности агрегата.
Можно выполнить сварку газом, но это более затратный способ. Для различных целей промышленностью выпускаются следующие виды оборудования:
- сварочный аппарат (трансформатор), предназначен для преобразования переменного токов в сварочный ток большой силы. Дешевые аппараты для сварки могут сильно перегреваться даже при небольших нагрузках, да и сварочный ток они выдают неравномерный с большими перепадами;
- выпрямители преобразуют переменный ток сети в постоянный. Это наиболее производительные аппараты, обладающие хорошими характеристиками, но стоят они на порядок дороже;
- современные инверторы способны преобразовывать переменный ток в постоянный, они отличаются высокими производительными характеристиками при небольших габаритах и весе. На сегодняшний день это самый доступный, надежный вид сварочного оборудования, многие сварщики пользуются ими. Это оптимальный вариант для начинающих, на котором можно отрабатывать азы работы с электродами.
Начинающим надо знать, что для электродуговой сварки применяют электроды. Информация об электродах относится к азам обучения. От качества электрода и подходящего по составу сердечника зависит успех сварки.
Изделие достаточно простое по конструкции. Это стальная проволока из различных материалов и сплавов, с нанесенной на нее специальной обмазкой (покрытием).
Покрытие предотвращает попадание в сварочную ванну нежелательных газов. Для бытового использования наиболее подходят электроды с толщиной сердечника 3 мм. Ручная сварка очень тонкого листового металла производится электродами сечением 2 мм.
Подготовка к свариванию
Задаваясь целью как научиться правильно варить дуговой сваркой следует осознавать, что сохранность и эффективность сваривания почти во всем зависит от предварительного процесса. Приступать к сварным работам следует лишь опосля подготовки сварочного аппарата:
- нужно проверить частоту электротока и напряжение, показания в рабочем аппарате и в сети должны быть схожими;
- номер электрода подбирать необходимо с учетом мощности оборудования;
- клемму заземления непременно нужно накрепко зафиксировать;
- проверить все соединения, целостность изоляции кабеля;
- электрод поместить в держатель и проверить крепкость его фиксации.
Приготовить необходимо также свариваемую поверхность. Ее необходимо кропотливо очистить от ржавчины, следов масла и остальных загрязнений. Если этого не создать, то сварочный шов будет с недостатками.
На целостность проверяются и электроды. Принципиально чтоб покрытие было без сколов и трещинок. Часто требуется сначала прокалить либо просушить электроды и лишь позже вставлять в держатель аппарата.
Азы электросварки
Инверторные аппараты отличаются достаточно высокой экономичностью и простотой работы. Основная нагрузка для функционирования подобного оборудования ложится на электросеть.
Он обладает накопительными конденсаторами, позволяющими аккумулировать электроэнергию и обеспечить бесперебойный процесс сварки и мягкий розжиг дуги.
В отличие от старых приборов, обеспечивающих максимальный толчок электроэнергии для работы, в следствие чего могут повыбивать пробки, инвертор позволяет спокойно работать от бытовой электросети.
Чтобы разобраться с тем, как варить инверторной сваркой, необходимо разобраться с азами ее работы.
В подобных аппаратах ручной сварки дуга формируется в результате контакта электрода с изделием. Под воздействием температуры происходит расплавление металла и электрода. Расплавленная часть стержня и изделия формируют ванну.
Обмазка стержня также расплавляется частично, переходя в газообразное состояние и закрывая сварочную ванну от доступа кислорода. Это позволяет защитить изделие от окисления.
Каждый электрод в зависимости от своего диаметра рассчитан на определённую силу тока. Если ее уменьшить ниже положенного значения, тогда шов не получится. Увеличение данного параметра позволит сформировать шов, однако стержень будет сгорать слишком быстро.
По окончании сварочных работ обмазка остывает, превращаясь в шлак. Он покрывает соединение металлических деталей с наружной стороны. Путем постукивания шва молотком удается достаточно легко избавиться от шлака.
Также есть простые правила сварки. Чтобы дуга не гасла во время работы, сварщику следует выдерживать постоянное расстояние между стержнем и изделием.
Сделать это не так и просто из-за расплавления электрода, поэтому он должен с постоянной скоростью подаваться в зону сварки. Кроме того необходимо стараться вести электрод ровно вдоль соединения, чтобы получить шов максимального качества.
