Электросварка — практические рекомендации
Подготовка к работе
Для начала нужно приготовить необходимое оборудование – приобрести или одолжить электросварочный агрегат и защитное снаряжение в виде специального щитка-маски со световым фильтром и замшевых перчаток, запастись комплектом электродов и найти у себя в хозяйстве обычный молоток, которым можно будет сбивать шлак.
Приобретая токопроводящие стержни необходимо обращать особое внимание на их диаметр, так как он должен соответствовать толщине свариваемых листов металла. Также для обеспечения устройства постоянным током необходим выпрямитель, трансформатор или инвертор, преобразующий переменное напряжение сети.
Сварка металла может производиться только под очень высокой температурой, поэтому проведение этой операции возможно только при образовании и удерживании электрической дуги между электродом и свариваемой поверхностью металла.
В процессе ее работы материал и стержень электрода расплавляются, и получается так называемая сварочная ванна, в которой металл материала и электрода перемешиваются. Размер получаемой ванны находится в прямой пропорции к выбранному режиму сварки, позиционированию дуги, быстроты ее движения и прочих параметров. В большинстве случае ванна занимает пространство шириной в районе 8-15 мм, длинной – 10-30 мм, его глубина почти всегда в районе 6 мм.
Дуговая сварка требует наличия специальных электродов, обеспечивающих подвод тока к сварному шву. Часто, это проволочные элементы, сделанные из особого плавящегося порошка. Но для новичков оптимальным выбором являются изделия, имеющие твердую стрежневую основу, покрытую плавящимся веществом. Они более просты в обращении, и существенно упрощают задачу наложения ровного шва для непрофессионала.
По диаметру следует брать элементы сечением 3 мм, все, что меньше используется для соединения очень тонких стальных листов, что больше, требует профессионального оборудования повышенной мощности.Величину сварочного тока выставляют в зависимости от толщины соединяемых деталей и сечения токопроводящего стержня. На практике при его частом залипании и нестабильности дуги, требуется поднять силу тока на инверторе или трансформаторе, если же металл в месте соединения сильно разбрызгивается и горит этот показатель надо снизить. Для сварочного трансформатора ток в 30-35 А соответствует миллиметровому электроду. В случае с электродом в 3 мм значение силы тока на инверторе должно быть около 80 А.
Образуем дугу
Чтобы получить электродугу нужно, располагая стержень под углом 60 градусов к свариваемой плоскости подать на него ток и провести им по металлической поверхности до появления искрения, после чего при отведении его на 3-5 мм от поверхности материала должна образоваться сварочная дуга.
По ходу сварки между материалом и концом электрода выдерживается дистанция не более 5 мм, именно в этой области и возникнет сварочная ванна, в том случае, конечно если все было сделано правильно. Если же искры есть, а дуга не зажигается, в большинстве случаев придется повысить силу тока для его соответствия сечению используемых элементов.
Необходимо брать в расчет, что при качественной сварке металла стержень будет медленно выгорать, в связи, с чем его постепенно, по чуть-чуть приближают к свариваемой поверхности. Водить по ней им надо совсем не быстро, а в случае его залипания, нужно резко, но недалеко отвести его в сторону.
Отработка навыков
Приступая непосредственно к сварочным работам необходимо подготовить деталь – очистить и надежно зафиксировать. Работая с открытым источником высокой температуры принять меры пожарной предосторожности – поставить рядом емкость с водой, на случай возникновения возгорания. Не проводить работы на деревянном основании.
Следующим этапом является подготовка и настройка самого оборудования. Для этого закрепляют зажим заземления, и проверяют изоляцию кабеля на предмет пробоев и прочих дефектов. Вставляют электрод в держатель, регулируют его положение под оптимальным углом, выставляют значение рабочего напряжения, таким образом, чтобы его мощности было достаточно для зажигания дуги.
Важным обстоятельством является последовательность включения сварочного аппарата – сначала настройка тока, подсоединение заземления, замена рабочих элементов и прочие манипуляции и только в последнюю очередь включение питания. При выключении все операции выполняются в обратном порядке.
Формируем шов
Определившись с техникой зажигания и поддержания сварочной дуги можно переходить к технике наложения швов. Для этого зажженной дугой совершают колебательные движения, постепенно и плавно ведя электродом между свариваемыми поверхностями.
По мере движения металл, будет расплавляться, а за счет колебаний «подгребаться» к самой сердцевине дуги. В конце концов, должно получиться надежное сплошное соединение с плавным рельефом оплавленной стали.
В ходе работы оператор-сварщик манипулирует дугой, двигая ею в трех проекциях: вертикальной, горизонтальной и продольной.
При этом формируются разные виды швов:
- Вертикальные – сбоку трубы.
- Горизонтальные – по окружности трубы для стыковки трубопроводов.
- Потолочные – расположенные сверху относительно трубопровода.
- Нижние – под трубой.
Нюансы сварки
- Направление электрода. В процессе сварки электродом можно водить в трех направлениях:
- Поступательном – дуга двигается вдоль оси электрода. Это позволяет выдерживать постоянную длину дуги.
- Продольном – образуется ниточный сварной ролик, высота которого определяется скоростью перемещения электрода, и его сечением. Это очень тонкое соединение. Для его укрепления, по мере движения электрода вдоль стыка свариваемых поверхностей им делают также и поперечные движения.
- Поперечном – дает возможность образовывать шов необходимой ширины. Образуется он путем колебательных движений электрода в поперечной плоскости. Их амплитуда выбирается в соответствии с размерами и позиционированием стыкующихся деталей.
В процессе сварки электрод всегда направляется по всем трем координатам, образующим общую траекторию шва с целью максимально качественно оплавить кромки стыкуемых деталей, для получения соединения с оптимальными характеристиками.
Как возобновить сварку после остановки. В случае, когда при сваривании поверхностей происходит полное выгорание электрода, а шов между ними еще незавершен, работу приостанавливают и выключают аппарат для замены стержня на новый. Прежде чем продолжить место стыковки необходимо вновь очистить от шлака, для надежного соединения металлических элементов.
На дистанции около 12 мм от появившейся в окончании начального шва ямки-кратера, вновь зажигают дугу. Электрод подводится к углублению таким образом, чтобы добиться сплава металла от старого и нового стержня, после чего процедуру сварки опять продолжают, ведя дугу вдоль области стыковки двух деталей.
Самостоятельная сварка трубопроводов
До того как начать непосредственно сваривать трубопровод, необходимо выполнить подготовку:
- Очистить соединяемые детали от покрытий, окисей, жира и грязи.
- В случае наличия на торцах труб существенных неровностей, их деформации желательно их аккуратно обрезать, чтобы получился идеальный срез, легко стыкующийся с такой же деталью.
- Зачистка внутренней и внешней поверхности возле кромки трубы на глубину от 10 мм и больше до состояний чистого металла.
Стальные трубы, как правило, свариваются встык и требуют проварки всех кромок по высоте стенок. Для уменьшения выпирающих внутрь трубопровода наплывов угол наклона электрода при их сварке должен быть менее 45 градусов по отношению к горизонтали.
Высота шва от 2 до 3 мм, его ширина от 6 до 8 мм.Сам процесс сварки труб подразумевает непрерывную обработку их стыков до момента окончательного приваривания. Поворотные и неповоротные стыки между трубами ширина стенок, которых не превышает 6 мм, проваривают не меньше 2 раз, то есть в 2 слоя. При увеличении толщины стенок свыше 6 и до 12 мм накладываются 3 шва, более 19 мм – четыре и так далее.
Особенностью сварки труб является то, что из-за необходимости наложения швов друг на друга и технологии сварки требующей предварительной очистки свариваемой поверхности, процедуру очистки поверхности от окалины придется проводить после каждого слоя, чтобы наварить на него следующий. Как и в большинстве монтажных работ и в этом деле первый шов самый ответственный и определяющий качество всей работы.
В него должна полностью вплавиться вся кромка трубы с ее зазубринами и притуплениями. Этот начальный, основополагающий шов особо тщательно изучают на предмет трещин и в случае наличия их выплавляют или вырубают, повторяя заварку фрагмента заново.
Второй и дальнейшие слои наносятся при небыстром и плавном проворачивании уже наживленного соединения труб. Конец и начало всех слоев необходимо смещать по отношению к предыдущему на 15-30 мм. Конечный слой накладывают, делая плавный переход со шва на основную трубу с зачищенной кромкой.
Для обеспечения максимального качества шва, каждый следующий его слой наносят в обратном направлении относительно предыдущего, то есть если первый был по часовой стрелке, то второй должен быть – против и наоборот. Замыкание слоев шва делают не стык встык, а с запасом друг на друга – вразбежку.
Самостоятельная сварка труб дело довольно сложное, но это один из самых распространенных и требуемых от любого сварщика тип работ. Поэтому при желании освоить его не только можно, но и может быть крайне полезно и выгодно. Для этого достаточно лишь понять принципы и технологию сварки, и получив небольшую практику на самых легких упражнениях можно и дальше оттачивать свое мастерство вплоть до уровня профессионалов.
Блиц-советы
- Постоянный ток – это очень опасная штука, поэтому прежде чем включать агрегат нужно обязательно каждый раз проверять надежность заземления и отсутствие возможности поражения током от случайного возникшего проводника между человеком и соединяемым деталями, например, лужи воды, проволоки и всего остального, что является проводником тока. Даже влажная после расы земля может быть опасна, поэтому лучший ангел-хранитель сварщика – резиновый коврик, сапоги и перчатки.
- Желательно точно знать не только как варить, но и что варишь иначе есть шанс потратить труд напрасно, например, черная сталь не может быть приварена к легированной, даже идеальным швом.
- Для обеспечения питания электросварочного аппарата благодаря своей экономичности и высокому КПД оптимальным вариантом являются устройства по типу инвертора.
- Для получения качественного, ровного шва без дефектов необходимо удерживать максимально постоянный зазор между жалом аппарата и свариваемой поверхностью. Идеально это делают роботы, но при должной сноровке и человек может. Иначе дуга будет обрываться, не обеспечивая равномерность шва.
