Вы купили сварочный аппарат и желаете освоить сварку инвертором для начинающих.
Трудностей бояться не стоит! Инверторный аппарат прост в обращении, любой человек без опыта и знаний сможет в короткие сроки овладеть процессом сварки.
Техника безопасности. Сварочное производство связано с электрическим напряжением, в простонародье — ток. Ток невидим, но способен поразить человека до летального исхода.
Проверяем сварочные кабеля на исправность и подсоединяем к инверторному оборудованию. Обратный кабель с прищепкой на металл к минусовому разъему. Кабель с электрододержателем к разъему +. Электрод вставляем в электрододержатель.
При подключении аппарата к сети визуально оцениваем токонесущие кабеля на исправность. Убедились в исправности кабелей, включаем вилку в розетку и тумблер на приборе, предварительно установив регулятор тока в наименьшее значение. Если вентилятор охлаждения заработал ровно, без треска и шума, значит все хорошо.
Вес металла. При соединении тяжелых конструкций, соблюдайте меры предосторожности. Многотонные изделия при обрушении могут привести к летальному исходу или инвалидности.
Экипировка. Сварочное производство связано с высокой температурой. Сварщик должен иметь:
Краги применяются при сварке на высотах, когда руки поднимаются вверх, а рукавицы в остальных случаях.
Другие принадлежности:
Электроды подбираются под металл (углеродность, добавки) и по диаметру, от толщины металла и технических характеристик инвертора.
Для начинающих, опытные сварщики советуют кабель держака приложить к телу, прижать локтем руки и обернуть его вдоль предплечья (от локтя до кисти), взять держак в руку. Так плечевой сустав будет тянуть кабель, а рука с кистью останутся свободными. Способ поможет с легкостью манипулировать рукой.
Правильное расположение кабеля на предплечье. С голыми руками работать не стоит.
Если держак взять просто в руку без обмотки предплечья кабелем, то в процессе сварки рука устанет и кистевые движения приведут кабель в болтающие движения. Что отразится на качестве сварного соединения.
Как варить инверторной сваркой правильно? Устанавливаем на аппарате сварочный ток согласно диаметру электрода, типу соединения и положению сварки. Инструкция по настройке имеется на аппарате и пачке электродов. Принимаем устойчивую стойку, локоть отводим от тела (прижимать нельзя), одеваем маску и начинаем процесс.
Сварку инвертором для начинающих лучше начинать с металлических заготовок более 20 см.
Известно, что новичок, одевая маску и зажигая дугу перестает дышать, пытаясь на одном дыхании проварить всю длину заготовки. При коротких изделиях, появится привычка варить на одном дыхании. Поэтому, тренируйтесь на длинных заготовках, учась правильно дышать при сварке.
Заготовки (пластины) на рабочем столе можно положить в горизонтальной плоскости — вертикально к себе или горизонтально, без разницы.
Зажатый в держателе электрод вначале сварки ставите под углом 90 градусов (перпендикулярно) и отводите в сторону шва на 30-45 градусов. Зажигаете дугу и начинаете движение.
Расстояние между свариваемой поверхностью и электродом 2-3 мм, представьте, что вы ведете карандаш по листу бумаги.
Учтите, при сварке электрод сгорая уменьшается — постепенно приближайте плавящийся стержень к поверхности на расстояние 2-3 мм и удерживайте угол наклона 30-45 градусов.
Видео:
Сначала учимся зажигать и держать дугу. Чувствуйте грань, когда приближать электрод при сгорании к свариваемой поверхности, чтобы дуга не прерывалась.
Зажигают электрод двумя способами:
Новый электрод зажигается легко. У работающего стержня появляется шлаковая пленка, препятствующая поджигу. Нужно просто подольше постучать для разбития пленки.
Видео: что такое форсаж дуги на сварочном инверторе и как его применить.
Новичку лучше сначала учиться на ниточном шве, электрод ведется ровно, без колебательных движений.
После освоения ниточной технологии, переходите к свариванию металла с колебательными движениями. Которые применяются при толстом металле для прогрева, задерживая электрод в определенной точке с помощью движений — елочкой, зигзагами, спиралью или своим методом.
Виды колебательных движений
В начале соединения проводим слева-направо несколько движений образуя сварочную ванну и пошли вдоль шва делая колебательные движения. Угол наклона электрода 30-45 градусов. После прохода отбиваем шлак молотком и зачищаем щеткой. Берегите глаза, одевайте очки.
Совет: в конце сварочного шва, делаете колебательные движения в стороны и убираете электрод в сторону наплавленного металла. Эта хитрость придаст сварному соединению красоту (избавит от кратера).
Видео: как варить угловое соединение, встык и внахлест.
Швы делятся на:
Однопроходной шов выполняется на металлах до 3 мм. Многопроходные швы накладываются при больших толщинах металла.
Сварщики проверяют качество шва молотком — наносят удар рядом со швом. Если шов гладкий, без неровностей, то после удара шлак слетает полностью, ему не за что зацепится. Важно подбирать правильный температурный режим: перегретый шов (каленый) сломается, недогретый — риск непровара.
Ток подбирают исходя от диаметра электрода, в теории 30 А на 1 мм диаметра электрода.
Рассмотрим полярность при сварке инвертором. При соединении на постоянном токе, движение электронов постоянное, что уменьшает разбрызгивание расплавленного металла. Шов получается качественным и аккуратным.
На аппарате имеется выбор полярности. Что такое полярность — это направление движения электронов в зависимости от подключения кабелей к разъемам оборудования.
На пачке с электродами указывается полярность, эта инструкция поможет правильно подсоединить провода к оборудованию.
Суть соединения тонких пластин сводится к подбору электродов малого диаметра и настройке сварочного тока. Например, для металла толщиной 0,8 мм берут электроды диаметром 1,8 мм. Ток на инверторе выставляют в 35 А.
Технология происходит прерывистыми движениями. Посмотрите видеоролик, где подробно показывается соединение тонких пластин.
Видео:
Чтобы правильно прожечь отверстие в трубе, на аппарате выставляем ток 140 А для электрода в 2,5 мм. Зажигаем электрод, ставя его на одном месте для прогрева металла и вдавливаем. Передвигаем электрод на новое место, прогреваем и вдавливаем. Постепенно, прорезаем в трубе отверстие.
Рез трубы
Пластину при резке лучше ставить вертикально, чтобы расплавленные сопли стекали вниз. Если резать в горизонтальном положении, то снизу реза застынут сосульки. Вот и все хитрости!
Новичков терзает вопрос, какая полярность проводов при резке инвертором лучше?
Видео:
P.S. Текстовый материал и видео поможет вам освоить сварку инвертором для начинающих в короткие сроки. Удачи!
Текущая страница: 1 (всего у книги 17 страниц)
Евгений Максимович Костенко
Сварочные работы: Практическое пособие для электрогазосварщика
Введение
В условиях научно-технического прогресса особенно важно развитие определяющих его областей науки, техники и производства. К ним могут быть отнесены сварка и резка металлов, которые во многих отраслях промышленности являются одними из основных факторов, определяющих темпы технического прогресса, и оказывают существенное влияние на эффективность общественного производства. Практически нет ни одной отрасли машиностроения, приборостроения и строительства, в которой не применялись бы сварка и резка металлов.
Сварное исполнение многих видов металлоконструкций позволило наиболее эффективно использовать заготовки, полученные прокаткой, гибкой, штамповкой, литьем и ковкой, а также металлы с различными физико-химическими свойствами. Сварные конструкции по сравнению с литыми, коваными, клепаными и т. п. являются более легкими и менее трудоемкими. С помощью сварки получают неразъемные соединения почти всех металлов и сплавов различной толщины – от сотых долей миллиметра до нескольких метров.
Основоположниками электрической дуговой сварки металлов и сплавов являются русские ученые и изобретатели.
По уровню развития сварочного производства СССР являлся ведущей страной в мире. И впервые осуществил эксперимент по ручной сварке, резке, пайке и напылению металлов в открытом космосе.
Успешно ведутся работы в специализированном институте сварочного профиля – Институте электросварки им. Е. О. Патона АН Украины (ИЭС).
Рост технического прогресса – введение в эксплуатацию сложного сварочного оборудования, автоматических линий, сварочных роботов и т. д. – повышает требования к уровню общеобразовательной и технической подготовки кадров рабочих-сварщиков. Цель настоящей книги – помочь учащимся профессионально-технических училищ, учебно-курсовых комбинатов, а также учащимся при подготовке на производстве освоить профессию электрогазосварщика.
Раздел первый
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРКЕ, СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ И ШВАХ
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ВИДОВ СВАРКИ
1. Общие сведения об основных видах сварки
Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого (в соответствии с существующими стандартами).
Различают два основных наиболее распространенных вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением.
Сущность сварки плавлением состоит в том, что металл по кромкам свариваемых частей оплавляется под действием теплоты источника нагрева. Источником нагрева могут быть электрическая дуга, газовое пламя, расплавленный шлак, плазма, энергия лазерного луча. При всех видах сварки плавлением образующийся жидкий металл одной кромки соединяется и перемешивается с жидким металлом другой кромки, создается общий объем жидкого металла, который называется сварочной ванной. После затвердевания металла сварочной ванны получается сварной шов.
Сущность сварки давлением состоит в пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей путем их сжатия под нагрузкой при температуре ниже температуры плавления. Сварной шов получается в результате пластической деформации. Сваркой давлением хорошо свариваются только пластические металлы: медь, алюминий, свинец и др. (холодная сварка).
Среди большого разнообразия различных видов сварки плавлением ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты является электрическая дуга.
В 1802 г. русский ученый В. В. Петров открыл явление электрического дугового разряда и указал на возможность использования его для расплавления металлов. Своим открытием Петров положил начало развитию новых отраслей технических знаний и науки, получивших в дальнейшем практическое применение в электродуговом освещении, а затем при электрическом нагреве, плавке и сварке металлов.
В 1882 г. ученый-инженер Н. Н. Бенардос, работая над созданием крупных аккумуляторных батарей, открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им был разработан способ дуговой сварки в защитном газе и дуговая резка металлов.
Ученый-инженер Н. Г. Славянов в 1888 г. предложил производить сварку плавящимся металлическим электродом. С именем Славянова связано развитие металлургических основ электрической дуговой сварки, создание первого автоматического регулятора длины дуги и первого сварочного генератора. Им были предложены флюсы для получения высококачественного металла сварных швов. (В Московском политехническом музее имеется подлинный сварочный генератор Славянова и экспонируются образцы сварных соединений.)
В 1924-1935 гг. применяли в основном ручную сварку электродами с тонкими ионизирующими (меловыми) покрытиями. В эти годы под руководством академика В. П. Вологдина были изготовлены первые отечественные котлы и корпуса нескольких судов. С 1935-1939 гг. стали применяться толстопокрытые электроды. Для электродных стержней использовали легированную сталь, что позволило использовать сварку для изготовления промышленного оборудования и строительных конструкций. В процессе развития сварочного производства, под руководством Е. О. Патона (1870-1953), была разработана технология сварки под флюсом. Сварка под флюсом позволила увеличить производительность процесса в 5-10 раз, обеспечить хорошее качество сварного соединения за счет увеличения мощности сварочной дуги и надежной защиты расплавленного металла от окружающего воздуха, механизировать и усовершенствовать технологию производства сварных конструкций. В начале 50-х годов Институтом электросварки им. Е. О. Патона была разработана электрошлаковая сварка, что позволило заменить литые и кованые крупногабаритные детали сварными; заготовки стали более транспортабельными и удобными при сборке-монтаже.
Промышленное применение с 1948 г. получили способы дуговой сварки в инертных защитных газах: ручная – неплавящимся электродом, механизированная и автоматическая – неплавящимся и плавящимся электродом. В 1950-1952 гг. в ЦНИИТмаше при участии МВТУ и ИЭС им. Е. О. Патона была разработана сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа – процесс высокопроизводительный и обеспечивающий хорошее качество сварных соединений. Сварка в среде углекислого газа составляет около 30 % объема всех сварочных работ в нашей стране. Разработкой этого способа сварки руководил доктор наук, профессор К. Ф. Любавский.
В эти же годы французскими учеными был разработан новый вид электрической сварки плавлением, получивший название электроннолучевой сварки.
Этот способ сварки применяется и в нашей промышленности. Впервые в открытом космосе была осуществлена автоматическая сварка и резка в 1969 г. космонавтами В. Кубасовым и Г. Шониным. Продолжая эти работы, в 1984 г. космонавты С. Савицкая и В. Джанибеков провели в открытом космосе ручную сварку, резку и пайку различных металлов.
К сварке плавлением относится также газовая сварка, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки (в соответствии с существующими стандартами). Способ газовой сварки был разработан в конце прошлого столетия, когда началось промышленное производство кислорода, водорода и ацетилена. В этот период газовая сварка являлась основным способом сварки металлов и обеспечивала получение наиболее прочных соединений. Наибольшее распространение получила газовая сварка с применением ацетилена. С развитием сети железных дорог и вагоностроения газовая сварка не могла обеспечить получение конструкций повышенной надежности. Большее распространение получает дуговая сварка. С созданием и внедрением в производство высококачественных электродов для ручной дуговой сварки, а также разработкой различных методов автоматической и механизированной дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов, контактной сварки газовая сварка вытеснялась из многих производств. Тем не менее, газовая сварка применяется во многих отраслях промышленности при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали, сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и других цветных металлов и их сплавов; наплавочных работах. Разновидностью газопламенной обработки является газотермическая резка, которая широко применяется при выполнении заготовительных операций при раскрое металла.
К сварке с применением давления относится контактная сварка, при которой используется также тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока. Различают точечную, стыковую, шовную и рельефную контактную сварку.
Основные способы контактной сварки разработаны в конце прошлого столетия. В 1887 г. Н. Н. Бенардос получил патент на способы точечной и шовной контактной сварки между угольными электродами. Позднее эти способы контактной сварки, усовершенствованные применением электродов из меди и ее сплавов, стали наиболее распространенными.
Контактная сварка занимает ведущее место среди механизированных способов сварки. В автомобилестроении контактная точечная сварка является основным способом соединения тонколистовых штампованных конструкций. Кузов современного легкового автомобиля сварен более чем в 10 000 точек. Современный авиалайнер имеет несколько миллионов сварных точек. Стыковой сваркой сваривают стыки железнодорожных рельсов, стыки магистральных трубопроводов. Шовная сварка применяется при изготовлении бензобаков. Рельефная сварка является наиболее высокопроизводительным способом сварки арматуры для строительных железобетонных конструкций.
Особенность контактной сварки – высокая скорость нагрева и получение сварного шва. Это создает условия применения высокопроизводительных поточных и автоматических линий сборки узлов автомобилей, отопительных радиаторов, элементов приборов и радиосхем.
Контрольные вопросы:
1. Что называется сваркой и какие основные два вида сварки вы знаете?
2. Расскажите о сущности сварки плавлением и сварки давлением.
3. Расскажите о новых видах сварки.
4. Что вы знаете о применении газовой сварки?
5. Что вы знаете о контактной сварке и ее достоинствах?
2. Классификация сварки плавлением
Сварку плавлением в зависимости от различных способов, характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок деталей можно условно разделить на следующие основные виды:
электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;
электрошлаковая сварка, где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток;
электронно-лучевая, при которой нагрев и расплавление металла производится потоком электронов;
лазерная, при которой нагрев и расплавление металла происходит сфокусированным мощным лучом микрочастиц – фотонов;
газовая, при которой нагрев и расплавление металла происходит за счет тепла пламени газовой горелки.
Более подробную классификацию можно провести и по другим характеристикам, выделив сварку плавящимся и неплавящимся электродом, дугой прямого и косвенного действия; открытой дугой, под флюсом, в среде защитного газа, дуговой плазмой.
Классификация дуговой сварки производится также в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода и полярности тока и т. д.
По степени механизации различают сварку ручную, механизированную (полуавтоматом) и автоматическую. Каждый из видов сварки в соответствии с этой классификацией характеризуется своим способом зажигания и поддержания определенной длины дуги; манипуляцией электродом для придания свариваемому шву нужной формы; способом перемещения дуги по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.
При ручной сварке указанные операции выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов (рис. 1).
При сварке на полуавтомате плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются сварщиком вручную (рис. 2).
При автоматической сварке механизируются операции по возбуждению дуги и перемещению ее по линии наложения шва с одновременным поддержанием определенной длины дуги (рис. 3). Автоматическая сварка плавящимся электродом производится, как правило, сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режимы сварки (сварочный ток, напряжение дуги, скорость перемещения дуги и др.) более стабильны. Этим обеспечивается качество сварного шва по его длине, однако требуется более тщательная подготовка к сборке деталей под сварку.
Рис. 1. Схема ручной сварки покрытым электродом: 1 – сварочная дуга; 2 – электрод; 3 – электрододержатель; 4 -сварочные провода; 5 – источник питания (сварочный трансформатор или выпрямитель); 6 – свариваемая деталь, 7 – сварочная ванна; 8 -сварной шов; 9 – шлаковая корка
Рис. 2. Схема механизированной (полуавтоматом) сварки под слоем флюса: 1 – держатель; 2 – гибкий шланг, 3 – кассета со сварочной проволокой; 4 – подающий механизм; 5 -источник питания (выпрямитель), 6 – свариваемая деталь; 7 – сварной шов; 8 – шлаковая корка; 9 -бункер для флюса
Рис. 3. Схема автоматической дуговой сварки под слоем флюса: 1 – дуга; 2 – газовый пузырь (полость); 3 – сварочная головка; 4 – тележка (сварочный трактор); 5 – пульт управления; 6 -кассета со сварочной проволокой; 7 – свариваемая деталь; 8 – сварочная ванна; 9 – сварной шов; 10 – шлаковая корка; 11 – расплавленный флюс; 12 – нерасплавленный флюс
Контрольные вопросы:
1. Назовите основные виды сварки плавлением.
2. Что вы знаете о механизированных способах сварки?
3. Каковы особенности автоматической сварки?
3. Сущность основных способов сварки плавлением
При электрической дуговой сварке энергия, необходимая для образования и поддержания дуги, поступает от источников питания постоянного или переменного тока.
В процессе электрической дуговой сварки основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда (дуги), возникающего между свариваемым металлом и электродом. При сварке плавящимся электродом под воздействием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец (конец) плавящегося электрода расплавляются и образуется сварочная ванна. При затвердевании расплавленного металла образуется сварной шов. В этом случае сварной шов получается за счет основного металла и металла электрода.
К плавящимся электродам относятся стальные, медные, алюминиевые; к неплавящимся – угольные, графитовые и вольфрамовые. При сварке неплавящимся электродом сварной шов получается только за счет расплавления основного металла и металла присадочного прутка.
При горении дуги и плавлении свариваемого и электродного металлов необходима защита сварочной ванны от воздействия атмосферных газов – кислорода, азота и водорода, так как они могут проникать в жидкий металл и ухудшать качество металла шва. По способу защиты сварочной ванны, самой дуги и конца нагреваемого электрода от воздействия атмосферных газов дуговая сварка разделяется на следующие виды: сварка покрытыми электродами, в защитном газе, под флюсом, самозащитной порошковой проволокой и со смешанной защитой.
Покрытый электрод представляет собой металлический стержень с нанесенной на его поверхность обмазкой. Сварка покрытыми электродами улучшает качество металла шва. Защита металла от воздействия атмосферных газов осуществляется за счет шлака и газов, образующихся при плавлении покрытия (обмазки). Покрытые электроды применяются для ручной дуговой сварки, в процессе которой необходимо подавать электрод в зону горения дуги по мере его расплавления и одновременно перемещать дугу по изделию с целью формирования шва (см. рис. 1).
При сварке под флюсом сварочная проволока и флюс одновременно подаются в зону горения дуги, под воздействием теплоты которой плавятся кромки основного металла, электродная проволока и част флюса. Вокруг дуги образуется газовый пузырь, заполненный парами металла и материалов флюса. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя шлак Расплавленный флюс защищает зону горения дуги от воздействия атмосферных газов и значительно улучшает качество металла шва Сварка под слоем флюса применяется для соединения средних и больших толщин металла на полуавтоматах и автоматах (см. рис. 3).
Сварку в среде защитных газов выполняют как плавящимся элек тродом, так и неплавящимся с подачей в зону горения дуги присадоч ного металла для формирования сварного шва.
Сварка может быть ручной, механизированной (полуавтоматом и автоматической. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, иногда азот для сварки меди. Чаще применяются смеси газов: аргон + кислород, аргон + гелий, аргон + углекислый газ + ккислород и др. В процессе сварки защитные газы подаются в зон горения дуги через сварочную головку и оттесняют атмосферные газы от сварочной ванны (рис. 4). При электрошлаковой сварке тепло, идущее на расплавление металла изделия и электрода, выделяется под воздействием электрического тока, проходящего через шлак. Сварк осуществляется, как правило, при вертикальном расположении свариваемых деталей и с принудительным формированием металла шв (рис. 5). Свариваемые детали собираются с зазором. Для предотвращения вытекания жидкого металла из пространства зазора и формирования сварного шва по обе стороны зазора к свариваемым деталям прижимаются охлаждаемые водой медные пластины или ползуны. По мере охлаждения и формирования шва ползуны перемещаются снизу вверх.
Рис. 4. Схема сварки в среде защитных газов плавящимся (а) и неплавящимся (б) электродом. 1 – сопло сварочной головки; 2 – сварочная дуга; 3 – сварной шов; 4 – свариваемая деталь; 5 – сварочная проволока (плавящийся электрод); 6 – подающий механизм
Рис. 5. Схема электрошлаковой сварки:
1 – свариваемые детали; 2 – фиксирующие скобы; 3 – сварной шов; 4 – медные ползуны (пластины); 5 – шлаковая ванна; 6 – сварочная проволока; 7 – подающий механизм; 8 – токоподводящий направляющий мундштук; 9 – металлическая ванна; 10 – карман – полость для формирования начала шва, 11 – выводные планки
Обычно электрошлаковую сварку применяют для соединения деталей кожухов доменных печей, турбин и других изделий толщиной от 50 мм до нескольких метров. Электрошлаковый процесс применяют также для переплава стали из отходов и получения отливок.
Электронно-лучевая сварка производится в специальной камере в глубоком вакууме (до 13-105 Па). Энергия, необходимая для нагрева и плавления металла, получается в результате интенсивной бомбардировки места сварки быстро движущимися в вакуумном пространстве электронами. Вольфрамовый или металлокерамический катод излучает поток электронов под воздействием тока низкого напряжения. Поток электронов фокусируется в узкий луч и направляется на место сварки деталей. Для ускорения движения электронов к катоду и аноду подводится постоянное напряжение до 100 кВ. Электронно-лучевая сварка широко применяется при сварке тугоплавких металлов, химически активных металлов, для получения узких и глубоких швов с высокой скоростью сварки и малыми остаточными деформациями (рис. 6).
Лазерная сварка – эта сварка плавлением, при которой для нагрева используется энергия излучения лазера. Термин «лазер» получил свое название по первым буквам английской фразы, которая в переводе означает: «усиление света посредством стимулированного излучения».
Современные промышленные лазеры и системы обработки материалов показали существенные преимущества лазерной технологии во многих специальных отраслях машиностроения. Промышленные СО2-лазеры и твердотельные снабжены микропроцессорной системой управления и применяются для сварки, резки, наплавки, поверхностной обработки, прошивки отверстий и других видов лазерной обработки различных конструкционных материалов. С помощью СО2-лазера производится резка как металлических материалов, так и неметаллических: слоистых пластиков, стеклотекстолита, гетинакса и др. Лазерная сварка и резка обеспечивают высокие показатели качества и производительности.
Рис. 6. Схема формирования пучка электронов при электронно-лучевой сварке: 1 – катодная спираль; 2 – фокусирующая головка; 3 – первый анод с отверстием; 4 – фокусирующая магнитная катушка для регулирования диаметра пятна нагрева на детали; 5 – магнитная система отклонения пучка; 6 – свариваемая деталь (анод); 7 – высоковольтный источник постоянного тока; 8 – сфокусированный пучок электронов; 9 – сварной шов
Контрольные вопросы:
1. Что такое сварочная ванна?
2. Из чего состоит металл сварного шва при сварке плавящимся и неплавящимся электродами?
3. Какие функции выполняют плавящиеся и неплавящиеся электроды?
4. Для чего необходима защита сварочной ванны, дуги и конца нагретого электрода?
5. На какие виды подразделяется электрическая сварка плавлением по способу защиты?
6. Расскажите, в чем сущность сварки покрытыми электродами?
7. За счет чего осуществляется защита зоны горения дуги при сварке под слоем флюса?
8. В чем сущность сварки в защитных газах?
9. Кратко охарактеризуйте электрошлаковую сварку.
10. Каковы достоинства электронно-лучевой и лазерной сварки?
Точную стоимость обучения уточняйте у менеджеров.
Курс электросварщиков - это учебная программа для тех, кто желает освоить профессию сварщика, специалиста по ручной дуговой сварке «с нуля». Для обучения на курсе слушателям не нужно обладать начальными знаниями и опытом сварки и резки металлов.
Учебная программа построена на последовательном, поэтапном освоении профессии и технологии проведения сварочных работ с использованием электросварочных аппаратов, ручной дуговой сварки. Обучение сварщиков (электросварщиков) начинается с изучения основ теории сварки и резки металлов. Постигая профессию «с нуля», слушатели получат весь необходимый объем знаний для ведения успешной трудовой деятельности.
Начинается курс электросварки с изучения физических основы сварки, знакомства с техникой электробезопасности, правилами безопасности при проведении сварочных работ, а также оказанием первой помощи при получении травм. Заложив основу осуществления безопасных сварочных работ согласно правилам, нормам и требованиям, слушатели продолжат свое профессиональное обучение, подробно изучая виды сварочных аппаратов, контроль качества сварки, технологии ручной дуговой сварки покрытыми электродами и технологический процесс производства сварных конструкций.
Учебный центр ГЦДПО предлагает Вам уникальную возможность освоить востребованную профессию, пройдя обучение сварочному делу на краткосрочных курсах . Сварщик (электросварщик в частности) - это специалист, востребованный как в машиностроительном производстве, так и в строительстве. Качественное проведение ручной дуговой сварки, освоенное в нашем центре, будет являться гарантом Вашей постоянной востребованности и высокого уровня оплаты Вашего труда.
Сдача тестов, и итогового экзамена.
Почти каждый человек сталкивался с ситуацией, когда необходимо было заварить какую-нибудь металлическую деталь. Чаще всего это происходит при строительных работах. Отлично, если мужчина владеет этим процессом, но порой приходится обращаться к профессионалам своего дела. Но сварке можно научиться и самостоятельно. Новички обычно начинают с изучения швов. Сложные работы следует начинать лишь тогда, когда домашний мастер узнает, как правильно варить сваркой электродами.
Сварка на сегодняшний день - самое надежное соединение металла, ведь при ней материалы сплавляются в одно целое. Процедура проходит под воздействием высоких температур. Большая часть сварочных аппаратов использует для работы электрическую дугу.
Принцип ее работы таков : она разогревает металл в определенной небольшой зоне до температуры плавления. Называется такая сварка электродуговой.
При образовании электрической дуги может использоваться как постоянный, так и переменный ток. При переменном применяются трансформаторы, при постоянном - инверторы.
Проще работа обстоит с инверторами, т. к. они работают от сети 220 В. Отличаются небольшими размерами и весом, порядка 4−8 кг. Почти не издают шума и не влияют на напряжение.
Гораздо труднее обстоит работа с трансформаторами, т. к. ток переменный, он оказывает влияние на скачки напряжения, чему обычно не очень рады соседи и бытовая техника. Аппарат при этом большой и тяжелый.
Таким образом становится очевидно, что для новичков больше подойдет сварочный инвертор .
Для сварочных работ необходим набор инструментов и спецзащиты. Это непосредственно сам сварочный аппарат, электроды, молоток и щетка. Диаметр электродов зависит от материала, над которым предстоит работать.
Не стоит забывать и о защите . Для защиты глаз обязательно необходима сварочная маска, также нужно надеть одежду из плотного материала и замшевые перчатки и прочную обувь. Еще пригодятся приборы, преобразующие переменный ток в постоянный - это выпрямитель, инвертор или трансформатор.
Чтобы возникла электрическая дуга, необходимы токопроводящие элементы: в этом случае это металл и электрод. При соприкосновении металла и электрода появляется электрическая дуга. В этом же месте сразу начинает плавиться металл, одновременно с ним плавится и электрод, который переносится в сварную ванну.
Также в процессе горит и защитная поверхность электрода, при этом частично испаряясь и выделяя определенное количество газов. Эти газы создают завесу и защищают металл от окисления. Также металл покрывается шлаком, который помогает металлу, поддерживая температуру.
Образование шва происходит при перемещении электрода, в чем и заключается весь секрет сварки. Еще необходимо следить за углом наклона и параметрами тока . После остывания металла на нем остается корка шлака, которая защищает металл от окисления. Шлак затем отбивают при помощи молотка.
В первое время проводить сварочные работы необходимо под надзором опытного сварщика, он покажет как научиться варить сваркой, даст совет и поможет в случае проблем. Можно попрактиковаться на куске металла.
Для начинающих сварщиков больше всего подойдет 3 мм электрод . Он стоит немного дороже, но с ним проще работать. Позже, как будет получен опыт, можно будет перейти к другим вариантам. Зафиксировать его можно в специальном держателе, который бывает пружинный и винтовой и крепится к одному из кабелей. После фиксирования электрода можно приступить к соединению кабелей.
На сварочном аппарате имеется два выхода : положительный и отрицательный. Также есть два кабеля, один из них заканчивается держателем, куда вставляется электрод, другой - специальным зажимом.
При обычных видах сварки подключают прямую полярность: минус идет на электрод, плюс на деталь. Но при некоторых работах используют обратную полярность.
После приготовления всех деталей и приборов можно приступать к работе. Первым делом крепится кабель с зажимом. Затем нужно проверить другой кабель на изоляцию и надежное фиксирование электрода. Потом на сварочном аппарате выставляется мощность тока в зависимости от диаметра выбранного электрода.
Зажигается электрическая дуга. Чтобы это сделать, нужно слегка дотронуться электродом до металла , при этом должны брызнуть искры. После первого контакта электрод прикасается к металлу и приподнимается на высоту, равную 5 мм.
Высоты 5 мм нужно придерживаться на протяжении всей операции. По ходу процесса должен выгорать электрод и его нужно будет менять . Также он может периодически прилипать к металлу, в этом случае необходимо слегка качнуть им.
После зажигания дуги можно перейти к наплавлению валика. Делается это легкими колебательными движениями, плавно перемещая электрод. В результате операции должен получиться шов с небольшим наплавлением металла.
Движение электрода может протекать по трем направлениям :
Во время работы можно накладывать один вариант на другой. Каждый мастер предпочитает работать по собственному направлению. Ведь основная задача состоит в надежном соединении металлов, а каким образом это происходит - не так важно.
Недостаточно просто водить электродом по металлу. Необходимо знать некоторые нюансы сварки и как правильно сварить определенный металл. Один из них заключается в том, что шов «тянет» деталь, из-за чего их может повести. И в итоге получится совсем не тот результат, что ожидал мастер. Чаще всего избежать этой проблемы можно, прихватив деталь в нескольких местах, примерно через каждые 10 см. Делается это с двух сторон, после чего начинается основная работа.
Помимо скрепления металла перед сваркой, нужно знать, какое значение тока выставлять в определенных ситуациях. Все зависит от толщины металла, над которым производится работа и диаметра электрода.
Но иногда может внезапно упасть напряжение, инвертор не сможет сам среагировать на эту ситуацию. В этом случае нужно просто замедлить передвижение электрода, добиваясь прогрева. Еще может помочь повторное проведение электродом по швам. Если и это не помогает, можно поставить электрод меньшего диаметра .
С помощью дуговой электрической сварки можно сделать горизонтальный шов, который проходит по окружности трубы и вертикальный, который проходит сбоку, А также верхний и нижний швы. Самым удобным вариантом является нижний шов.
Трубы из стали нужно проваривать встык, сваривая при этом все кромки по высоте стенок. Во время работы электрод нужно установить под углом 45 градусов - это делается для того, чтобы снизить наплывы внутри изделий. Ширина шва должна составлять 2−3 мм, высота - 6−8 мм. Если сварка идет внахлест, то здесь уже необходимая ширина 6−8 мм, а высота - 3 мм.
Непосредственно перед началом работ нужно провести подготовительные процедуры :
После подготовки можно приступать к работе. Необходимо сваривать все стыки непрерывно, полностью проваривая . Стыки труб с шириной до 6 мм свариваются в 2 слоя, при ширине 6−12 мм в 3 слоя и при ширине стенок больше 19 мм в 4 слоя. Главная особенность заключается в постоянной очистке труб от шлака, т. е. после каждого выполненного слоя необходимо очищать его от шлака и только потом варить новый. Особую внимательность нужно проявлять при работе над первым швом, необходимо сплавить все притупления и кромки. Первый слой тщательно проверяют на наличие трещин, если они присутствуют, то необходимо их выплавить или вырубить и наварить заново.
Все последующие слои привариваются при медленном поворачивании трубы. Последний слой приваривают с ровным переходом на основной металл.
Чтобы узнать, как правильно варить электросваркой, нужно рассмотреть основные ошибки, которые допускают новички :
Все вышеперечисленные ошибки - это только самые грубые. Есть еще много нюансов, разобраться в которых можно только с опытом.
При сварке тонкостенного металла или профиля необходим тщательный подход к работе . Тонкие детали можно сваривать, наложив очищенный электрод и варить прямо поверх него.
Разительно отличается сварка по цветным металлам, т. к. требует других электродов. Еще необходима специальная защитная среда. Сейчас можно купить универсальные аппараты, которые варят практически любые металлы.
Также существуют полуавтоматические аппараты для работы с тонкостенными металлами. Суть его заключается в наплавлении специальной проволоки.
Электросварка для начинающих - задача непростая. Но при достаточном желании его можно освоить. Нужно лишь следовать основным правилам и слушать советы более опытных мастеров. В итоге можно будет переходить к сложным задачам, оттачивая свое мастерство.
Сварочные инверторы (при своей невысокой цене в 7-10 тысяч) образует качественные швы, даже если находятся в руках новичков. Разумеется, работа получиться хорошей, если следовать нехитрым правилам. Все они описаны в статье. Однако перед работой новичкам необходимо прочитать инструкцию к аппарату. Там обычно приводится несколько полезных советов, а также техника безопасности. Помните, что научиться сваривать металл может каждый.
Сварочный инвертор – инструмент для сваривания металла. Своё название он получил из-за того, что преобразует переменный ток в постоянный. И хотя КПД инвертора около 90%, энергопотребление у него низкое, поэтому о больших счетах за электричество можно не беспокоиться.
Чаше всего, сварочный инвертор работает от сети 220 вольт, некоторые виды – от 380. При этом есть возможность работать при пониженном напряжении: электрод 3 мм, например, можно использовать при 170 в.
Производить сварку инвертором, по сравнению с трансформатором или выпрямителем, намного проще. К тому же, удержать дугу сможет даже новичок. Именно поэтому на нём большинство людей обучаются искусству сварки.
Электрод представляет собой стрежень из металла, который покрыт специальной обмазкой – шлаковой смесью. В неё иногда добавляют газообразующие вещества. Обмазка предохранят расплавленный металл от окисления.
Стержень выбирается в зависимости от вида металла, который предстоит сваривать. Например, чтобы работать с углеродистой или коррозионностойкой сталью, потребуется марка электрода УОНИИ. Существуют также универсальные электроды. К таким относится марка АНО. Их используют при обратном и прямом токе любой полярности.
Электроды разделяют и по диаметру, который варьируется от 1,6 мм до 5 мм. Размер подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла: чем она больше, тем больше диаметр. В работе со сварочным аппаратом может пригодиться таблица.
Чем толще стержень, тем большей мощностью должен обладать инверторный сварочный аппарат. Поэтому для начинающих подойдёт диаметр не более 4 мм; тонкий металл может свариться электродом и в 2 мм.
Толщина, на которую может проплавиться металл, напрямую зависит от выставленной силы тока. Мощность дуги также определяется этим показателем. Размер электрода задаёт необходимую силу тока.
В зависимости от поверхности, выбирается значение сварочного тока. На горизонтальных поверхностях оно максимальное, на вертикальных – меньше примерно на 15%, на нависающих – на 20%.
Сварочный аппарат бытового типа может выдавать до 200 ампер. На профессиональном инструменте значения доходят до 250 и выше. То, в каком направлении будет двигаться ток, определит полярность. На инверторе существует возможность изменять полярность.
Как известно, ток движется от минуса к плюсу. Поэтому клемма «+» сильнее нагревается. Эта особенность и позволяет осуществлять качественную сварку металла. В том случае, если свариваемые части имеют большую толщину, то положительную клемму подключают к одной из деталей. Этот способ называется прямая полярность.
К тонким изделиям крепят отрицательную клемму. Данный метод подключения имеет название обратная полярность.
Прежде, чем приступить непосредственно к свариванию металлических изделий, нужно изучить основные конструкционные особенности инверторного сварочного аппарата. Они представлены на схеме.
Сам инвертор имеет средний вес: до 7-8 кг. У качественного инструмента сбоку на металлическом корпусе есть вентиляционная решётка, которая не даёт трансформатору перегреваться.
На тыльной панели есть кнопка включения/выключения. На лицевой части имеются два разъёма: «+» и «-». К ним подключают кабель, на одном конце которого электрод, а на другом – зажим. Сами кабели должны иметь достаточную длину и быть гибкими.
Пошаговая инструкция, рассказывающая как правильно варить инвертором.
Розжиг дуги – первый этап, и с ним у новичков случаются проблемы. Сначала стержень немного обстукивается о металл, чтобы с него удалилась смазка. Затем применяется метод, похожий на розжиг спички. Электродом водят над поверхностью изделия и чуть задевают её. Если вдруг стрежень прилипнет к металлу, его либо резко отводят с сторону, либо совсем отключают инвертор.
Чиркать нужно до появления яркой дуги. Чтобы дуга не пропала, держите электрод на расстояние 4 мм от металла.
Электрод может двигаться только по определенным траекториям. Они уже были показаны. Если двигать электрод только прямо, то шов выйдет разрывным. Скорость его движения влияет на свойства шва. Если двигать быстро, то шов будет узким и не выпуклым, если медленно – широким и выпуклым. В месте, где будет кончаться шов, электрод задерживается на 3-4 секунды.
Неровный шов, чаще всего, образуется при чересчур быстром движении электрода. Говоря о создании ровного и качественного шва, нужно ввести понятие сварочной ванны. Сварочная ванна — это та часть металла, которая при сваривании находится в жидком состоянии. В эту часть попадает присадочный материал. Появление ванны – хороший признак, означающий, что сварка идёт правильно.
Контур ванны находится под поверхностью металлической детали. Ванна образует хороший шов, если сварочная дуга ровно и на большую глубину проходит в изделие. Нужно следить, чтобы шов не уходил вниз, а оставался на уровне поверхности. Хорошее соединение создать проще, если делать электродом круговые движения. При этом ванна должна распределяться по кругу.
Делая шов на углах, помните, что ванна движется за теплом. Чтобы контролировать размеры ванн, регулируйте силу дуги.
Шов не получиться слишком выпуклым, если держать электрод близко к вертикальному положению. Если наклонить стержень (например, на 45˚), то шов начнёт всплывать. А когда электрод совсем близок к горизонтальному положению, ванна начинает расходиться, и шов искривляется. Поэтому оптимальные углы наклона – от 45˚ до 90˚.
Дуговой промежуток – это расстояние между поверхностью металла и электродом. Промежуток на каждом этапе должен быть одинаковым, чтобы сварка получалась качественной и без дефектов.
Если зазор будет маленьким, то сварочный шов получится слишком выпуклым, и сам материал сплавится плохо. Происходит это по той причине, что изделие не может нагреться. При большом промежутке сварочная дуга будет ходить из стороны в сторону, и шов выйдёт кривым и непрочным. Нужный зазор, показанный на рисунке, даст хороший провар и ровный шов.
Для сваривания тонкого металла предпочтительно использовать обратное подключение инвертора, т.е. «-» крепится к листу. При этом сила тока должна находиться на средних значениях. Электрод лучше выбрать такой, который будет иметь длительное время плавления. Хорошо подойдёт модель МТ-2. Она используется сварщиками долгое время, поэтому хорошо зарекомендовала себя.
Стержень, в случае с тонким металлом, можно наклонять примерно на 35˚. Сначала вы аккуратно приближаете его к металлу, затем дожидаетесь появления красного пятна, превращающегося в каплю. Плавно перемещайте электрод, чтобы капля оставалась одного размера. Так шов будет ровным.
