Выбор технологии сварки во многом определяется тем, какие детали необходимо соединить. К примеру, при выполнении углового соединения выбирается один метод, при сварке трубопроводов – другой. В любом случае, важно правильно организовать рабочее место и обеспечить безопасность труда.
На что способен сварочный аппарат
Сварка наиболее часто применяется на заводах, промышленных предприятиях и в строительстве. Для соединения частей металлоконструкций и при прокладке коммуникаций используют электродуговую сварку. Электрическая дуга разжигается между электродом и поверхностью детали, создаётся искусственное короткое замыкание. Токи силой в несколько сотен ампер мгновенно расплавляют поверхностный слой и электрод, жидкий металл «растекается» по стыку изделий, а затем остывает. В результате образуется высокопрочное соединение. Главный недостаток такого способа – видимость сварочного шва. Его просто невозможно сделать незаметным. Поэтому швы готового изделия окрашивают в цвет детали для придания красивого внешнего вида. Если эстетика не важна, швы просто очищают от окалины.
Чтобы сделать качественный шов, дуга должна иметь температуру не ниже 6000°С. Для этого на сварочный электрод подаётся ток от сварочного трансформатора или инвертора. Поверхность электрода покрыта флюсом и присадками. При плавлении образуется так называемая «сварочная ванна». В процессе сварки шов защищается шлаком, исключающим попадание в зону плавления пыли, влаги, механических взвесей, содержащихся в воздухе.
С помощью дуговой сварки можно соединять практически любые чёрные металлы. Выбор сварочных электродов производится исходя из характеристик конкретного сплава. Для правильного подбора сварщики пользуются табличными данными.
Дуговая сварка способна проплавлять поверхности деталей на достаточно большую глубину. Поэтому её часто применяют для соединения толстостенных элементов металлоконструкций. Преимущественно используются стержневые электроды. Они расплавляются без остатка и являются частью самого сварного шва.
Типы оборудования для электросварки
Для сварки необходимы:
- Генератор. Он вырабатывает ток высокой силы, который подаётся на сварочный электрод. Генераторы используются редко, т.к. обладают большими габаритными размерами и не подходят для работы в условиях ограниченного пространства. Но их преимущество в том, что не требуется подключение к электрической сети. Благодаря этому можно производить сварку в «полевых» условиях;
- Повышающий трансформатор. Это электрический аппарат, увеличивающий силу тока и напряжение сети в десятки раз. Так, в обычной бытовой сети переменного тока сила тока не превышает 2-3 ампера, а для сварки необходим ток силой более 80-100 ампер. Трансформатор создаёт значительное падение напряжения в сети, поэтому для его нормальной работы необходим ещё и стабилизатор;
- Сварочный выпрямитель – это аппарат, преобразующий переменный ток сети в постоянный. Он имеет компактные габариты и обладает высокой эффективностью.
Современная сварочная аппаратура – это целые комплексы, включающие в себя и трансформатор, и преобразователь, и выпрямитель. Некоторые аппараты даже обладают системами слежения за сварочным швом с помощью лазерного сканера, а также системой поиска свариваемых поверхностей.
Выбор электродов
Электроды – это расходные сварочные компоненты. Они представляют собой проволоку диаметром 3-6 мм, покрытую оболочкой. Электроды бывают плавящимися и неплавящимися. Для дуговой сварки применяется первый тип, т.е. электрод полностью сгорает в процессе сварки, а его расплав становится частью сварочного шва. А, к примеру, вольфрамовые электроды являются неплавящимися. Они используются при сварке в инертном газе.
Электроды отличаются друг от друга:
- диаметром;
- составом металла;
- плотностью;
- температурой плавления.
Они могут иметь лёгкое или тяжёлое наружное покрытие.
Выбирая электроды, необходимо ориентироваться на табличные данные: для нержавеющих сталей, оцинковки, чугуна, легированных сталей подходят только индивидуальные марки.
Экипировка сварщика
При сварочных работах очень важно обеспечить требования охраны труда: защитить не только сварщика, но и находящийся поблизости персонал. Для ограждения места производства сварочных работ используется защитная переносная ширма. Она исключает ослепление дугой людей, работающих рядом с постом сварщика.
Сам сварщик при работе обязан использовать:
- сварочный костюм;
- перчатки;
- спецобувь;
- головной убор;
- сварочный щиток или маску типа «Хамелеон».
Это минимальный и необходимый набор СИЗ. Сварочное производство считается вредным и при пренебрежении средствами защиты способно нанести вред здоровью.
Распространённые методы электрической сварки
Электросварка предполагает различные технологии. Познакомимся с ними подробнее.
Стыковые соединения
Сварка «встык» наиболее популярна. Таким методом пользуются даже новички. Она оптимальна, если толщина листового металла не превышает 1,0 мм. Сварочный шов накладывается с обоих сторон сопрягаемых элементов. Если толщина металла меньше 0,5 мм, то используют одностороннюю технологию. Диаметр электродов выбирается таким же, как и толщина металла или близко к этому параметру. Если толщина заготовок превышает 8-10 мм, то перед сваркой выполняют разделку кромок. Это обязательное условие для наложения качественного сварного шва.
Сварку выполняют в несколько заходов. Это позволяет избежать прогаров из-за перегрева металла. Как только на электрод подаётся ток, его начинают плавно перемещать вдоль линии сопряжения. Одновременно с этим стержень покачивается из стороны в сторону.
Нижние угловые соединения
Для качественного углового шва опытные сварщики советуют располагать поверхности деталей «лодочкой», под углом 45°. За счёт такого взаиморасположения детали равномерно прогреваются и проплавляются, минимизируется риск непровара. За один проход можно наплавить шов большого сечения.
Если выполняется соединение тавровых элементов, дугу зажигают только на горизонтальной поверхности. Для этого электродом совершают возвратно-поступательные движения. Шов получается полноразмерным и выпуклым.
Вертикальные соединения
Для проварки вертикальных швов используется так называемая короткая дуга. Силу тока необходимо уменьшить на 25-30% от той, которая устанавливается при работе с нижними швами. Некоторые сварщики полагают, что работу необходимо начинать с нижней точки. Но чётких рекомендаций и требований по данному вопросу нет. После розжига дуги выполняется небольшая горизонтальная площадка. Она должна иметь размеры примерно равные сечению шва. Далее электрод плавно перемещается вверх, одновременно делаются и поперечные перемещения по кромкам соединяемых деталей.
Соединения элементов трубопровода
Сварка круглых и профильных труб требует знания ряда особенностей. Сбоку всегда выполняется вертикальный шов, а при сварке по длине окружности – горизонтальный. Сварку выполняют стыковым методом. Кромки должны быть равномерно прогреты и проплавлены.
Чтобы исключить наплывы металла на внутренних стенках, электрод выдерживается под углом 45° к свариваемой поверхности. Ширина шва должна находиться в пределах 0,7-0,8 мм, высота не более 0,2 см.
Трубы могут иметь различное сечение на отдельных участках, поэтому оптимальная толщина электрода подбирается в процессе работы.
Электросварка. Пошаговая инструкция
В начале работ нужно подготовить рабочее место: убрать лишние предметы, установить ширму, очистить рабочее пространство, надеть средства индивидуальной защиты, проверить сварочное оборудование, исправность средств защиты. В зоне работ не должно быть легковоспламеняющихся жидкостей, ветоши. Также следует заранее подумать, куда утилизировать использованные электроды. Вполне подойдёт небольшое железное ведро.
При выполнении работ необходимо соблюдать следующий алгоритм:
1. очистить свариваемые элементы от краски, ржавчины, прочих загрязнений;
2. отрегулировать силу тока сварочного аппарата;
3. при использовании маски типа «Хамелеон» отрегулировать светопропускание и скорость срабатывания светофильтра, выполнить контрольную проверку;
4. разжечь дугу и выполнить пробный фрагмент шва, после чего окончательно отрегулировать силу тока инвертора/трансформатора;
5. после возникновения стабильной дуги между электродом и поверхностью плавно перемещать стержень, выдерживая расстояние 4-5 мм;
6. при сварке постоянно следить за длиной электрода, не допускать «прилепания».
Качественный сварочный шов имеет вид валика. Допустимо образование небольших «волн» в местах наплыва.
Частые ошибки
Профессиональные сварщики никогда не допускают следующих ошибок:
- Спешки. Быстрое перемещение электрода – недостаточный прогрев металла и низкое качество сварного шва;
- Дрожащих рук. Руки дрожат не от волнения, а от собственного веса. Их не следует держать на весу. Мышцы будут быстро уставать, а электрод станет чаще прилипать к заготовке. У предплечья обязательно должен быть упор;
- Преждевременного удаления шлака. Шлак со шва нужно отбивать только тогда, когда деталь остынет. Попытка удалить шлак с горячей детали – риск получить ожог раскалённым металлом.
Через светофильтр сварочной маски всегда можно отличить шлак от расплавленного металла: металл имеет белый цвет, шлак – красный. Это очень важно для качественного заполнения шва.
