что нужно знать для сварщика
Всё, что вы хотели знать о сварке для начинающих
Ручная дуговая сварка с применением инверторного сварочного оборудования — самый популярный метод соединения металлов среди начинающих сварщиков. Производители предлагают сотни бюджетных инверторов и электродов для выполнения самых разнообразных задач, а сам процесс сварки несложен и занимает мало времени. Сварка электродом не требует от сварщика высокой квалификации, но при этом электросварка имеет определенные нюансы, которые следует учесть.
Изучать азы сварки для начинающих нужно с теории, плавно переходя к практике. Наша статья — это краткая инструкция по электродуговой сварке для начинающих. Здесь собраны секреты по выбору инвертора, его правильной настройке, кратко описана технология сварки и ее особенности. Конечно, этой информации недостаточно, чтобы с нуля выполнить сварку качественно и быстро, но наша статья поможет вам разобраться в основах.
Сварочный аппарат и экипировка
Прежде чем мы узнаем, как научиться сваривать металл самостоятельно, нужно определиться со сварочным оборудованием. Сварочный аппарат для сварки выбирается не только по цене и внешнему виду, но и по характеристикам. Мы посвятили этой теме несколько статей: здесь мы рассказываем о том, как выбрать сварочный инвертор, а здесь мы составили рейтинг с лучшими сварочными аппаратами на любой вкус и кошелек. Со сварочным аппаратом, способным удовлетворить ваши рабочие потребности, вы сможете легко и быстро обучиться.
Также для освоения сварочного дела вам понадобится экипировка. Экипировка — это защита сварщика. Она защищает от брызг металла, от вспышек и потоков ультрафиолета. Стандартный комплект состоит из маски (мы рекомендуем маску «хамелеон» с автоматическим затемнением), подшлемника, рабочего костюма (называемого «роба») и специальных плотных перчаток. В качестве рабочего костюма можно использовать одежду, сшитую из грубой плотной ткани, этого будет достаточно для сварки в домашних условиях.
Чтобы научиться работать сварочным инвертором нужно знать и выполнять требования техники безопасности. Несоблюдение правил может привести к ожогам, пожарам и несчастным случаям. О технике безопасности мы подробно писали тут, тут и тут. Сварочные работы категорически запрещено проводить без огнетушителя рядом. Особенно, если вы работаете на даче или дома.
Также надевайте всю экипировку перед началом работ. Если вы зажжете дугу без маски, то гарантировано получите ожог сетчатки глаз. И вы даже не узнаете об этом, поскольку симптомы начнут проявляться только спустя некоторое время. Вечером поработали без маски всего пару минут, а на утро не сможете открыть веки. При этом даже профессиональные сварщики часто становятся жертвами ожогов глаз (мастера называют это «нахвататься зайчиков»), но у них это связано с большим объемом работ, а не с несоблюдением правил. Так что имейте в запасе капли для глаз. Об этом мы писали в этой статье.
Ручная сварка для начинающих таит и другие опасности. Не забывайте, что при сварке металла вас окружают детали, нагретые до очень высоких температур. Не прикасайтесь к ним до полного остывания, иначе также гарантировано получите ожоги.
Далее поговорим о технологии сварки. Пока можете посмотреть небольшой вводный урок, в нем рассказывается про оборудование и особенности. Обучение сварке и, в целом, обучение сварочному делу требует от вас максимальной концентрации и соблюдения правил. В противном случае сварочный процесс может закончиться плачевно.
Технология сварочных работ
Как научиться сваривать металл с нуля? Этот вопрос задают все новички. Для начала определимся, какие ключевые элементы нам понадобятся для выполнения работ. Это инвертор, экипировка и, конечно, электроды. Электроды для сварки имеют широкое применение, они позволяют быстро и качественно соединить различные металлы.
Для сварки инвертором используются так называемые плавящиеся электроды с обмазкой (или покрытием). Покрытие играет защитную функцию, оно не позволяет кислороду проникать в сварочную зону и ухудшать качество шва. Также благодаря покрытию дуга проще зажечь и вести, она стабильна и горит равномерно.
Существует множество типов покрытий. Покрытие выбирается исходя из металла, который нам нужно сварить. Самые популярные обмазки — основная, рутиловая и кислая. Электросварка электродами с кислым покрытием производится как на постоянном, так и на переменно токе. С помощью кислых электродов можно легко сварить загрязненный металл (но мы все же рекомендуем его подготовить перед сваркой, о подготовке мы писали в этой статье). Кислые электроды принято использовать при сварке не очень важных конструкций из низкоуглеродистой стали.
Электроды с основным покрытием очень интересны. При плавлении обмазка выделяет углекислый газ, который отлично справляется с защитой сварочной зоны. Швы получаются очень прочными и долговечными. При этом работать нужно только с постоянным током, установив обратную полярность. Но такие электроды требуют очень тщательной очистки металла перед сваркой, нужно зачистить поверхность, удалить все загрязнения и очаги коррозии. Если пренебречь подготовкой металла перед сваркой, то после работы со сварочными электродами с основным покрытием на шве будет много шлака и его будет трудно убрать.
Электроды с рутиловым покрытием самые популярные. Они универсальны, стоят недорого и позволяют сварить любой металл. Ими можно варить на постоянном и переменном токе, но всегда читайте упаковку. Ведь некоторые производители выпускают рутиловые электроды для работы только с переменкой или только с постоянкой.
На этом основы сварочных работ не заканчиваются. Нужно правильно подобрать размер электрода, а именно его диаметр. Здесь все просто: чем тоньше металл, тем диаметр меньше. Вот простой пример: нам нужно сварить тонкий лист металла (например, алюминия). Для этих целей мы берем электрод диаметром до 2 миллиметров. И так со всеми остальными металлами. От выбора диаметра напрямую зависит качество шва.
Кстати, существуют разные виды швов. Вы можете видеть их на картинке ниже.
Нижний шов самый простой. Варим его, положив деталь горизонтально на ровную поверхность. Мы рекомендуем начинать обучение именно с нижнего шва. Горизонтальный шов похож на нижний, но уже сложнее, поскольку требует от сварщика больше мастерства. Приступайте к горизонтальным швам только после того, как хорошо научитесь делать нижние швы.
Вертикальные швы еще сложнее, чем горизонтальные. Электрод нужно вести сверху вниз и под действием силы притяжения расплавленный металл стремительно стекает вниз. Нужно немало опыта и мастерства, чтобы научиться делать вертикальный шов, чтобы при этом он был равномерно проварен. Но самый сложный как раз потолочный шов. Здесь все трудности собраны воедино. Если сварщик может без проблем сварить потолочный шов, значит он настоящий профессионал. Стремитесь к этому и вы тоже сможете стать настоящим мастером своего дела.
Нас часто спрашивают, как научиться сварке трубопровода или как правильно научиться варить различные трубы? Почему-то у многих это вызывает трудности. Это не удивительно: при сварке трубы швы комбинируются, вам придется уметь варить и нижний, и вертикальный, и потолочный шов, чтобы соединить трубы. Единственное, что мы можем посоветовать — больше практиковаться. Не надейтесь узнать какой-то уникальный способ, с помощью которого можно без труда сварить сложные швы. Только практикуясь вы улучшите свои навыки.
Теперь поговорим о полярности. В статье мы уже упоминали это слово. Скажем простыми словами: при прямой полярности деталь нагревается быстро, электрод расходуется мало. А при обратной полярности все наоборот. Подробнее об обратной полярности мы писали в этой статье, обязательно прочтите ее, там мы подробно все объясняем. Обратную полярность используют чаще всего. Ну а прямая полярность нужна для резки металла, например.
Первое соединение металла своими руками нужно начинать с нижнего шва, поскольку он самый простой, как мы уже писали ранее. Для теста можете использовать ненужные металлические детали, которые найдете в гараже. Купите популярные электроды (например, электроды МР-3), можно выбрать подешевле. Такие электроды позволят новичку быстро зажечь и вести дугу, а шов получится не очень качественным (но это пока не главное). Не покупайте электроды УОНИ, поскольку вы просто не справитесь с ними из-за недостатка опыта.
Далее нужно научиться зажигать дугу. Существует два способа: метод постукивания (или касания) и метод чирканья. Разогрейте кончик электрода горелкой и постучите им по детали, затем легко проведите по детали. Движения должны быть плавными и уверенными, в меру быстрыми. Иначе электрод прилипнет к металлу. Благодаря предварительному прогреву электрода дуга зажжется проще, но в дальнейшем вы должны учиться зажигать дугу без прогрева.
Метод чирканья похож на ситуацию, когда вы поджигаете спичку о коробок. Быстро проведите концом электрода по поверхности металла, без предварительного нагрева. При чирканье электрод уже достаточно разогревается и при поднесении его к поверхности металла легко зажигается. Так проще начать сварку.
Подождите, пока дуга разгорится. Затем приступайте к сварке. Как только вы поднесете электрод к металлу, вы увидите, как он начинает плавится и образовывается участок с углублением. Он называется сварочной ванной. В сварочной ванне визуально заметны все процессы: выделение защитного газа, образование шлака и брызги металла. Следите за процессами в сварочной ванне, чтобы понимать, как нужно вести шов.
Шов ведут плавно, электрод держат на равном расстоянии, не изменяя его по ходу движения. Мы рекомендуем держать короткую дугу, т.е. вести электрод на расстоянии 3 миллиметров от поверхности металла. Новички могут установить меньшее значение силы тока, чтобы случайно не расплавиться металл больше, чем нужно.
Существует три типа ведения швов. Вы можете видеть их на картинке ниже. Самый популярный тип — углом вперед (на картинке обозначается буквой «б»). Буквой «а» обозначен шов под прямым углом, буквой «в» обозначен шов, который ведется углом назад. В зависимости от выбранного направления отличаются и готовые швы. Новичкам для начала рекомендуем вести электрод именно углом вперед.
На этом сварка металла не заканчивается. Шов нужно правильно довести и закончить работу. Нельзя резко отрывать электрод от поверхности металла, иначе дуга погаснет и на конце шва останется заметный кратер. Из-за него может произойти дальнейший раскол соединения. Вместо этого подержите электрод пару секунд на одном месте и затем плавно отведите его назад.
Вместо заключения
Мы рассказали все о том, что нужно знать про сварочное дело, если вы только собираетесь приобрести свой первый сварочный аппарат. Поверьте, не так уж сложно научиться варить сваркой, вы можете в свободное время прочесть пособие по сварке инвертором
или самоучитель по сварочным работам, которые можно легко найти в магазинах со специализированной литературой. Также в интернете есть наглядные уроки сварки для чайников, так что учеба сварке еще никогда не была такой простой. Желаем удачи!
Как научиться варить. Советы профессионального сварщика
Это небольшой мастер-класс по ручной дуговой сварке. В статье мы постарались уделить внимание самым распространённым проблемам и вопросам, с которыми сталкивается начинающий сварщик.
Подумывая о приобретении сварочного аппарата «для дома, для дачи», многие обыватели отказываются от этой затеи, так как сомневаются в том, что смогут самостоятельно освоить премудрости электродуговой сварки. Все знают, что высококвалифицированные сварщики — это творцы, отдельная каста мастеровых. Между тем реальность такова, что бытовое строительное применение сварки в подавляющем большинстве случаев не требует особого качества шва, а сварные соединения, по сути, просто заменяют разборные болтовые/винтовые сборки. При этом, конечно, начинающему мастеру не стоит браться за сварку, допустим, водопроводной трубы или нагруженной фермы перекрытия, ибо последствия могут быть очень неприятными.
Лучший способ научиться варить — это записаться на соответствующие курсы. Также полезно просто некоторое время поработать с опытным мастером, чтобы наглядно, в режиме реального времени наблюдать за его действиями, помучить вопросами и перенять основные технические приёмы. Но даже это не обязательно, базовой теоретической подготовки может быть достаточно, чтобы выйти на улицу и самому начать учиться.
Подготовка к сварке
Чем нужно укомплектоваться
Экипировка
Сварка является довольно вредным для человека процессом, поэтому мастер должен позаботиться о своей защите. Начать нужно с одежды. В продаже имеются огнестойкие костюмы сварщика, а также различные накидки, фартуки и т.п. Отдельно защищаются руки, для этих целей потребуются специальные краги, рукавицы или перчатки. Не стоит забывать об обуви, которая должна быть высокой, чтобы накрываться брюками, и термостойкой, чтобы выдерживать попадание горячих искр. Самое главное — защита зрения. Для этого разработаны так называемые светофильтры, которые, будучи установленными на маске, способны уберечь глаза от вредных излучений, но позволяют чётко видеть сварочную ванну. Они имеют номера и разделяются по затенённости. Затенённость светофильтров выбирается в соответствии с условиями работы (интенсивность дуги). Многие мастера очень полюбили маски со светофильтрами типа «хамелеон». Кое-что из экипировки, обычно это маска или перчатки, производители аппарата могут включать в комплектацию, но далеко не всегда эти девайсы нормального качества.
Высоковольтные провода
Кроме самого сварочного аппарата (источника сварочного тока), необходимо иметь провода для передачи питания на электрододержатель и зажим массы (клемма заземления). Это специальные медные проводники большого сечения, рассчитанные на определённую силу тока — чем больше ток, тем крупнее провода, и тем на более высокий ток они рассчитаны. В бытовых условиях, где используются сравнительно маломощные инверторы, вполне подойдут проводники, рассчитанные на ток до 200 А, длиной 2,5–4 метра. Как правило, эти провода идут в комплекте, но иногда их нужно покупать отдельно.
Переноска
Вспомогательный инструмент
При сварочных работах всегда пригождается УШМ («болгарка»), лучше и «большая» и «маленькая». В качестве оснастки следует запастись как отрезными, так и шлифовальными абразивными дисками. Для зачистки деталей нужна металлическая щётка. Для удаления шлака потребуется молоток. Чтобы надёжно зафиксировать свариваемые детали между собой очень удобно воспользоваться металлическими струбцинами, из-за температурных вредностей пластиковые не подойдут. Давайте сразу упомянем и о подмостях, которые вчистую обыгрывают любую стремянку. Они нужны, чтобы в полной мере контролировать процесс сварки по месту и послужат рабочим местом, если варить детали «на столе».
Электроды
Классификация электродов для сварки ММА весьма обширна. Большинство задач мы сможем решить с помощью таких популярных марок, как АНО, ОЗС, МP, которые хорошо подходят для сварки постоянным током инвертора. Что касается диаметра стержня, то наш размер — это «двойка» и несколько реже — «тройка». Следует понимать одно золотое правило: диаметр электрода выбирается по толщине металла свариваемых деталей, а уже от диаметра электрода выбирается сварочный ток. Это основной, базовый критерий, хотя учитывается также химический состав металла, форма кромок, тип соединения деталей, положение сварочного шва в пространстве.
Ориентировочно, для металла толщиной от 1,5 до 3 мм нужно взять электрод диаметром 2–2,5 мм. Тройкой варят металл до 5 мм по толщине — и это будет наш предел, более массивные детали нам будут неподвластными, так как электрод просто не прогреет металл деталей. Электроды в 4 мм внутридомовая сеть не потянет (сила тока близка 200 А, а нагрузка приближается к 5 кВт — выключится автомат), да и редко бывают нужны его возможности. О том, какую силу тока выставить, читайте ниже.
Как подготовить детали
Обработка шва
Зону стыковки двух деталей, где будет формироваться сварочный шов, следует очистить от загрязнений и влаги, также с кромок нужно с помощью металлической щётки удалить ржавчину, остатки лакокрасочных составов (металл по паре сантиметров от стыка зачищается до блеска). Если толщина деталей превышает 3 мм, то с кромок рекомендуется снимать фаску, что позволяет добиться хорошего проваривания металлического массива.
Ориентирование деталей
Проще всего выполнять ручную дуговую сварку, если сварочный шов располагается на горизонтальной поверхности (сварка «в нижнем положении»). При таком способе наиболее удобно выполнять контроль сварочной ванной. Сила тяжести действует на расплав сверху вниз, не сдвигая его, она помогает присадочному металлу электрода переноситься в создаваемый пользователем шов. Именно поэтому, если есть возможность, новичку лучше варить на столе, а уже затем укрупнённые детали собирать «на месте».
Вертикальное положение сложнее, но встречается часто, при этом способе ориентирования варить приходится или вертикально, или горизонтально на вертикальной плоскости. В первом случае шов чаще всего ведут снизу вверх, но для тонкого металла лучше двигаться сверху вниз — так он меньше прогревается и меньше опасность прожига. А особенность второго типа сварки (горизонтально на вертикальной поверхности) заключается в том, что сварочную ванну «протягивают» перпендикулярно силе тяжести, поэтому, чтобы металл не вытекал, количество расплава (размер сварочной ванны) должно быть минимальным, дугу выдерживают максимально короткой.
Потолочная сварка по понятным причинам самая сложная и малопроизводительная, непрофессионалу лучше за неё не браться.
Нужно также отметить, что при сварке детали могут различными способами располагаться друг относительно друга. От этого выделяют несколько типов сварки: встык, внахлёст, угловая, тавровая. Сварка встык выполняется «почти прямым» электродом, в остальных трёх типах электрод будет наклонён, так как проварить нужно две детали, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях. Есть проблема: например, если угловое соединение деталей расположить на столе обычным способом, то в сечении мы видим литеру L, то есть нижняя кромка будет из-за силы тяжести больше попадать в зону сварочной ванны. Именно поэтому есть смысл расположить детали «в лодочку» (сечение в виде V), тогда обе кромки хорошо проварятся.
Какой ток выставить
Мы уже говорили, что сварочный ток подбирается в зависимости от толщины электрода. Для начала вам нужно иметь ввиду, что технически ограничен только нижний предел тока. Например, используя двойку, чтобы получить хороший шов, нужно поставить переключатель силы тока на 70–80 и более ампер (чем выше, тем скорее сгорит электрод). Для тройки подойдёт ток от 100 до 140 А, четвёрка — 160 А. Для начала попробуйте ток чуть выше минимального, а уже при необходимости поднимайте его значение. Есть хороший способ понять, правильно ли вы выбрали силовой режим: звук сварки должен напоминать потрескивание, а не бульканье или гудение.
С какой полярностью подключить держатель электрода и массу
Инвертор работает от постоянного тока, поэтому позволяет подключить высоковольтные провода в два положения, на электрод или массу можно подать «плюс» или «минус». Если на электроде плюс (обратная полярность), то он греется сильнее, а если минус (прямая полярность) — то деталь. Обратная полярность используется чаще, она характерна для традиционной сварки. Прямая полярность используется для сваривания листового металла в высоком темпе со специальными электродами.
Работа со сварочной дугой
Выполнив все подготовительные работы, можете приступить к тренировке. Расположитесь максимально удобно, лучше сядьте, обопритесь на стол, держите зажим электрода двумя руками. Далее рассмотрим основные движения и приёмы на самом простом — сварка в нижнем положении, детали встык, электрод двойка, металл листовой (или пластины), кромки прямые без фасок, шов прямолинейный однослойный. Пункты пойдут примерно по порядку выполнения работ, но некоторые действия осуществляются одновременно. Каждый пункт не обязательно обозначает действие, это — важный момент, на который следует обратить внимание.
1. Поджиг. Чтобы появилась (зажглась) дуга, следует выполнить чиркающее движение электродом по детали, будто спичкой. Чиркать нужно по направлению шва, чтобы заготовка не была испорчена. Сам электрод необходимо слегка наклонить относительно вертикали (примерно на 30 градусов).
2. Контроль дуги, формирование сварочной ванны. Как только дуга разгорелась — подводим её к началу шва и ждём расплавления металла. Сначала под электродом в течение 2–3 секунд появляется красное пятно, это горит флюс. Затем можно наблюдать появление желто-оранжевого пятна, на котором виднеется рябь — это расплавился металл.
3. Положение электрода при формировании сварочной ванны. Электрод располагается почти вертикально, слегка наклонён в сторону направления шва (на 25–40 градусов). Между электродом и деталями нужно выдержать расстояние около 3 миллиметров, обычно для этого обмазкой касаются метала свариваемых заготовок.
4. Формирование шва, управление сварочной ванной. Итак, признаком появления сварочной ванны является возникновение оранжевого пятна с подрагивающей поверхностью. С начала поджига дуги ванна (расплав металла) появляется через 2–3 секунды, и мы должны переместить электрод на один-два миллиметра по направлению нашего шва. Затем снова ждём появления оранжевого пятна, теперь на это будет уходить менее секунды. Так постепенно, миллиметр за миллиметром, и двигаемся.
5. Положение, тип движения электрода при формировании шва.
Во-первых, нужно всегда держать корректный наклон. Если слишком сильно наклонять электрод, то дуга будет своим потоком отталкивать сварочную ванну назад, делая шов высоким, усложняя прогрев металла. Более вертикальный электрод давит дугой на ванну, распластывая её. Таким образом, наклоном электрода можно манипулировать высотой шва, более корректным считается шов, который по высоте получается заподлицо со свариваемыми поверхностями. Однако следует учесть, что при существенно наклоненном электроде проще визуально контролировать состояние сварочной ванны.
Второе, не забываем выдерживать дуговой промежуток. Дело в том, что электрод расходуется, и его нужно постоянно опускать, как говорят: «макать» в сварочную ванну. Если электрод не приближать максимально близко, то не будет металла для формирования шва, а большой зазор сделает дугу нестабильной. Слишком откровенные касания электродом деталей вызовут короткое замыкание, и на инверторе сработает защита. Возьмите за ориентир высоту, когда при наклоненном электроде вы касаетесь деталей только обмазкой электрода.
Третье, тип движения электрода новичку лучше выбрать прямолинейный, в крайнем случае — с небольшими круговыми (вокруг ванны) и одновременно поступательными движениями. Формируем так называемые «чешуйки», которые перекрывают друг друга где-то наполовину. Лучший шов — с мелкой чешуйчатостью. К слову, всякие там зигзаги и восьмёрки будете осваивать потом, они нужны для работы с толстым металлом.
Четвёртое, скорость перемещения. От несоблюдения этого параметра часто возникают основные дефекты сварки — непровары или прожиги. Числовых решений привести невозможно. Следите за состоянием (цветом) зоны под электродом, двигайтесь плавно, не передерживайте. Останавливайтесь и рассматривайте готовые части шва. Чем тоньше электрод, тем меньше он прогревает металл, и тем медленнее его ведут. Очевидно, что при граничных ситуациях (когда детали можно сварить и тройкой, и двойкой) новичку лучше использовать более тонкий электрод и медленнее его вести. По мере повышения квалификации — увеличивайте ток и применяйте более толстый электрод.
6. Контроль сварочной ванны осуществляется визуально. Смотрите на ванну и на шов позади, а не саму дугу. Исследуйте свой шов, чтобы он был одинаковой толщины и ширины (оптимальная ширина — от 0,8 до 1,5 диаметра электрода) с минимумом дефектов (ГОСТ 30242–97). В бытовых условиях многие дефекты сварки без проблем устраняются дополнительным подвариванием, но только после остывания шва и очистки его от шлака. Для начинающего, пожалуй, всё же лучше работать с существенно наклоненным электродом, чтобы лучше видеть сварочную ванну. Заметим, что не стоит поначалу пытаться проварить шов одной дугой, остановитесь и рассмотрите геометрию (сечение) получаемого шва: чешуйка/бугорок — хорошо; шарик на ножке — малая сила тока; прожиг и кратеры — высокая сила тока, медленное ведение электрода по заданной траектории.
7. Как закончить сварку. В конце шва не убирайте электрод сразу, а сделайте небольшой круг на месте, внося металл, иначе в точке отрыва дуги останется кратер. Отрыв электрода сделайте лёгким чирканьем. После сварки шлак, когда он остыл и почернел, с помощью молотка и жёсткой щётки удаляется со шва. При корректной сварке он отскакивает крупными хлопьями, а в металле шва включений шлака нет.
Эта статья, конечно, не может претендовать на всеобъемлющее руководство, но на некоторые часто задаваемые вопросы от сварщиков новичков мы постарались ответить. Хотелось бы также сказать, что прежде чем начинать обучение, тщательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя вашего сварочного аппарата и электродов, а также внимательно изучите правила техники безопасности при проведении сварочных работ. И всё у вас получится.