Как правильно варить металл: основы, технология, рекомендации

Как варятся стыковые швы

Если кромки не имеют скосов, накладываемый валик должен иметь небольшое расширение с каждой стороны стыка. Чтобы не допустить непровара, требуется создать равномерное распределение расплавленного металла.

Только правильная установка тока и грамотный подбор электродов, позволит хорошо проварить 6 миллиметровый металл, если детали не имеют скоса кромок. Величина тока подбирается опытным путем. Для чего сваривается несколько пробных планок.

Если детали имеют V-образные скосы, стыковая сварка может быть однослойной или иметь несколько слоев. Главную роль в этом вопросе играет толщина металла.

Когда варится один слой, возбуждение дуги должно происходить в пункте «А», на границе скоса, согласно рисунку 67а. После чего электрод опускают вниз. Полностью проваривается корень шва, затем дугу отправляют на следующую кромку.

Когда электрод движется по скосам, его движение специально замедляют, чтобы обеспечить хороший провар. На корне шва, наоборот ускоряют движение, чтобы не допустить сквозного прожога.

На обратной стороне сварочного соединения, профессионалы советуют накладывать дополнительный подварочный шов.

В некоторых случаях на противоположную сторону шва монтируют стальную 2-3 миллиметровую подкладку. Для этого повышают сварочный ток, примерно на 20–30% относительно стандартной величины. Сквозное проплавление в данном случае полностью исключается.

Когда создается валик шва, стальная подкладка также приваривается. Если она не мешает конструкции изделия, ее оставляют. При сварке очень важных конструкций, делается проварка противоположной стороны корня шва.

Если нужно сварить стыковой многослойный шов, вначале проваривается корень шва. С этой целью используют электроды, диаметром 4–5 миллиметров. Затем выполняется наплавка следующих слоев расширенными валиками, для чего используются электроды больших размеров (Смотри рисунки 67, б, в).

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.

Меры предосторожности и работы по подготовке

Вся работа должна начинаться с подготовительных мероприятий производственного места

Важна осторожность, так как есть высокий риск получить травму не только от плавящегося материала и запредельной температуры, но и от сильного напряжения, потому что сварка работает только от сети.

Для работ понадобятся сам сварочный прибор, краги и обязательно сварочная маска. Одежду лучше выбрать плотную, чтобы закрывала все открытые участки тела, обувь должна быть из толстой кожи, чтобы выдерживать попадания искр и осколков.

Также понадобятся щетка из металла и молоток, чтобы отбивать и чистить шлак. Свариваемые металлы после работы лучше проверить на качество, так вы не только поймете, на сколько прочную конструкцию сварили, но и в целом разберетесь с результатом процесса.

Подбор электродов

Первое, что вам понадобится для выполнения сварочных работ с трубами отопления или другими сооружениями, это электроды. От качества этого расходного материала будет зависеть не только надежность полученных сварных швов и герметичность системы, но и процесс выполнения работ.

Под электродом понимают тонкий стальной стержень со специальным покрытием, которое позволяет обеспечить устойчивую дугу в процессе электросварки труб, и задействовано в формировании сварного шва, а также предотвращает окисление металла.

По типу сердцевины бывают такие электроды:

С неплавящейся серединкой. Материалом для такой продукции служит графит, электротехнический уголь или вольфрам.
С плавящейся серединкой. В данном случае в качестве сердечника служит проволока, толщина которой зависит от типа сварочных работ.

Что касается внешней оболочки, то множество электродов, которые встречаются на рынке, стоит разделить на несколько групп.

Итак, покрытие может быть:

Прежде чем приступать к работе, рекомендуем вам проконсультироваться со своими знакомыми сварщиками на предмет разновидности электродов, которыми они предпочитают пользоваться. В каждом конкретном случае это будут разные марки, ведь в продаже может быть доступно большое множество марок, причем отличное от города к городу.

Первые шаги будущего хорошего сварщика ↑

Первоначально каждый из обучающихся мастерству делает на ненужных кусках металла валики, просто расплавляя материал без создания соединительных швов. Поверхность нужно очистить от ржавчины и загрязнений.

Все сварщики начинали обучение с валиков

Электрод вставляется в держатель сварочного аппарата.
Инициировать поставку тока в зону плавления можно, чиркая по металлу концом стержня, словно спичкой, или касаясь заготовки постукивающими движениями.
После создания электрической дуги электрод нужно направить на заготовку. Зазор между электродугой и металлом должен быть постоянным, не меньше 3х, но не больше 5-ти мм.

Электрод в держателе крепят под углом 70 градусов

На данном этапе практических занятий необходимо научиться подбирать силу тока для его стабильной подачи. При недостатке тока дуга будет гаснуть, слишком мощный поток проплавит металл. Навыки выставления режима сварки можно получить только путем экспериментов.

Убедившись в том, что валики выходят ровные и почти красивые, можно попрактиковаться в выполнении соединительных швов. Это уже действия для уверенной руки почти опытного практиканта, знающего, как правильно научиться варить электросваркой, и реализующего полученные сведения.

Второй шаг обучения: выполнение имитации сварного шва на заготовке

Все первоначальные действия по зажиганию электрода аналогичны описанным выше процессам. Только рука сварщика, соединяющего детали, движется не по прямой, а совершает колебательные движения, как-бы перераспределяя расплавленный металл одной детали на соседний элемент и наоборот. Траектория движения может быть зигзагообразной, петлевидной, напоминать череду елочек или серпов.

Несколько типов швов, выполняемых дуговой электрической сваркой

Потренироваться нужно снова на куске ненужного металла, прочертив на ней мелом линию, заметную через затемняющее стекло маски. Вдоль нее и нужно прокладывать своеобразный шов, вычерчивая сплошную неширокую полосу по одной из вышеуказанных траекторий.

От остывшего шва молоточком нужно отбить шлак, после чего перед взором предстанет произведение сварщика.

Шлак с остывшего шва нужно сбить небольшим молотком

После получения первых навыков можно приступить к производству соединительных швов. Они бывают тавровые, стыковые, угловые, внахлест, выполняются по горизонтали или по вертикали снизу вверх и в противоположном направлении. Чтобы рука двигалась уверенно, нужно немало потренироваться и лишь затем приступать к изготовлению полезных красивых самоделок.

Типы сварных соединений и их внешний вид

Как правильно сварить металл

Для правильного выполнения процесса необходимо изучить и поэтапно выполнить все операции, описанные ниже.

Также необходимо помнить, что новичку нужно в первую очередь следить за качеством работы, тщательностью выполнения операций и отработкой навыков, а не за скоростью производства работ.

Итак, первый этап – подготовка:

Собираем все необходимые инструменты и приспособления, надеваем спецодежду;
выполняем зачистку кромок детали, обезжириваем их;
подключаем электрод;
выполняем предварительную сборку на прихватки; размер прихватки может быть различным, обычно прихватки выполняют по 10-50 мм, либо в виде точек (для маленьких деталей).

Когда речь идет о работе с трубами, длина прихватки должна быть не менее 2-5 толщин стенки трубы.

Второй этап – сварка элементов. Процесс начинается с розжига дуги. Есть два основных способа:

1ый – касанием: сварочная дуга зажигается при коротком прикосновении к поверхности металла, важно сразу убрать дугу, чтобы не произошло залипание. 2ой – чирканьем: сварочная дуга зажигается при проведении (как спичкой) по поверхности металла

Данный способ предпочтителен, поскольку при нем металлу сложно залипнуть, но он не всегда применим ввиду стесненных условий

2ой – чирканьем: сварочная дуга зажигается при проведении (как спичкой) по поверхности металла. Данный способ предпочтителен, поскольку при нем металлу сложно залипнуть, но он не всегда применим ввиду стесненных условий.

Важный момент при сварке — это наклон электрода.

Если вы усвоите как правильно держать электрод, то сможете избежать многих неприятных последствий. Существуют три основные положения:

1.Углом вперед – сварочную дугу отклоняют от нормали на 30-60 градусов, образуя острый угол между дугой и швом. При таком положении выполняют горизонтальные, а также вертикальные швы, потолочные швы, а также выполняют стыковку труб при отсутствии возможности поворота трубы при сварке.

2. Углом назад – сварочную дугу отклоняют от нормали на 30-60 градусов, образуя тупой угол между дугой и швом. Данное положение подходит для угловых и стыковых соединений.

3. Под прямым углом – между дугой и швом образуется угол 90 градусов. Такое положение наиболее часто применимо в труднодоступных местах.

Основные ошибки

Теперь, когда мы разобрались с основными моментами при выполнении работ поговорим о распространенных ошибках, связанных с применением электродов, а также о том, как их предотвратить.

Неумение правильно удерживать сварочную дугу. Это приводит к неравномерному расплавлению металла. Результатом становятся прожёги, грубая чешуйчатость и прочие наружные дефекты.

Применение не просушенных электродов. Это приведет к большому количеству пор

Важно хранить сварочные материалы в сухом месте

Большая длина дуги. Данная ошибка может привести к прожогу и появлению пор.

Скорость перемещения электрода. В результате чего может образоваться непровара или наплывы. Это зависит то того быстрее или медленнее оптимального значения ведется процесс. Скорость сварки, а также силу тока сварщик индивидуально подбирает. Кто-то варит быстро и ток побольше ставит. Кто-то же наоборот более медленно ставя ток меньше. Это приходит с опытом. В начале нужно придерживаться рекомендованных значений.

Угол наклона. От угла наклона во многом зависит глубина проплавления. Углом вперед варят тонкий металл.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте тут.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод

Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

О том, как сделать из баллона или бочки мангал можно прочесть тут. Как раз попрактикуетесь.

Пошаговая инструкция для новичков

Для того, чтобы приступить к работе, необходимо обзавестись защитным комплектом. Он включает:

Грубые тканевые перчатки. Резиновые использовать нельзя, поскольку под ними руки будут потеть.
Сварочная маска для защиты роговицы глаз. Защитный фильтр подбирается под параметры силы тока. Поэтому желательно приобрести маску типа «хамелеон», где реализована технология автоматического выбора уровня затемнения стекла в зависимости от яркости сварочной дуги.
Куртка и брюки (или специальный костюм) из грубой ткани. Материал не должен воспламеняться от искр. Длинные рукава и защита шеи – обязательные условия для такой одежды.
Обувь на толстой подошве с полностью закрытым верхом.

Помимо защитного комплекта сварщика необходимо иметь и надлежащим образом подготовленное рабочее место:

Рабочий стол достаточно большой площади, чтобы свободно расположить свариваемые заготовки.
Хороший уровень освещения без образования затененных участков. В противном случае качество работы обеспечить будет сложно.
Деревянный настил под ногами сварщика, предотвращающий поражение электрическим током.

После подготовки можно приступить к настройке силы сварочного тока и подбору электрода для выполнения конкретной работы. Для сварки инвертором применяются электроды диаметром 3-5 мм. Если они длительное время хранились в гараже или ином месте, то могли отсыреть. Необходимо предварительно высушить их на солнце или в электрическом духовом шкафу. Далее клемму массы необходимо «законтачить» со свариваемой поверхностью.

Для получения качественного результата свариваемую поверхность необходимо предварительно подготовить:

место сварки очистить от ржавчины;
снимаются остатки краски или жиров;
кромки обрабатываются растворителем.

Учиться лучше начинать с толстыми заготовками. Первый шов следует выполнить на горизонтальной поверхности. На листе металла чертится прямая линия, по которой следует вести электродом для получения сварочного шва в виде валика. Любой сварочный процесс начинается с получения дуги. Есть два способа: чирканье или постукивание электродом по металлу. Можно попытаться освоить оба приема. При этом желательно не оставлять следов вне области сварочного шва.

После розжига дуги ее следует удерживать, контролируя расстояние между электродом и заготовками. Изначально сделать это будет непросто, но после нескольких уроков рука, что называется, «набьется» и выдерживать заданное расстояние будет намного проще. Большинству новичкам достаточно будет просто унять дрожь в руках. И только единицы смогут выполнить все более-менее правильно с первого раза.

В любом случае будет получаться сварочный шов, неважно какого качества. Главное, последовательно выполнять упражнения до тех пор, пока он не станет сравнительно однородным и ровным по высоте

После его остывания нужно убрать шлак и окалину. Для этого в арсенале сварщика есть специальный небольшой молоточек. После удаления шлака станет виден, собственно, шов. Не исключено (а скорее, вероятнее всего), что будут обнажены и недостатки. Не стоит огорчаться. Изъяны можно исправить, если проварить неудачные участки еще раз.

Техника сварки

Сваривание тонколистового железа требует грамотного подвода краев пластин друг к другу. Соединение в стык часто приводит к прожогам, и подходит только для опытных сварщиков. Если есть возможность, стоит расположить пластины внахлест. Это создаст некоторое основание для наплавляемого металла, и не позволит прожечь все изделие. Электрод в этом случае направляется преимущественно на нижнюю пластину, т. к. иное положение приведет к подрезам верхней стороны.

При соединении в стык разделка кромок не выполняется. Потребности в зазоре тоже нет. Необходимо максимально плотно свести торцы деталей и выполнить прихватки. Невысокая сила тока и тонкие электроды значительно облегчаю работу. Далее варить можно несколькими способами:

Выставить малый ток и быстро вести шов без колебательных движений, строго по линии соединения.
Приподнять силу тока немного выше, но вести шов прерывистой дугой, давая металлу время остыть, перед очередной «порцией» присадки.
Варить вышеописанными способами, но с использованием специальной подложки, для поддержания разогретого участка и избежания проваливания. Металлический стол здесь не подойдет, поскольку изделие может частично привариться к нему. Хорошей альтернативой будет графитовая подкладка.
Для предотвращения сильной деформации накладывать швы в шахматном порядке, либо небольшими участками (по 100 мм). При последнем методе заканчивать следующий шов необходимо на месте начала предыдущего. Это позволит равномерно нагреть изделие по всей длине, и минимизировать деформацию.

Сварка ведется короткой дугой, что позволяет быстро сформировать шов и избежать перегрева участка. Увеличение дистанции между концом электрода и поверхностью, визуально не дает прожечь пластины, но не содействует образованию сварочного валика. Электрод держится на себя под углом 45 градусов, или под наклоном в сторону. Прямого угла следует избегать, т. к. это ведет к прожогам.

https://www.youtube.com/watch?v=P2CzIuF_VhQ

Как правильно варить металл

Как варятся стыковые швы