Теория сварки инвертором

Есть два основных рабочих положения электрода: углом вперед, и углом назад. При сварке углом вперед получаем меньший нагрев, шов получится шире. Эту технику используют при сварке тонких металлов. Толстые сваривают, как правило, углом назад.

Уроки сварки: Сварка инвертором для начинающих

От умения и опыта сварщика напрямую зависит результат работы. А что если этого опыта попросту еще нет? Чтобы компенсировать нехватку стоит перенять знания от бывалых «товарищей по цеху».

В этой статье не будет истории появления сварки и других общих данных. Мы постарались сфокусироваться на том, что действительно важно знать начинающему сварщику, которого интересует электродуговая сварка (MMA).

Основы сварки инвертором

Для начала разберемся в конструкции сварочного инвертора. «Начинку» рассматривать не будем, осмотрим, что есть сверху и чем придется пользоваться.

Из чего состоит инверторный сварочный аппарат

Из чего состоит инверторный сварочный аппарат (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Этот аппарат представляет собой небольшой металлический ящик, который в зависимости от мощности весит от 3 кг до 6-7 кг. Корпус обычно металлический, некоторые производители делают в нем вентиляционные отверстия — для лучшего охлаждения «начинки» (большей частью — трансформатора). Для переноски есть ремень, иногда есть еще и ручка: ремень надевают на плечо, если работа требует передвижения.

На одной из панелей есть клавиша или тумблер включения питания. В лицевой части расположены индикаторы питания и перегрева. Также есть ручки выставления напряжения и сварочного тока. Также на передней панели есть два выхода — «+» и «-» к которым подключаются рабочие кабели. Один кабель заканчивается зажимом-прищепкой, который цепляют к детали, второй — держателем электрода. Разъем подключения кабеля электропитания находится, как правило, сзади. Вот собственно, все.

При покупке инвертора обратите внимание, чтобы кабели были достаточно длинными и гибкими: так удобнее работать. Именно на недостаточно длинные и жесткие рабочие кабели больше всего нареканий у пользователей популярной марки сварочных инверторных аппаратов «Ресанта».

Общие принципы работы с инверторным сварочным аппаратом рассказаны в этом видео.

Сварка инвертором для начинающих

Как при любой электросварке, расплавление металла происходит за счет теплоты электрической дуги. Она возникает между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для создания дуги их подключают к противоположным полюсам: на один подают «+», на второй «-«.

Читайте также:
Стекломагнезитовый лист: свойства и области применения

При подключении электрода к «минусу» а детали к «плюсу» соединение называют «прямым». Если на электрод подан «плюс» — подключение — обратное. И тот и другой вариант используются при сварке, но только для металлов разной толщины: обратную — для сварки тонких металлов; прямую — для сварки толстых металлов (толщиной более 3 мм). Но это — не непреложное правило, иногда поступают наоборот.

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Чем на практике вызвано такое разделение? Физикой процесса. Электроды при возникновении дуги движутся от минуса к плюсу. И передают при этом положительно заряженной поверхности еще и свою энергию, увеличивая ее температуру. Потому тот элемент, который подключен к положительному выходу, нагревается больше. При сварке металлов достаточной толщины их нужно хорошо разогревать, чтобы они сплавились и шов был качественный. Потому на них подают «+». Тонкий металл, наоборот, от перегрева может прогореть и к нему цепляют «минус», сильнее разогревая электрод, с которого в шов поступает больше расплавленного металла.

Правильно варить металл инвертором можно только если электрод хорошо вами контролируется. Для этого нужно держак взять правильно. Как это сделать, смотрите в видео.

Как при сварке образуется шов

Чтобы азы сварки инвертором были понятнее, рассмотрим, что происходит при образовании шва. Для начала уточним, что сварочный электрод для сварки металлов состоит из металлического сердечника и обмазки — специального покрытия, которое закрывает область сварки от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. Подробнее об электродах для инверторов читайте тут.

Теперь собственно о процессе сварки. Электрическая дуга образуется при контакте сердечника электрода и металла (как разжечь дугу читайте чуть ниже). При этом начинает гореть обмазка. Она частично расплавляется, переходя в жидкое состояние, частично превращается в газы. Эти газы окружают зону сварки — сварную ванну. Они не дают «прорваться» к расплавленному металлу кислороду из воздуха. Та часть обмазки, которая перешла в жидкое состояние, покрывает расплавленный металл, создавая второй слой защиты. После остывания она превращается в шлак, который коркой покрывает шов. И на этом этапе шлак защищает горячий еще металл от кислорода.

Читайте также:
Утепление потолка в бане : как и чем утеплить помещение с холодной крышей, выбор утеплителя, утепление со стороны чердака

Как происходит сварка инвертором

Как происходит сварка инвертором

Но шлак и защита — далеко не единственный процесс, который при этом происходит, и который нужно контролировать. При сварке необходимо следить за тем, чтобы место соединения двух кусков металла прогревалось равномерно и достаточно. Обе детали должны расплавиться на одинаковое расстояние от края. Чтобы прогрев был равномерным, нужно удерживать одинаковое расстояние от кончика электрода до детали. Делать это не очень просто: электрод в время сварки плавится, и частицы его расплавленного металла дугой переносятся в шов. Потому приходится держатель электрода постепенно пододвигать ближе к детали. Но и на этом еще не заканчивается техника сварки электродом. Нужно еще его кончиком «выписывать» некоторые фигуры — зигзаги, круги, елочки и т.д. Они позволяют сделать шов шире и сплавить две детали вместе. Самые распространенные движения электрода представлены на фото ниже.

Движения электрода при сварке инвертором: для начинающих сварщиков нужно отработать несколько движений до автоматизма

Движения электрода при сварке инвертором: для начинающих сварщиков нужно отработать несколько движений до автоматизма

То есть, двигать электрод нужно из стороны в сторону на ширину шва по одной из этих траекторий, следить при этом за тем, в каком состоянии находится сварная ванна, и еще опускать по мере прогорания электрод, поддерживая расстояние до детали постоянным. Вот такая непростая задача стоит перед тем, кто хочет научиться варить металл. Сварочным инвертором это проще — дуга постоянная и не скачет, но поначалу у вас может не получиться.

В этом видео с очень большим замедлением показан процесс переноса частиц металла с электрода в сварную ванну и то, как она формируется.

Конструкция инвертора для сварки

С целью понимания, как правильно пользоваться сварочным аппаратом, начинающему мастеру следует ознакомиться с конструкцией инвертора.

Сварочный инвертор – это металлическая коробка с внутренним составляющим, общим весом около 7 кг, которая для удобства переноски снабжена ручкой и наплечным ремнём. Корпус сварочного инвертора может содержать в себе вентиляционные отверстия, которые способствуют лучшему оттоку воздуха при охлаждении агрегата. Передняя панель имеет кнопки переключения рабочего состояния, ручки-регуляторы для выбора необходимого напряжения и тока, выходы для подключения рабочих кабелей, а также индикаторы, сигнализирующие о наличии питания и перегреве инвертора при сварке. Кабель для подключения аппарата к электросети обычно подсоединяется в разъём, расположенный с задней стороны инвертора.

Читайте также:
Утепление щитового дома снаружи своими руками: советы специалиста

Конструкция сварочного инвертора

Конструкция сварочного инвертора

При контакте электрода во время сварки со свариваемыми металлическими пластинами образуется высокотемпературная дуга, вследствие чего происходит расплавление и элементов сварного стержня, и металла сварного соединения. Ванна, образованная в области дуги расплавленными металлами пластин и электрода, защищается от окисления разжиженной обмазкой электрода. После полного охлаждения металла, верхняя поверхность шва, защищаемая электродной обмазкой в течении проведения сварки, превратится в затвердевший шлак, который достаточно легко устранится легким механическим воздействием (например, постукиванием). Важно соблюдать одинаковое расстояние-зазор между металлом сварного соединения и электродом (длину дуги), что предупредит её угасание. Для этого, подача электрода в область сплавления должна осуществляться с постоянной скоростью, а ведение сварного стержня по стыку сварного шва должно быть ровным.

Сварочная дуга

Подключение кабеля

Когда подготовка материалов, деталей и места сварки закончена, можно осуществлять дальнейшие действия с инвертором, соблюдая правила:

    подключить кабели массы и силовой к соответствующим гнездам на инверторе;
  • зафиксировать специальным зажимом на свариваемых деталях кабель массы;
  • подключить аппарат к электросети и режим по определенной схеме;
  • зафиксировать в держателе электрод.

После проверки всех соединений устройства, схем и подготовленного рабочего места, можно приступить к сварке, она проводит в положении стоя.

В любой электросварке металл расплавляется под тепловым воздействием электродуги, которая горит между металлом и электродом аппарата.

Если металлическую деталь подключить к «+», а наконечник к «-», то образуется прямое соединение, если наоборот – обратное.

Обе схемы подключения используются в инверторе с той разницей, что прямую схему обычно применяют при более утолщенных материалах (больше 3 мм), обратную – для тонких.

Пошаговая инструкция по сварке инвертором для начинающих

Для освоения сварки инвертором начинающему сварщику необходимо изучить некоторые основы сварочной технологии и освоить азы сварки штучными электродами. Кроме этого, обязательно нужно разобраться с предельными возможностями электрической сети дома или дачи, а также определиться с оборудованием места проведения сварочных работ и подключением силового кабеля для запитывания инвертора. Для обучения сварке штучными электродами листового и конструкционного проката небольшой толщины с использованием инвертора достаточно будет приобрести пачку электродов с основным покрытием Ø 2÷3 мм. Также потребуется металлическая щетка для зачистки сварных швов и поверхностей свариваемых заготовок.

Читайте также:
Теплопроводность кирпича в сравнении с другими материалами

Настройка силы тока

Правильный подбор величины тока сварочного инвертора является залогом качества сварного шва. Для того чтобы выбрать значение, соответствующее толщине металла и диаметру электрода, начинающему сварщику лучше всего воспользоваться соответствующей таблицей из паспорта инвертора. После этого необходимо включить тумблер питания аппарата, а затем, поворачивая регулятор, установить необходимое значение силы тока. У некоторых устройств шкала его значений нанесена на лицевой панели инвертора по дуге поворота регулятора, у других оно отображается на цифровом индикаторе (см. фото ниже).

В любом случае это будет приблизительная величина, поэтому вполне возможно, что силу тока для хорошего провара придется подстраивать в процессе выполнения пробных сварных швов.

Настройка силы тока

Как подключать электрод

На одном конце любого штучного электрода 20÷30 мм внутреннего стержня свободны от обмазки. Этой частью он фиксируется в держателе (держаке), через который на него подается сварочный ток. В настоящее время самыми распространенными являются зажимные держатели («прищепки») с профилированной под стержень электрода внутренней частью губок. Эти приспособления отличаются удобством, большой скоростью замены огарков на новые электроды и их жесткой фиксацией.

Розжиг дуги

Традиционно для зажигания сварочной дуги применяют два метода. При первом концом вертикально удерживаемого электрода слегка касаются поверхности металла, а затем отводят его назад на расстояние в несколько миллиметров (см. левый рис. ниже). При втором его движение аналогично перемещению головки спички по боковине коробка, поэтому он называется «чирканьем» (см. правый рис. ниже).

При использовании инвертора розжиг электрода значительно облегчен наличием у этих устройств специальной функции «горячий старт», которая при касании металла выдает импульс тока повышенной мощности, а при возникновении дуги возвращает значение силы тока к номинальному.

Розжиг дуги

Передвижение и наклон электрода при сварке

Передвижение и наклон электрода при сварке

При сварке инвертором движение электрода вдоль свариваемых поверхностей осуществляется так же, как и при использовании других технологий ручной сварки. И так же существует три основных разновидности его наклона по отношению к прямой линии движения (см. рис. ниже). Большинство сварочных швов выполняют углом вперед. Это самая распространенная сварочная технология, и она лучше всего подходит для начинающих при освоении сварки инвертором. При работе в ограниченных пространствах и сваривании труднодоступных мест используют сварку с перпендикулярным положением электрода. Он требует высокой квалификации и не подходит для обучения новичков даже несмотря на то, что функции инвертора могут компенсировать их некоторые ошибки. Сваривание угловых и стыковых сопряжений чаще всего выполняют сваркой с углом назад.

Читайте также:
Шумит двигатель стиральной машины Самсунг - в чем причина?

Контроль промежутка дуги

Электрическая дуга возникает в зазоре между торцом электрода и плоскостью заготовки. От правильного выбора и поддержания требуемой величины сварочной дуги в процессе сварки инвертором во многом зависит равномерность и качество сварного шва. В соответствии с рекомендациями по технике сварки в идеальном варианте ее размер не должен быть больше диаметра электрода. Но постоянно выдерживать такое расстояние очень трудно, поэтому приемлемой считается дуга, не превышающая диаметр более чем на один – два миллиметра.

Подбор диаметра электрода

Сварка инвертором дается легко, если научиться выбирать диаметр электрода в согласии с установленной силой тока и толщиной сторон свариваемого изделия. Слишком тонкие элементы будут перегреваться на большом токе, что накалит ручку держателя и доставит дискомфорт сварщику. Завышенный диаметр не даст нужной степени проплавления и будет постоянно прилипать.

Осваивая сварку инвертором новичку можно выбирать диаметр электрода ориентируясь на толщину металла:

Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм
1,5 2
2 2,5
3 3
4 4
5 4
6 5

Основы ручной сварки

При сварке плавящимся электродом он является источником и плавящей металл дуги, и вносимого в шов металла. Для защиты зоны расплавленного металла (сварочной ванны) используется специальная флюсовая обмазка, покрывающая электрод. В зависимости от назначения электрода состав обмазки изменяется. Также от него очень сильно зависит характер горения электрода, легкость поддержания дуги и качество шва.

  • Кислое покрытие содержит в качестве базового компонента оксиды железа и кремния. При его использовании металл в сварочной ванне активно кипит, что позволяет удалять газовые поры из шва. Сварка электродами с кислым покрытием может вестись на переменном и постоянном токе любой полярности. Шов хорошо идет даже по загрязненному металлу, так как посторонние включения окисляются и выводятся из ванны со шлаком. Главный недостаток этого типа обмазки – склонность шва к растрескиванию, из-за чего электроды такого типа применяют только на неответственных соединениях деталей из вязких низкоуглеродистых сталей.
  • Для обмазки электродов с основным покрытием используется в основном фторид и карбонат кальция. При горении электрода с основным покрытием активно образуется углекислый газ, защищающий сварочную ванну от окисления атмосферой. Не раскисляющийся шов получается прочным, без склонности к кристаллизации и растрескиванию. Обратная сторона этого плюса – высокие требования к чистоте поверхностей, так как шлак при сварке электродами с основным покрытием отделяется плохо. Сварка ведется постоянным током с обратной полярностью.
  • Электроды с рутиловым и рутилово-целлюлозным покрытием наиболее универсальны, могут использоваться на всех видах тока (некоторые составы обмазок при работе на постоянном токе требуют определенной полярности). Сварочная ванна раскисляется умеренно, что позволяет отделять шлаки и газовые включения, но при этом сохраняется и достаточная прочность шва.
Читайте также:
Толь гидроизоляционный ТГ 350 ГОСТ

Толщина электрода определяет необходимый для стабильного горения дуги ток, а, следовательно, и тепловую мощность дуги. Поэтому сварку тонкого металла (листового железа, тонкостенных труб) производят тонкими (1,6-2 мм) электродами на небольшом токе. Точное значение тока зависит от многих параметров: типа электрода, направления ведения шва и указывается в виде таблицы на упаковке с электродами. Существует следующая классификация швов:

http://www.turbotext.ru/uploads/redactor/images/0a37e1187ead3e808cb901929094cb26.jpg

  • Нижний шов – самый простой. Свариваемые детали лежат горизонтально, сварочная ванна стабильна, так как сила тяжести направлена вниз. Это наиболее простой вид шва, с которого начинается обучение любого сварщика.
  • Горизонтальный шов ведется в том же направлении, но при этом требуется гораздо большее мастерство сварщика, чтобы удердать металл в ванне.
  • Вертикальный шов еще сложнее. При этом электрод ведется снизу вверх, чтобы не давать расплавленному металлу вытекать из сварочной ванны. В противном случае шов получается неравномерный, с наплывами и неглубоким проваром.
  • Самый сложный шов – это потолочный, так как во время сварки шов сварочная ванна находится над электродом. Отработанная техника сварки потолочным швом – признак высокой квалификации электросварщика.

Очень подробный урок про ручную дуговую сварку

Для многих сварщиков становится серьезным испытанием сварка труб – ведь при этом нижний шов плавно переходит в вертикальный, а затем в участок потолочного. Следовательно, нужно иметь хорошую практику во всех этих видах швов.

В тексте упоминалось уже такое определение как «полярность тока». Она сильно влияет на процесс сварки постоянным током, а при использовании ряда электродов должна быть строго определенной.

  • При сварке прямой полярностью на массовом зажиме аппарата положительный потенциал, на держаке – отрицательный. Так как при горении дуги за счет эффекта «бомбардировки» электронами в ионизированном газе положительный электрод (анод) нагревается сильнее отрицательного (катода), при сварке прямой полярностью детали нагреваются сильнее, а сам электрод расходуется медленнее. Прямая полярность используется для получения глубокого провара массивных деталей и резки металла.
  • При сварке обратной полярностью сильнее нагревается электрод. Обратная полярность используется при сварке тонкого металла во избежание прожогов. Одновременно с этим более быстрая наплавка металла вынуждает вести шов быстрее, что также способствует меньшему нагреву деталей. Ряд обмазок требует для правильной их работы строго обратной полярности независимо от условий сварки.
Читайте также:
Сухие строительные смеси: специфика выбора составов для различных видов работ : описание и особености, фото

Настройка силы тока

Изначально понадобится провести несколько экспериментов с ориентиром на усреднённые значения. Спустя некоторое время удастся подбирать силу тока, основываясь на личном опыте.

Настройка силы тока при сварке

Стоит знать, что сила тока зависит от используемого диаметра электрода.

Секреты и техника сварки инвертором для начинающих

В этой части мы ответим на самые распространённые вопросы начинающих сварщиков.

Я делаю забор из профлиста. Хочу приварить к столбам уголки. Раньше никогда сваркой не занимался. Опыта нет. Посоветуйте с чего мне начать, чтобы сделать надёжно, и как правильно варить сварочным инвертором?

Советы от участника FORUMHOUSE с ником vodovoz:

  • Для сварки возьмите обычный бытовой сварочный инвертор.
  • Оптимальный диаметр электрода – 2.5 мм, «трешка» требует большего тока.
  • Разожгите электрод. Для этого чиркните им по ровной металлической поверхности.
  • Сварочный шов ведите восьмерками. Начиная снизу-вверх с шагом не более 1 мм.
  • Не варите изделие сразу от начала и до конца. Сделайте пару прихваток, чтобы металл не повело из-за нагрева разных сторон.
  • Если после сварки и отбивки шлака остались пустоты, проварите эти места еще раз.
  • Отбейте шлак. Береги глаза! Одевайте защитный очки или делайте это в сварочной маске хамелеоне.

Самый ходовой электрод в быту – «тройка». Стандартные инверторы тянут «четверку», а больше вам и не надо. Менять и подбирать силу тока можно в процессе сварки, подбирая оптимальный режим. Выставите слишком много – прожжёте дырку, слишком мало – электрод прилипнет.

В копилку знаний:

  • Сварочные швы бывают горизонтальные, вертикальные и потолочные.
  • Самый простой для новичков – горизонтальный.
  • Качественный вертикальный шов сделать особенно сложнее из-за некомфортных условий работы.

Задача сварщика – «слепить» друг с другом две кромки свариваемого металла и наплавить сверху шва, расплавленный металл из стержня электрода.

Чтобы приварить стальной уголок к металлическому столбу, лучше использовать струбцины или магнитные угольники. Если попросить друга помощи подержать заготовку, то он может нахвататься «зайчиков» и получить ожог из-за брызг расплавленного металла.

Правило М. Гладуэлл «10 000 часов»

Конечно, у Вас не всё будет получаться сразу. Воспринимайте это спокойно. При обучении сварке металла рекомендуется руководствоваться правилом, разработанным Малкольмом Гладуэллом о 10 000 часах. Чтобы достичь уровня непревзойдённого мастерства, требуется посвятить своему делу именно столько времени. Да, для большинства из нас это очень далеко. А вот промежуточные этапы:

  • тысяча часов до уровня мастера;
  • сто часов до уровня профессионала;
  • и хотя бы десять часов на то, чтобы освоить азы – выглядят вполне реалистично!
Читайте также:
Щебеночно-песчаная смесь: особенности и применение

Вы в самом начале пути. Тренируйтесь, учитесь, и с каждым потраченным на учёбу часом ваши навыки в сварке металла будут крепнуть. В добрый путь!

После розжига дуги, электрод нужно отвести от плоскости металлической пластины на расстояние, равное длине дуги (примерно 2-3 мм) и можно приступать к сварке. Чтобы сделать качественную сварку, необходимо постоянно следить за длиной электродуги. Короткая дуга (около 1 мм) способна вызвать сварочный дефект, носящий название «подрез». Этот изъян сварки характеризуется возникновением неглубокой канавки, параллельной сварному шву, и приводящей к снижению показателей прочности шва. Длинная дуга нестабильна, обеспечивает более низкую температуру в зоне сварки, и, как следствие, такой шов имеет слишком малую глубину и «размазанность». Сварщик, который умеет правильно регулировать длину дуги, получит шов высокого качества.

Урок сварки. Как сваривать металл инвертором.

Как только начнет получаться зажигание дуги. Начнем обучение со следующих упражнений.

Нижнее положение

Кольцевые движения на толстой горизонтальной пластине, проход за проходом, при этом угол наклона 45°, смотрит назад. Надо обращать внимание, когда электрод заканчивается. Следует немного вернуться назад на шов, чтобы не образовался кратер. Дугу зажигать в центре кольца, вернуться немного назад и продолжить кольцевое движение.

Ниже — видео как научиться правильно варить сварочным инвертором.

Вертикальное положение

«Вертикальный» шов сначала отрабатывается на пластине, установленной под углом 45°. Зигзагообразные движения начинаем снизу, ведём вверх. Расстояние до электрода примерно 2 мм, угол наклона назад. Вверху пластины процесс обрываем и еще раз проходим зигзаг, чтобы наплавить дополнительный металл на краю.

Далее — видео уроки как научиться ручной дуговой сварке металла начинающим.

Настоящий вертикальный шов на вертикально установленной пластине. Такие же зигзагообразные движения электродом. Упражнение трудное, обычно не получается сразу.

Горизонтальный шов

Горизонтальный сварной шов на вертикально установленной пластине. Выполняются кольцевые колебательные движения, варим в направлении углом назад. Первый валик на стыке с горизонтальной пластиной, дальше вверх, валик за валиком. Чтобы лучше получалась «горизонталь», можно предварительно прорисовать её мелом.

Вертикальный шов с отрывом.

Вертикальный сварной шов с отрывом, начальное положение пластины – под углом 45°. Зажигаем дугу снизу пластины, влево, вниз, вправо, вверх, влево, вернулись в середину – рисуем такой замкнутый овал. Отрываем электрод, смещаемся вверх, снова делаем овал, отрываем, вверх. Так до конца пластины.

Читайте также:
Шторы на кухню с балконной дверью : идеи дизайна интерьера

Вертикальный сварной шов с отрывом на пластине.

Те же овальные колебательные движения при выполнении которых по возможности лучше опереть руку на стол или что-нибудь. Заключительный «крайний» шов – самый сложный, металл может перегреться и потечь. Поэтому делаем более длительную паузу после отрыва. Конечно, эти упражнения – далеко не все, которые существуют для сварщиков-новичков. На нашем сайте, помимо них, вы можете ознакомиться со следующими материалами:

  • электросварщик ручной сварки программа обучения;
  • как научиться правильно варить инверторной сваркой советы начинающим и другими.

Хороший критерий качества сварного шва – это его красота. Если сварной шов красивый, значит большая вероятность, что внутри его нет пустот, сварочных шов заполнен равномерно.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: