Что нужно знать начинающим сварщикам

Давно уже методы соединения металлов при помощи сварки перестали быть чем-то особенным, удивительным. Технология, при которой прочность швов не уступает прочности самих изделий, применяется очень широко. В настоящее время среди рабочих, связанных с монтажом каких-либо конструкций, применять оборудование для дуговой сварки не умеет разве что ленивый. Тем не менее, сварка для начинающих может оказаться не таким уж простым занятием. Чтобы приступить к освоению этой специальности, нужно знать хотя бы основы сварочного дела.

В сети имеется огромное количество видео-уроков и пособий, посвященных сварке, однако, своеобразная пошаговая инструкция, приведенная ниже, поможет любому новичку освоить азы сварочного ремесла и приобрести необходимые знания перед началом практических занятий.

Сварка

Виды сварки

Сваркой называют процесс соединения изделий из двух материалов (чаще металлов), при котором, под воздействием высокой температуры, детали сплавляются между собой по шву. Часто для создания шва вводят еще дополнительный материал, как например, металл электрода или присадочной проволоки.

Основных, часто применяемых видов сварки, немного:

  • электрическая, при которой разогрев будущего шва производится электрическим током;
  • газовая, когда разогрев и плавление осуществляется под действием тепла горючих газов;
  • лазерная, при которой тепловая энергия получается от лазера – луча, сгенерированного особым прибором;
  • плазменная, под действием ионизированного газа, имеющего высокую температуру.

Существует еще много специфических видов, таких как сварка взрывом, трением, холодная сварка. Здесь же будут рассмотрены разновидности электрической дуговой сварки, как наиболее распространенного вида.

Электродуговая сварка

Электродуговая сварка представляет собой соединение металлов посредством сплавления кромок деталей. Разогрев происходит электрической дугой, которая образуется между электродом и деталью. Металл от плавящегося стержня или проволоки заполняет ванну, образующуюся при плавлении кромок соединяемых деталей. При остывании образуется прочный шов.

Электродуговая сварка

Существует несколько разновидностей электродуговой сварки:

  • ручная дуговая сварка плавящимся электродом (обозначается MMG);
  • ручная сварка под защитным газом (TIG-сварка), часто применяемая для сварки алюминия;
  • полуавтоматическая сварка, когда в качестве электрода используется сварочная проволока, а движение по шву осуществляется вручную;
  • сварка роботом-автоматом, когда весь процесс осуществляется без участия человека.

На практике, в большинстве случаев сварка осуществляется плавящимся обмазочным электродом. Обмазка в этом случае накрывает стык слоем жидкого шлака и препятствует окислению металла, пока он горячий. Работа такими электродами позволяет обходиться без газа.

Оборудование и материалы

Для осуществления работ обязательно необходим сварочный аппарат. Существует несколько разновидностей:

  • трансформаторы, понижающие сетевое напряжение, увеличивая при этом сварочный ток;
  • выпрямители, преобразующие сетевой переменный ток в постоянный;
  • сварочные генераторы, позволяющие получать ток в отсутствие электрической сети;
  • инверторы, предоставляющие сварочный ток с улучшенными характеристиками.

Электроды для производства работ должны соответствовать виду свариваемых материалов. Применяемость их можно определить по информации, обычно наносимой на упаковку.

Сварочный инвертор

При осуществлении тиг-сварки, например, под аргоном, потребуется специальный держатель с возможностью подачи газа в зону шва. Конечно же, не обойтись в этом случае и без газобалонного оборудования.

Для подготовки материала к сварке, нужна угловая шлифмашина или станок с наждаком. При работах в сварочном цеху обычно используют сварочный стол и струбцины для фиксации заготовок, если возникнет такая необходимость.

Подготовка к работе

Подготовка к производству сварочных работ включает в себя подготовку рабочего места и подготовку непосредственно заготовок для соединения.

Подготовка рабочего места

В зоне проведения сварочных работ не должно быть легковоспламеняющихся жидкостей. Сгораемые предметы должны быть тщательно защищены от попадания на них сварочных брызг и окалины. Требования имеющейся электрической сети должны удовлетворять параметрам сварочного аппарата. Место работ должно быть очищено от строительного мусора, если сварка производится на строительном объекте. При осуществлении работ в помещении, должна быть оборудована надежная вентиляция.

Рабочее место сварщика

Подготовка материала

Свариваемые детали предварительно очищают от грязи, ржавчины, краски. При необходимости заготовки обезжиривают растворителем, обязательно дав ему высохнуть. Кромки деталей стачивают на наждаке или при помощи шлифмашины для образования фаски. Впоследствии такие фаски образуют сварочную ванну.

Виды сварных швов

Сварные швы по расположению свариваемых деталей относительно друг друга разделяются на несколько видов:

  • стыковые;
  • тавровые;
  • внахлест;
  • угловые.

По расположению в пространстве швы бывают:

  • нижние;
  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • потолочные.

Новичкам обучение следует начинать со сварки нижних швов. Они наименее сложные. Детали в этом случае лежат горизонтально. Расплавленный металл в сварной ванне ложится ровно и не стремиться покинуть ее под действием силы тяжести, как в случаях при сварке других швов.

Сварные швы

Горизонтальные швы образуются, когда находящиеся вертикально заготовки имеют стык, расположенный горизонтально.

Вертикальный шов образуется при сварке вертикального стыка деталей.

Потолочным называют шов, который приходится варить снизу, из-под расположенных горизонтально или отвесно, соединяемых изделий.

Основные приемы сварки

Для получения удовлетворительного результата при производстве сварочных работ, необходимо учитывать требования документов, регламентирующих эту сферу деятельности, а также накопленный опыт и правила, усвоенные более опытными коллегами.

В качестве примеров нормативных документов можно привести свод правил СП 105-34-96 «Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений» или СНиП III-42-80 «Сборка, сварка и контроль качества сварных соединений трубопроводов».

Выбор электрода и значения сварочного тока

При соединении деталей необходимо правильно выбирать значение сварочного тока. Оно зависит от марки и толщины свариваемого материала, марки и диаметра электрода. Значения тока соответствующие определенной толщине металла и диаметру электрода, приведены в таблице.

Толщина пластин свариваемого металла, ммНеобходимый диаметр электрода, ммЗначение сварочного тока, А
1.51.650-55
22,0-2,555-65
32,5-3,056-80
4,0-5,03,2-4,070-120
6,0-12,04,0-5,0130-160
Более 13,05180-210

Правильный выбор электрода и назначение величины тока – залог успешной работы. Если пробовать варить толстым электродом не соответствующей марки, листы тонкого металла 1,5-2,0 мм, большой ток, необходимый для поддержания дуги, прожжет заготовки насквозь. В этом случае нужны стержни тоньше, а ток необходимо выставлять тщательно. Для начинающих, чтобы на первых порах не испортить металл, целесообразно производить ответственные работы аппаратом-инвертором или сварочным полуавтоматом.

При необходимости соединения толстых деталей, наоборот, малый ток не обеспечит нужного разогрева и плавления кромок металла. Соединение в этом случае будет хрупким, если вообще получится.

Если металл очень толстый, то даже максимального диаметра электрода и большого тока может не хватить, чтобы проварить стык на всю глубину. Потребуется либо сварка с двух сторон, либо несколько проходов с наложением швов один за другим. При этом после предыдущего шва нужно сбивать шлак, образующийся при остывании металла.

Подключение электрода и зажигание дуги

Электрод подключают к сварочному аппарату, используя специальный держатель. Стержень должен быть установлен прочно, не болтаться в разъеме. В противном случае возможны потери в значении сварочного тока из-за плохого контакта, а также возможно выпадение электрода из держателя. Последнее часто случается у начинающих, когда электрод «прикипает» к детали из-за неверно выбранного тока и неумения выдерживать зазор, необходимый для устойчивого образования дуги. Часто можно видеть, как опытные сварщики используют в качестве держателя самодельные «трезубцы».

В зависимости от положения шва, для большего удобства, электрод можно крепить в держателе под необходимым углом. Вставлять его нужно концом, на который не нанесена обмазка.

Зажигание дуги нужно производить плавным трущим движением электрода по детали. Движение должно напоминать чирканье спичкой по коробку. Как только дуга зажглась, нужно аккуратно подвести ее к месту будущего шва и продолжать сварку. Не допускается зажигание дуги ударом по металлу, так как при этом хрупкая обмазка может в некоторых местах разрушиться и облететь со стержня. При этом шов окажется незащищенным от воздействия кислорода, содержащегося в воздухе, и прочность его будет неудовлетворительной.

Наложение сварного шва

Шов получится качественным при соблюдении правильного угла наклона электрода. Только так можно добиться того, чтобы дуга была постоянной длины на протяжении всего процесса сварки, а обмазка электрода, превращаясь в жидкий шлак, равномерно укрывала расплавленный металл. Для получения качественного металла в шве, необходимо продержать его в расплавленном состоянии не менее 3 секунд, пока не выйдут газы и шлаки. Именно обмазка и помогает выдерживать это время. К сожалению, четких рекомендаций по значению наклона электрода нет. Он определяется в каждом конкретном случае интуитивно, а делается это тем точнее, чем больше опыт у сварщика.

Влияние угла наклона электрода

Начинающим сварщикам нужно выдерживать угол наклона электрода в диапазоне 30°-60° от вертикали. При этом движение его по шву можно осуществлять «углом вперед», когда конец стержня, образующий сварочную дугу, движется впереди, а можно «углом назад», когда дуга как бы тянется за электродом.

В первом случае проплавление металла получается неглубоким, а жидкий шлак полностью накрывает горячий металл шва. Если же шлак попадает внутрь, то он будет вытеснен металлом плавящегося электрода. Когда шлак сильно накрывает шов или заполняет сварочную ванну, угол наклона следует увеличить вплоть до 90°, а потом, плавно уменьшая, выбрать подходящее положение.

Во втором варианте металл проплавляется глубоко, а шлак накрывает горячий шов позади электрода. Если этого не происходит, нужно обеспечить больший угол наклона, и, плавно изменяя его, добиться наилучшего положения.

Иногда, в труднодоступных местах возможно положение электрода относительно шва только под прямым углом. Металл в этом случае проплавляется на среднюю глубину. Но, увеличивая или уменьшая скорость движения по шву, можно добиться, соответственно, уменьшения или увеличения глубины проплавления.

После зажигания дуги необходимо разогреть соединяемый металл до плавления и дальше перемещать электрод по шву, обеспечивая разогрев кромок и укладку материала плавящегося стержня в сварочную ванну.

Электрод, продвигая по шву, необходимо еще и перемещать поперек его, чтобы захватывать действием дуги обе кромки. При этом движение осуществляется зигзагом или треугольниками, пересекающими друг друга. Иногда конец электрода продвигается вперед, «выписывая» петли.

По форме готовый шов может быть:

  • нормальный, в одном уровне с поверхностью соединяемых деталей;
  • усиленный, выступая над поверхностью выпуклым валиком;
  • ослабленный, когда выглядит вогнутым относительно поверхности деталей.

Готовый шов после остывания должен быть очищен от шлака и осмотрен. Не должно быть видимых непроваров, больших вкраплений шлака в металле шва.

Сварочный шов

Заключение

Несмотря на схожесть рекомендаций из различных источников, у любого сварщика со временем все равно вырабатывается своя индивидуальная техника выполнения работ, а коллеги часто узнают работу друг друга даже по внешнему виду шва. Тем не менее, именно соблюдение всех норм и правил позволит добиться отличного, надежного результата при сварке.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector