Сварка по праву вважається однією з найбільш поширених технологій з'єднання металу. Без зварювальних робіт не обходиться жодне будівництво, а зварювальний апарат є незамінною річчю в арсеналі будь-якого домашнього майстра. Зварити ворота, паркан, арматурний каркас, приварити петлі, зібрати основу для теплиці, вольєра для собаки, поставити хвіртку - зварюванні всюди знайдеться застосування.

Також зварювальні роботи є одним з головних технологічних елементів холодного кування . Але з чого почати зварювання, а головне - на які нюанси необхідно звернути увагу? У цьому матеріалі ми відповімо на наступні питання:

• Як вибрати зварювальний апарат.
• На якому струмі варити.
• Яка буде потрібно оснащення.
• Як отримати якісні зварні шви.
• Як варити різні метали.

Зварювальні роботи - необхідний теоретичний мінімум

Вчитися зварюванні потрібно по найпоширенішою технології - ручного дугового зварювання (коротко ММА - від англійського скорочення «Manual Metal Arc»). Причому варити треба, використовуючи інверторний зварювальний апарат. Чому саме інвертор? Інвертори видають постійний струм з високим ступенем стабілізації. Вони мають невелику вагу, портативні (можна переносити, перекинувши ремінь через плече). Дозволяють здійснити всі настройки «під себе» навіть початківцю зварнику. Інвертори, на відміну від звичайного зварювального трансформатора, добре витримують перепади напруги, а в процесі роботи не «просаджують» слабкі електричні мережі.

Існують і більш просунуті технології зварювання. Наприклад, TIG (скорочення від Tungsten Insert Gas). Це - ручна дугова зварка неплавким електродом в середовищі інертного захисного газу (аргону).

І MIG-MAG (Metal Inert / Active Gas). Це - ручна дугова зварка з автоматичною подачею плавиться металевого електрода (присадного дроту) в захисному середовищі інертного / активного газу.

Дані типи зварювання, в силу високої ціни на обладнання й оснащення і вимог до кваліфікації зварника, більше підходять для професійних робіт в ремонтних майстернях або на підприємствах. Наприклад, для кузовного ремонту автомобіля, реставраційних робіт, зварювання тонких металевих деталей, з'єднання кольорових металів з підвищеними вимогами до якості шва.

Для виконання більшості робіт «на дачі» оптимально підходить ручна дугова зварка з використанням інверторного зварювального апарату.

Але, незважаючи на уявну простоту (купив інвертор і вари), є безліч нюансів, які необхідно врахувати для отримання якісного і міцного шва. Почати слід з вибору зварювального апарату. Як це зробити?

На дачній ділянці найчастіше доводиться займатися зварюванням так званих «чорних» металів. Звідси: спочатку визначаємося з видом і товщиною металу, який передбачається варити. Від цього залежить тип і діаметр зварювального дроту. Діаметр зварювального електрода визначає величину зварювального струму. І вже потім, в залежності від цієї величини, вибираємо зварювальний інвертор.

Залежність діаметра електрода від товщини металу представлена ​​в наступній таблиці.

Чим товще метал, тим більше береться діаметр електрода, і тим більше повинен бути струм у зварювального апарату. У кожного електрода (в залежності від його діаметра) є нижня межа сили струму. Якщо зменшити струм нижче цієї межі, то якісного зварювального шва вже не отримати. Для наочності, настройка сили зварювального струму зведена в цю таблицю.

В середньому, в залежності від передбачуваних робіт, на кожен 1 мм діаметра електрода потрібно струм в 25-30 ампер.

Перед початком зварювальних робіт також слід прикинути допустиме навантаження на вашу електричну мережу.

При струмі близько 110А споживана потужність інвертора складе від 3 до 4 кВт. У звичайної електричної мережі стоять запобіжні автомати на 16А, в 3.5 кВт. Відповідно, при перевищенні даних величин, автомат відключить електрику. Висновок: або не перевищувати допустиму потужність, або, якщо є необхідність варити на великих токах, наприклад, електродом в 5 мм т.зв. «П'ятіркою», ставити більш потужний автомат і збільшувати перетин проводки.

Для більшості робіт при будівництві підходить зварювальний апарат з максимальним зварювальним струмом на 140 ампер (апарат краще брати з невеликим запасом по струму, на 160-165А, а не впритул). Потужності такого інвертора за очі вистачить, щоб вести зварювання одним з найбільш ходових електродів діаметром в 3 мм - т.зв. «Трійкою».

Наступний фактор, який впливає не тільки на вибір інвертора, а й на зручність роботи з ним - це ПВ (Тривалість включення). Чому важливо звернути увагу на даний показник? ПВ визначається як відношення часу роботи зварювального апарату під навантаженням (чистий час зварювання) до загального періоду часу циклу зварювання (час зварювання + час паузи).

За загальний час циклу зварювання звичайно приймається:

• За євростандартом - 5 хвилин при 40 ° C.
• У Росії - 10 хвилин при 20 ° C.

Оптимальне значення ПВ становить 60%. Тобто працюємо 6 хвилин (при 10 хвилинному циклі) - 4 хвилини відпочиваємо. Якщо ПВ менше 60%, наприклад, становить всього 15%, то це означає, що через 1.5 хвилини роботи буде потрібно зробити відпочинок на 8-9 хвилин. Це призведе до простою в роботі. Спроба збільшити безперервний час роботи призводить до спрацьовування теплового захисту апарату.

Якщо ПВ зварювального апарату складає 60% на максимальному струмі, то цього цілком достатньо для роботи навіть в умовах підвищеної температури. На практиці зварювання не веде безперервно протягом цих 6 хвилин (електрод стільки не горить), а з перервами, необхідними для заміни електрода, очищення робочого шва від шлаку, візуального контролю деталей, що зварюються.

Практика зварювальних робіт

Якісна зварювання починається з підготовки робочого місця і необхідних пристосувань. Найкраще для цього обзавестися зварювальним столом. На ньому розміщуються металеві заготовки і кріпильні пристосування: струбцини, куточки і т.д., за допомогою яких фіксуються деталі, що зварюються.

Як стільниці можна використовувати будь-який шматок металу. Наприклад, беремо лист 1000х2000х4 - це буде стільниця. З іншого листа меншого розміру - 1000х2000х2 мм - робимо середню полицю.

При саморобному конструюванні і виготовленні зварювального столу відкривається великий простір для творчості. Якість зварювання багато в чому визначаться зручністю роботи за столом. Відповідно, багато майстрів роблять зварювальний стіл «під себе».

Йдемо далі. Перший помічник будь-якого зварника - це всілякі струбцини, кріпильна оснащення і куточки. Без них неможливо закріпити деталі, що зварюються на столі, дотримати необхідні допуски і геометрію вироби. Користувачі FORUMHOUSE воліють струбцинах заводського виготовлення саморобні, зроблені для кожного конкретного випадку зварювання. Це виправдано при великих обсягах роботи.

Добре продумана і зроблена струбцина перетворюється в третю, по-справжньому універсальну «руку» зварника.

Одна з головних проблем будь-якого початківця зварника - дотримання прямих кутів у зварювальних деталей. Нерідкі випадки, коли ретельно розмічені і нарізані заготовки (наприклад, прямокутний металевий каркас ) Після зварювання «веде», і він перетворюється в паралелограм. Як цього уникнути?

Метал при охолодженні стискається. З якого боку більше швів, і де вони товщі, туди і поведе метал. Тому спочатку необхідно тимчасово прихопити зварюються вироби, а не варити начисто кожну сторону. Для фіксації кутів під 90 градусів замість куточків можна використовувати металеві «косинки» або укосіни з профільної труби. Причому укосіни привариваются НЕ встик, а внахлест.

Ще одне правило: якщо куточки і струбцини допомагають витримувати прямий кут, то площинність вироби може забезпечити тільки збірка на рівній поверхні. Перед початком зварювання необхідно перевірити діагоналі, якщо вони пішли, вносяться відповідні коригування. Для контролю прямих кутів можна використовувати саморобні косинці.

Також під час зварювання просторових, що не несуть підвищене навантаження конструкцій - вольєра для собаки, каркаса під теплицю і т.д. - не варто захоплюватися тотальної проваркой всіх місць, т.к 1 кв.мм зварювального шва витримує навантаження приблизно в 40 кг. Чим менше в подібних конструкціях швів (в розумних межах), тим менша ймовірність, що після охолодження металу їх поведе.

Це може статися через те, що не збіглася вісь верхньої і нижньої петель, метал повело, петлю при зварюванні перегріли, загубилася її геометрія.

Боремося з цим так:

• спершу петлі приварюють до воріт, коли вони лежать на складальному столі;
• правильно маємо і прихоплює всі деталі;
• закладаємо відповідні зазори (близько 2 мм) між петлею і стовпом;
• петель має бути 2 на кожну сторону (а не 3 або 4), так простіше дотримати співвісність;
• для компенсації зварювальних деформацій проварюємо петлі до коробки і полотна воріт хрест-навхрест.

Сварка чавуну

Сварка чавуну вважається непростим завданням. Найчастіше електродугове зварювання чавуну здійснюють «гарячим» методом. Для цього зварюються заготовки попередньо нагрівають до 600-650 ° С. У дачних умовах, для зварювання не особливо відповідальних конструкцій, можна використовувати т.зв. «Холодний» метод зварювання - без попереднього нагрівання деталей і використовуючи спеціальні електроди.

Більш докладно про види електродів розповідається в статті «Добірні елементи для зварювання» .

При зварюванні чавуну «на холодну» не можна допускати перегріву деталей, що зварюються. Тому зварювання ведуть короткими ділянками, довжиною по 30-40 мм, не проварюючи всю деталь за один раз, з ретельною проковуванням отриманих швів молотком. Проковування металу знімає залишкову напругу в металі, що запобігає появі тріщин у звареному шві.

Також важливо підготувати деталь перед зварюванням - зробити оброблення тріщини.

Форумчанин надійшов так:

• знайшов кінець тріщини;
• засвердлити кінець тріщини свердлом на 4 мм і обробив тріщину (зняв фаски під кутом) болгаркою, диском товщиною 3 мм;
• зварювання велася електродом ЦЧ діаметром 3 мм;
• вийшов шов форумчанин зачистив болгаркою з зачисним диском.

Основна проблема зварювання чавуну в тому, що є чавун ковкий, сірий, високоміцний. Крім цього, в місці шва підвищується крихкість металу. Тому кожен випадок вимагає індивідуального підходу.

Якщо немає спеціальних електродів, то можна зробити саморобний, накручуючи поверх електрода, призначеного для зварювання сталі (УОНИ 13/45, АНО-4), по спіралі мідний дріт діаметром 1.2-2 мм.

Сварка оцинкованого металу

Важливо запам'ятати, що в процесі зварювання цинк інтенсивно випаровується. Випари цинку небезпечні для здоров'я. Тому зварювання оцинкованих виробів необхідно вести або в приміщенні, обладнаному примусовою вентиляцією, або на відкритому повітрі.

Якщо цинк не можна видалити, то потрібно вдумливо підійти до вибору електродів. Для зварювання низьковуглецевих сталей краще використовувати електроди з рутиловим покриттям. наприклад:

Для зварювання низьколегованих сталей - електроди з покриттям основного типу:

• УОНИ-13/45
• УОНИ-13/55
• ДСК-50

Варять, здійснюючи електродом зворотно-поступальний рух. Це сприяє попередньою вигоряння цинку. Якщо шар цинку на заготівлі становить понад 40 мкм, то для отримання якісного шва шар цинку необхідно повністю видалити.

Подовжувач для зварювального інвертора

Часто необхідно вести зварювальні роботи на великій відстані від електричної мережі (наприклад, при зварюванні забору). Необхідний подовжувач метрів на 30-50, а то і більше. Яке перетин дроту вибрати для нормальної роботи зварювального інвертора? Спираючись на практичний досвід форумчан, можна зробити висновок: для подовжувача беремо мідний гнучкий (багатодротяний) двожильний провід. Перетин жили проводу - 2.5 мм2. Якщо передбачається заземлення, то беремо трижильний провід того ж перетину. Навантаження підключаємо на окремий автомат захисту на 16 або 20А.

Перед підключенням навантаження на котушковий подовжувач провід необхідно повністю розмотувати. Інакше, через явища самоіндукції, він може перегрітися.

І на завершення статті - пам'ятка для початківця зварника від FORUMHOUSE:

• Починати вчитися варити найкраще, виконуючи шов по горизонтальній поверхні, в нижньому положенні. Це дозволить швидко набити руку і навчитися контролювати зварювальний процес.
• Перед початком зварювальних робіт метал необхідно очистити від забруднень, іржі, фарби, інакше не домогтися якісного шва.
• Електроди тримаємо сухими. Склад сердечника повинен бути схожий зі складом зварюваного металу.
• Нахил електрода при зварюванні витримуємо приблизно в 45 градусів, відстань від електрода до металу - 2-3 мм.
• Вести електрод можна кутом вперед і кутом назад. Якщо електрод вести кутом назад, то проплавление буде глибше. Якщо кутом вперед, то проплавление буде менше, а шов ширше.

Стикове зварювальне з'єднання. Якщо товщина металу у стикуються заготовок більше 5 мм, то перед зварюванням у заготовок необхідно зняти фаски. У зварювальних встик деталей витримуємо зазор в 1-2 мм. Спочатку прихоплює заготовки, використовуючи затискні пристрої, і тільки потім проварюємо їх по всій довжині.

Кутове / Таврове зварювальне з'єднання. Зварювальний шов має вигляд трикутника. Для отримання якісного шва його товщина повинна бути дорівнює товщині зварюваного металу. Якщо за один прохід неможливо проварити необхідну товщину шва (метал товстий), робимо кілька проходів.

Сварка вертикального шва. При даному типі з'єднання виставляється менший струм (підбирається індивідуально), ніж, наприклад, при зварюванні по горизонталі. Інакше метал сильно нагріється і потече, а якісний шов не вийде. Вести електрод краще від низу до верху, тому що в даному випадку розплавлений метал утримується вже застиглим знизу металом.

Сварка на прямий і зворотній полярності.

Пряма полярність: до "+" інвертора підключається маса. Держак підключається до "-".

Зворотній полярність: маса підключається до "-". Держак - до "+".

При зварюванні на зворотній полярності на електроді виділяться більше тепла, а нагрівання деталі зменшується. Це означає, що на прямій полярності краще варити товстий метал. І навпаки - зворотна полярність краще підходить для зварювання тонкого металу.

Який вибрати зварювальний апарат , Можна дізнатися з цієї теми. Які електроди не варто купувати , Розповідається тут. зрозуміти, яку маску купити для зварювання , Можна, прочитавши цю тему. Форумчани також допоможуть вибрати зручний електротримач . Навчиться працювати зі зварювальним апаратом можна, пройшовши за цим посиланням.

За якими критеріями вибрати зварювальний апарат, розповідається в цьому відео. про всі перевагах роботи зі зварювальним інвертором можна дізнатися з цього відеосюжету.