Технология проведения работ
Чтобы хорошенько разобраться, как варить тонкий металл инвертором, сначала надо выяснить, какие есть методы проведения работ. Многие профессионалы рекомендуют держать электрод под незначительным углом к заготовкам. Здесь пригодится способ отбортовки, когда кромки деталей немного отгибают и начинают соединять наиболее короткими швами через каждые 10-15 см. После того как элементы будут зафиксированы, следует пройти по всей длине шва сверху вниз.
Сварка тонкого металла инвертором зачастую приводит к образованию прожогов (особенно если работа производится без отрыва). Чтобы не допустить появления подобного дефекта, дугу можно оторвать на одну секунду. После этого ее возвращают на то же самое место и проводят на несколько миллиметров далее. Такой способ более затратный по времени, однако, сварка металлических деталей получается качественней. Расплавленный металл за время отсутствия дуги будет несколько остывать. Это будет хорошо заметно по изменению цвета шва. Главное в данной технологии — не допустить слишком долгого отрыва дуги, иначе сталь остынет слишком сильно.
Если существует возможность использовать точечный шов, то при сварке тонких деталей лучше воспользоваться именно им. Его суть заключается в создании на небольшом расстоянии друг от друга небольших прихваток, которые и будут удерживать детали на одном месте.
Аргонодуговая сварка будет значительно легче, если под место образовывающегося шва уложить медную пластину. Дело в том, что медь обладает совершенно иными технологическими характеристиками, нежели сталь, в частности, уровень ее теплопроводности почти на порядок выше, чем у стали. Если положить ее под формирующийся шов, то она будет забирать в себя большую часть тепла, сталь при этом не будет перегреваться.
Приемы сварки тонкостенных конструкций
Чтобы избежать негативных последствий в процессе сваривания, можно использовать некоторые подходящие методики.
Внахлест. Если позволяет конструкция, листы можно расположить один на другой. В этом случае главное — не прожечь поверхность, располагающуюся снизу.
Точечное соединение. Технологически такой шов выполняется в виде местечковых прихваток. Дугу поджигают, проваривают металл в нужном месте и гасят. И далее, на всем протяжении соединения с шагом в 3 диаметра электрода, все повторяют.
По электроду. Если есть опасность прожечь тонкий металл, можно очистить один электрод от обмазки и уложить его вдоль будущего шва. В процессе сварки нужно хорошо проваривать эти места. Таким же образом можно заваривать прожженные дыры.
Также для сварки тонкостенных конструкций можно установить обратную полярность. Когда кабель держателя ставят на плюс, а массу на минус. Обратная полярность снижает количество тепла на кончике электрода и это поможет избежать прожогов.
Если нужно сварить массивную деталь с тонким металлом, то дугу поджигают на толстостенной заготовке и в процессе переносят сварочный шов на стык.
Для отвода излишнего тепла под тончайшие детали можно подложить медную полосу. Медь очень теплоемкий материал и позволит избежать прожигания и протекания расплавленного металла.
Настройка аппарата и газового оборудования
Сварочные полуавтоматы разных производителей устроены по-разному. На лицевой панели располагаются как минимум два-три регулятора:
- настройка скорости подачи проволоки – регулируется частота вращения электромотора, который двигает проволоку;
- изменение силы тока – параметр влияет на скорость плавления присадки в сварочной ванне;
- настройка индуктивности – изменение касается характеристик тока. При минимальных значениях глубина проплавления металла меньше, а шов более выпуклый. Для сварки толстых заготовок рекомендуется увеличить до среднего или еще больше.
Совет: настраивать аппарат можно на слух. Во время сварки расплавление проволоки происходит очень плавно, полуавтомат издает ровный шуршащий звук.
После подключения редуктора к баллону с углекислым газом требуется выставить давление на выходе. Для работы в помещении достаточно 1-1,5 кг/кв. см. Если на редукторе установлен расходомер, то следует выставить 10-12 литров в минуту.
Технология газовой сварки металлов
Газовая технология сварочного производства применяется уже более сотни лет. Данный метод заключается в плавлении металлов и формировании гомогенной структуры с помощью повышенного газового пламени. Нагревание материала и его переход в жидкое состояние достигается за счет горения смеси, обогащенной чистым кислородом, выполняющим функцию окислителя. Самые высокие температурные показатели позволяет получить газ ацетилен — от 3200 до 34000 °C. На втором месте пропан — 28000 °C.
Из дополнительных материалов требуются только проволока и флюс, с помощью которых создается шов. Интенсивность сварочного процесса можно регулировать, увеличивая или уменьшая мощность газовой горелки. Изменение параметров пламени осуществляется с помощью редуктора.
Изображение №1: технология газовой сварки
Знать какой материал предстоит сваривать
Независимо от способа сварки, особое внимание необходимо обратить на марку и характеристики свариваемых деталей
Также важно знать условия, в которых будет эксплуатироваться сварной шов и конструкция в целом
Прежде всего, данный фактор влияет на выбор правильной марки сварочных материалов, которые лучше всего подходят для данных условий.
Например, если предъявляются высокие требования к структурной однородности сварного шва с основным металлом, необходимо выбирать сварочные материалы, которые в полной мере удовлетворяют всем требованиям.
Прежде чем приступить к сварке алюминия или сварке нержавейки необходимо знать марку металла, чтобы подобрать правильные сварочные материалы. т.к. в зависимости от химического состава разные сплавы проявляют склонность к повышенной деформации и образованию трещин. Некоторые металлы и их сплавы требуют предварительного нагрева или термообработки, что оказывает влияние на выбор правильного сварочного материала.
Перед TIG сваркой алюминиевых сплавов неплавящимся электродом, всегда необходимо знать какую именно марку алюминия предстоит сварить, чтобы правильно подобрать сварочный материал. Обычно производители на упаковке указывают для каких марок сплавов предназначаются данные сварочные материалы.
Преимущества и недостатки электродуговой резки
Резка сваркой, как и любая технология, имеет свои достоинства и недостатки, учёт которых позволит сделать работу быстро и достичь ожидаемого результата. К основным недостаткам метода относятся:
- низкая производительность, которая обусловлена невысокой скоростью работы;
- плохое качество реза, получаемого в результате затвердевания натеканий с обратной стороны заготовки.
Перечисленные недостатки делают метод неприменимым в условиях, когда требуется выдерживать точную разметку при резке металла.
Главные преимущества, которые отличают этот метод:
- отсутствие необходимости приобретения специального дорогостоящего оборудования, инструментов;
- отсутствие особых требований к окружающим условиям;
- быстрое обучение приёмам работы и освоение оборудования;
- возможность работы с постоянным или переменным током.
Многие организации строительной, ремонтной, автомобильной сферы, а также домашние умельцы успешно применяют резку электросваркой, так как этот метод предназначен для несложной, недорогой резки различных металлических поверхностей.
Сварочный ток
Что же со сварочным током? Как вы уже, надеюсь, поняли, чем больше сварочный ток, тем больше энергии передается в зону сварки, тем сильнее и глубже плавится металл и тем более «толстые» изделия вы можете соединять. А чтобы передать ток большей силы, нужен более толстый проводник. Соответственно, мы можем выйти на прямую зависимость: толщина металла — толщина электрода — сила тока. Часто на сварочных аппаратах наносят таблички соответствия толщины электрода и сварочного тока. Я рекомендую вам не воспринимать подобные таблицы как догму — это всего лишь отправная точка для того, чтобы вы ориентировались. Для домашнего хозяйства вам вполне хватит тока до 160А, который позволяет использовать электрод 4 мм. На моей памяти я очень редко применял этот диаметр электродов. В основном — это 2 и 3 мм. Существует еще диаметр 2.5 мм для электродов марок УОНИ-13/45, 15/55, НИАТ-3М (типы для углеродистых сталей). Ориентировочно сила сварочного тока может быть определена по формуле: I=Kdэл. Где К- опытный коэффициент, равный 40-60 мм для электродов из низкоуглеродистой стали и 35-40 мм для электродов со стержнем из высоколегированной стали, а dэл — это диаметр вашего электрода.
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.
Особенности сварки порошковой проволокой
Если при работе с омедненной проволокой требуется защитный газ, то применение порошковой его не требует. Процесс напоминает сварку электродом – с образованием шлаковой корки, которую необходимо удалять. Обмазка проволоки содержит элементы (флюс), которые при нагреве защищают сварочную ванну от воздействия воздуха. Отличительные особенности:
- высокая мобильность – не требуется перемещать баллоны по рабочей площадке;
- множество разновидностей марок проволоки позволяет подобрать ту, которая необходима в конкретных условиях;
- порошковую проволоку часто применяют во время уличных работ, в этом случае порывы ветра не мешают процессу в отличие от сварки с газом.
Главный минус – высокая стоимость. В среднем порошковая проволока на 50% дороже обычной омедненной.
Дефекты, возникающие при сварке массивных деталей. Как избежать проблем
Во время проведения работ могут возникать проблемы, влияющие на качество соединений.
| Описание дефекта | Причины и способы исправления |
| Во время сварки появляются поры |
|
| Шов получается слишком выпуклым | Необходимо правильно настроить полуавтомат. Отрегулировать скорость подачи проволоки и величину тока. Опробовать на ненужных обрезках металла. Проволока должна плавно подаваться в зону сварки и своевременно расплавляться без треска и щелчков. |
| Разбрызгивание металла во время сварки |
|
Если металлоконструкция сложной формы и есть опасения, что при сварке она деформируется, сборщики часто прихватывают в ответственных местах дополнительные временные усилители из уголков, швеллеров или арматуры. Они позволяют удержать размеры изделия в заданных пределах. Когда деталь остынет, их можно срезать.
Сварка массивных деталей полуавтоматом считается самым производительным способом. При минимуме усилий можно получить красивые и надежные соединения.
Виды швов и методы их наложения
Швы по положению и типу соединения делятся на несколько видов, от которых зависят настройки сварки.
По положению в пространстве делятся на:
- горизонтальные;
- вертикальные;
- потолочные;
- нижние.
Они могут соединяться внахлест, встык, кроме этого бывают тавровые и угловые соединения. Существует несколько методов наложения швов при сварке толстого металла.
Способы наложения
Метод сварки толстого металла каскадом заключается в следующем: весь участок разбивается на отрезки по 20 см. Сначала проваривается самый нижний участок, который называется корневым. Его длина примерно 20 см. Поверх корневого внахлест, не прерывая дуги, делают новый слой. Его общая длина будет 20 +20=40 см.
Лучше всего метод сварки понятен на схеме. Он применяется к толстым металлам, когда толщина листа более 20 мм. При таком способе сварки слои накладываются на неостывший металл, что позволяет уменьшить деформации и внутренние напряжения.
Они варят каскадом по длине и по ширине. Задача состоит в том, чтобы при накладывании следующего слоя место контакта было горячим.
Длина
Швы подразделяют на короткие длиной до 25 см, средние – до 1 м, и длинные – свыше 1 м. Короткие прокладывают за один проход.
При сваривании толстого металла приходится делать несколько слоев – по одному за каждый проход, так как каждый последующий слой становится все шире, то сварщик делает зигзагообразные или спиралевидные движения поперек шва. Таким образом, оплавляются кромки свариваемых деталей.
Такая технология обычно применяется при стыковом соединении толстого металла. Средние и длинные швы накладываются с использованием способов каскада и горки.
При сварке угловых и тавровых соединений применяют многослойный многопроходный двусторонний шов. Сначала формируется корневой шов. Затем поверх него прокладывается второй слой со смещением к одному из стыков, потом третий со смещением ко второму стыку с его оплавлением.
Четвертый идет поверх второго слоя, оплавляя кромку детали. Пятый проходит рядом с четвертым, а шестой слой поверх третьего, оплавляя кромку второй детали. Седьмой слой накладывают поверх четвертого, пятого и шестого слоев.
С обратной стороны шва на первый слой и кромки изделия наносится восьмой завершающий слой.
Параметров сварочного аппарата
Уменьшение сварочного тока уменьшает глубину сварочной ванны и наоборот. Ширина же ее практически не изменяется. Требуемая сила тока зависит от толщины металла и диаметра сварочного электрода. Повышение напряжения приводит к увеличению ширины шва, а глубина провара при этом уменьшается.
От скорости перемещения электрода при прочих равных условиях зависит глубина провара. Она увеличивается при скоростях до 40 м/час, а потом уменьшается. Ширина шва с увеличением скорости уменьшается постоянно.
Работа с толстым металлом требует большей подготовки для сварщика. Шов всегда получается многослойным. Прежде чем браться за такую сварку, необходимо освоить основные технологические приемы.
Как правильно сварить листы оцинковки?
Оцинковка или оцинкованная сталь представляет собой тонкий лист металла, который в процессе производства был обработан погружным способом таким элементом, как цинк. Если возникла необходимость соединить такие элементы, то цинковое покрытие на свариваемых кромках нужно будет полностью счистить. Делают это одним из следующих способов:
- Удалить слой механическим способом – с помощью угловой шлифовальной машины и абразивного диска, металлической щетки или наждачной бумаги;
- Выжечь сваркой – цинк испаряется при температуре порядка 900 градусов, поэтому нужно дважды пройти электродом вдоль образуемого шва. Однако в данном случае необходимо помнить, что пары цинка чрезвычайно ядовиты, поэтому такие работы разрешается проводить либо на открытом воздухе, либо в помещении с хорошей вентиляцией.
После каждого прохода электродом необходимо снимать с поверхности заготовки флюс. Когда цинк снят полностью, начинают сваривать собственно металл. Чтобы получить наиболее качественное соединение, следует пользоваться двумя разновидностями электродов.
Основу шва делают на основе материала с рутиловым покрытием, ими необходимо формировать шов максимально осторожно, не допуская слишком сильных колебаний. Облицовочный шов следует сделать значительно шире
Для этого подойдут стандартные электроды с обычным покрытием.
Общие сведения и процесс
Для того чтобы разобраться как правильно сварить металл электросваркой, надо понять, что речь идет о сварке, а не о металлургическом процессе выплавки и для чего необходимы такие знания. Освоить сварочное производство с нынешним количеством обучающих материалов можно и в домашних условиях, но и только для собственных бытовых нужд. Если речь идет об оказании услуг, то это влечет за собой определенную ответственность за качество работ и потому знания и опыт лучше получать в специализированных учебных заведениях.
Процесс происходит под непосредственным воздействием электрической дуги, температура которой превосходит температуру плавления любого из известных металлов и их сплавов и составляет 70000С.
Сваривание нержавейки электросваркой требует специальных электродов
Дуга образуется от подачи электрической энергии постоянного или переменного напряжения от сварочного трансформатора к электроду и свариваемому предмету. Под воздействием возникающей высокой температуры металлы плавятся и образуют сварочную ванну, в которой перемешиваются, а входящие в них примеси в виде шлаков всплывают на поверхность и создают защитную пленку. Металлы остывают, затвердевают и образуют сварное соединение или шов. Застывший шлак убирают. Для сварки применяют плавящиеся и неплавящиеся электроды, а также присадочные проволоки и защитные газы и смеси.
По степени механизации сварку разделяют на:
Электрическая дуга может оставить ожоги на теле и глазах
- ручную;
- полуавтоматическую;
- автоматическую.
Электрическая дуга может образовываться при помощи постоянного тока прямой полярности, когда отрицательный полюс подводиться на электрод, и обратной полярности – на электроде положительный полюс. Также она может создаваться переменным током. Дуга может образовываться не только между изделием и электродом, но и между электродами. Такая дуга называется косвенного действия или независимая. Дуга при сварке может быть открытой для наблюдения, закрытой и полуоткрытой
Это различие особенно важно учитывать при соблюдении правил техники безопасности и защите органов зрения специальными светофильтрами от ожогов ультрафиолетовым излучением
Уделять внимание защите от окружающего воздуха надо и зоне сварки. Защитой может быть шлак, выделяющийся при плавлении, газ и флюс
Флюс – это специальное вещество или смесь из различных материалов, которым защищают от атмосферного воздействия, для стабилизации горения дуги и придаче сварочному шву дополнительных свойств. Как правило, эту смесь наносят на электрод.
Основные способы соединения тонколистового металла
Сварка жести может осуществляться как ручной дуговой сваркой, так и полуавтоматом. Эти обе методики широко применяются для соединения мелких деталей, толщина металла которых не более 3 миллиметров.
Специалисты рекомендуют совершать сварку тонкого металла полуавтоматом, так как оборудование лучше справляется с этой задачей при работе на маленьком токе. Таким образом, можно избежать деформации изделия.
Сварка стальных листов может осуществляться несколькими способами:
- прерывистый метод или точечный, при котором можно варить тонкий металл инвертором без риска. На изделии просто ставятся точки и таким образом скрепляются две части. Этот метод требует некоторых навыков, так как мастер должен очень быстро перемещать проводник, пока металл не успел остыть.
- непрерывная сварка жести на протяжении всего шва. Сварочный аппарат для такого способа лучше выставлять на маленький ток, не более 60А. Кроме этого, нужно выбрать определенную скорость ведения электрода, так как при быстром перемещении изделие не успеет сплавиться, а при медленном, в нем могут образоваться дыры.
Существует два основных способа для сварки жести:
Работа плавящимися электродами. Для этого лучше использовать проводники, диаметром не более 2 миллиметров. Оптимальным размером считается 1,6 мм. Основной задачей мастера при этом является контроль недопущения перевара, чтобы не прожечь деталь. Проводник нужно вести с умеренной скоростью, чтобы и сплав получился качественным, и при этом в металле не образовалась дырка. В момент сцепления материалов необходимо обеспечить полный провар кромок стали, но не прожечь его. Здесь сварка тонколистовой стали заключается в мгновенном расплавлении кромок и невозможности вести полноценный контроль над созданием сварочной ванны
То есть, при таком способе важно внимательно вести электрод, чтобы не прожечь материал. Для этого необходимо долго тренироваться.
Сварка инвертором тонкого металла с применением нерасплавляющегося электрода
Такой метод, в свою очередь, тоже делится на два типа:
- метод оплавления и соединения кромок деталей;
- метод с использованием присадочной проволоки.
Этот способ подразумевает соединение деталей без примеси дополнительного материала. То есть, электрод не плавиться, а только расплавляет края деталей и соединяет их между собой. Такая методика дает возможность работать с самыми тонкими стальными листами.
Кузнечная сварка металла: технология
Технология кузнечной сварки металла заключается в соединении заготовок при помощи силового воздействия ударными инструментами. Она подходит для работы с низкоуглеродистыми стальными конструкциями. Предварительно заготовки следует очистить от загрязнений и окисляющих веществ. После этого металл подогревается таким образом, чтобы не допустить окисления. Оптимальны для топлива — древесный уголь, кокс. Нагревание стали производится до температуры 1350-1400 °С. Непосредственно перед ударной обработкой металл покрывается флюсом, чтобы исключить риск прожига.
Оборудование для кузнечной сварки:
- переносные и стационарные горны;
- наковальни;
- кузнечные клещи;
- большие и компактные молоты;
- емкости для охлаждения деталей.
Изображение №6: кузнечная сварка
Сварные швы
При сваривании толстостенных деталей могут возникнуть поры или трещины. Для их предотвращения при сварке применяют методы:
- «горка»;
- блочный;
- каскадный.
В первом случае вначале на участке стыка в 200-300 мм формируют слой №1. После очистки его от окалины на него наваривают слой №2, который в 2 раза длиннее первого. Далее отступают на 200-300 мм от начала слоя №2 и наваривают слой №3. Таким образом заполняют весь сварочный шов швами с двух сторон от слоя №1.
При сварке металла толщиной от 20 мм используется каскадный метод. По сути, этот метод является разновидностью метода «горка». В этом случае весь шов делится на отрезки в 20 см. Сначала проваривается самый нижний участок в 20 см. Затем поверх первого слоя кладется второй слой длиной 40 см. Поверх второго слоя кладется третий слой длиной 60 см. Таким образом укладывают слои до заполнения шва над участком №1. После этого от участка №1 варят короткие швы в обе стороны. Благодаря этому, зона сварки будет все время нагрета, и там не образуются трещины.
При блочном методе шов сначала варят по отдельным участкам (блокам), а промежутки между ними заваривают до окончания завершения сварки всего шва.
