Как варить угольными электродами

Обзор видов

Возможность различного подключения кабелей сварочного аппарата дает перемену полярности, в результате чего можно увеличивать глубину проникновения в металл и в конечном итоге добиться получения плотного сварочного шва на заготовках даже шириной меньше 0,5 мм. Разница между прямой и обратной последовательностью движения электрического тока состоит в возможности регулирования расположения электрической дуги относительно рабочей заготовки, а также в степени нагрева свариваемых поверхностей.

При изменении полярности подключения важно обращать внимание на то, что у анода тепловой энергии будет сгенерировано во много раз больше, чем в области катода. По умолчанию новый инверторный сварочный аппарат настроен на работу с прямым подключением полярности. При необходимости переставить провода с клеммами можно в любой момент

При необходимости переставить провода с клеммами можно в любой момент

В этом случае сварщик решает сам, как и в какие разъемы подсоединять держатель электродов и прищепку на металл. При изменении полярностей движение электрического тока станет противоположным, меняя при этом и характеристику самого сварочного процесса

При необходимости переставить провода с клеммами можно в любой момент. В этом случае сварщик решает сам, как и в какие разъемы подсоединять держатель электродов и прищепку на металл. При изменении полярностей движение электрического тока станет противоположным, меняя при этом и характеристику самого сварочного процесса.

Прямая

Прямая полярность подключения обладает следующими характеристиками:

в процессе электросварки получается довольно глубокий, но узкий шов на поверхности стыкуемых заготовок;

процесс электросварки достаточно облегчен, что бывает особенно важно, если в сплаве отсутствует железо или толщина металлических заготовок равна 3 мм;

электрическая дуга устойчива и постоянна, не склонна к срывам; сварочный процесс невозможно выполнить, если применять проволоку, у которой в составе имеется токопроводящий материал или она предназначена для выполнения работ в режиме переменного тока; с помощью электродуги можно выполнять резку металлических заготовок;

сила электрического тока оказывает влияние на химический состав сварочного шва, делая его прочным и аккуратным; методика может применяться для выполнения сварочных работ в защитной среде аргона или гелия;

нагрев присадочной проволоки или электропроводника происходит медленно;

с данной технологией электросварки можно работать инверторами, которые функционируют в режиме высокочастотного электротока;

при образовании шва снижен процент введения карбона в массу расплавленного металла.

Для успешного выполнения процесса электросварки при работе с постоянным электрическим током необходимо хорошо прогревать поверхность заготовки, доводя ее до момента плавления. Тем самым будет образовываться сварочная ванна. В данном случае прямая и обратная полярность направления электрического тока оказывает влияние на характеристики сварочной ванны. При работе в режиме прямой полярности в пределах ванны образуется среда, которая легко поддается заполнению расплавленным металлом. Он растекается, и движение сварочного электрода задает направление формируемому шву, контролируя при этом его глубину на объекте сваривания.

Обратная

Обратное подключение полярности электрического тока также имеет свои отличительные особенности:

• глубина сварочного шва невелика, но его толщина получается значительной;
• если нужно сварить две очень тонкие металлические пластины, то при таком методе их рабочая поверхность не будет деформирована;
• электродуга нестабильна, поэтому в данном случае нельзя использовать сварочный инвертор, который функционирует на невысоком электротоке;
• при работе риск прожога поверхности тонкостенных деталей минимален;
• для работы не применяются электроды, которые способны разрушаться от действия высоких температурных режимов;
• для получения качественного результата процесс подразумевает наличие минимального зазора между рабочими заготовками;
• сварочный процесс выполняется прерывистым типом шва.

Выбор полярности подключения сварочного инверторного аппарата обуславливает и выбор сварочных электродов. Например, при работе в обратном подключении угольные стержни будут быстро плавиться и сгорать, поэтому такой тип электрода применим только для работ в режиме прямого подключения. Качество ширины и глубины сварочного шва также находится в зависимости от выбора полярности. Чем выше сила электрического тока, тем глубже выполняется проваривание металла.

Секреты сварки электродом

Получить качественный шов можно, если усвоить несколько главных правил

При верно сварочном токе, очень важно выдерживать нужную длину дуги и правильно её перемещать. Сварочная дуга считается длиной, если её длина составляет более 5 мм. Длинной дугой можно запросто прожечь тонкий металл, поэтому это очень важно учитывать при сварке

Длинной дугой можно запросто прожечь тонкий металл, поэтому это очень важно учитывать при сварке

Также, когда сварочная дуга слишком длинная, происходит активное окисление и азотирование расплавленного металла. Сварочный шов образуется с большим количеством пор, получается «рыхлым», «слабым» и непрочным. Если же сварочная дуга будет слишком короткой, то можно получить так называемый непровар сварного шва

Вот почему очень важно правильно выдерживать нужную длину дуги при сварке инвертором

Образование дуги

Процесс сварки начинается с формирования дуги между электродом и поверхностью заготовки. Для этого держатель устанавливается под углом 60º к поверхности заготовки и слегка проводится по ней до появления искр. Если произойдет залипание электрода, он высвобождается легким наклоном из стороны в сторону. После появления искр электрод приподнимается над поверхностью на высоту до 5 мм.

В промежутке между электродом и поверхностью заготовки должна образоваться электрическая дуга. Минимальная длина дуги 3 мм, но рекомендуется обеспечить оптимальную длину дуги, равную 5 мм. Если стабильная дуга не образуется, следует увеличить силу сварочного тока. Дуга должна поддерживаться все время сварки с заданным размером. Увеличение длины дуги не допустимо, так как в увеличенном зазоре могут развиться окислительные процессы или реакция азотирования, происходит разбрызгивание расплавленных металлических капель, может возникнуть пористость в сварном шве. В процессе сварки длина электрода уменьшается, но необходимо длину дуги сохранять неизменной, плавно приближая остаток к поверхности.

Сварка алюминия

Ведется на переменном токе. Перед началом сварки нужно обязательно зачистить и подвергнуть травлению (смачиванию кислотой) кромок.

Недостатки аргонно-дуговой сварки вольфрамом Как и у всякого способа сварки, этот метод так же имеет и минусы. Это проблемы при работе на улице, на сквозняке, процесс становится труднее при работе на большом токе (работа с алюминием), так как требуется принудительное охлаждение. Некоторые обязательные правила аргонодуговой сварки

Чтобы правильно провести сварку, нужно следовать простым правилам: 1. В работе с тонколистовым металлом, для получения точности нужно использовать сборочно-сварочную оснастку. 2. Стержни должны иметь идеальную чистоту на конце. 3. Рекомендуется подобрать правильный режим сварки. 4. Надежно защищать и держать ванну под струей аргона. Придерживаясь всех правил и пользуясь нужными знаниями для проведения сварочных работ, вы добьетесь качественного шва и наградите себя долгими годами спокойствия.

TIG сварка – это процесс сплавления металлов в атмосфере инертного газа с помощью неплавящегося электрода (вольфрамового). Аббревиатура TIG означает вольфрам плюс инертный газ. В России известна под названием аргоновая сварка, хотя используется еще гелий или их смеси.

Как приготовить полуавтомат

Этот вопрос интересен для начинающих, особенно для тех, кто выбирает на практике свои технологии. Нужно работать с полуавтоматическими типами устройств: как и почему они отличаются друг от друга. От этого зависит выбор потребительских материалов и технологических процессов.

Разница между устройствами:

1. Тип исполнения (переносной, переносной, стационарный).
2. Направление (домашнее, полупрофессиональное и профессиональное).
3. Напряжение питания (220, 380 В).
4. Система дуговой защиты (безопасный тип, неактивные и неактивные газы, под слоем потока, комбинированный тип).
5. Система охлаждения горением (естественная, искусственная).
6. Тип проволоки (в том числе стальная, алюминиевая, легированная проволока, сварка, соединение этих типов).
7. Способ контроля скорости подачи проволоки (пошаговый, плавный, пошаговый).
8. Способ подачи проволоки (push, pull и attach – эти два типа).
9. Где установлены контрольные устройства (независимые, установлены).

Провод подается через специальный кабель, называемый гибким шлангом. Инструмент проектирования имеет следующие узлы:

1. Механизм подачи.
2. Шланговая проволока.
3. Свет.

Механизм подачи состоит из электродвигателя и коробки скоростей. Его целью является вращение цилиндра, изменение скорости передачи провода и проталкивание кабеля. Это может быть с одним или двумя двойными роликами.

Какие виды сварочных инструментов бывают

Перед тем, как научиться пользоваться сваркой в домашних условиях, рассмотрим виды электросварочных инструментов. Дуга, возникающая при плавлении металла, может формироваться двумя способами — при помощи постоянного и переменного тока. Если сварка производится переменным током, то это говорит о применении трансформаторов. Постоянным током варят инверторные аппараты.

Трансформаторы для сварки применяются все реже, так как их вытесняют более эффективные, надежные, недорогие и легкие по весу инверторы. Трансформаторные виды аппаратов варят при помощи переменного тока, в результате чего происходит возникновение «скачков» дуги. Трансформаторные устройства имеют большой вес, так как их основу составляют металлические сердечники с медной обмоткой.

Если говорить о других недостатках трансформаторных сварочных аппаратов, то у них их очень много:

• Издает шум при работе
• «Садит» сеть при выполнении работ, поэтому наблюдаются перепады напряжения, негативно влияющие на работы бытовых приборов
• Новичкам очень трудно освоить технику соединения трансформаторной сваркой

Если говорить о преимуществах, то они также есть у трансформаторных устройств. Они не прихотливы в применении, служат практически вечно и стоят не дорого.

Инверторные аппараты работают от переменной сети 220В. Главное их отличие от трансформаторных устройств в размерах и весе. Вместо громоздкого трансформатора, в конструкции инверторных устройств используется плата с полупроводниковыми элементами. Они не только имеют малые габариты и вес, но еще и просты в применении. Если собираетесь научиться работать сварочным аппаратом, то делать это рекомендуется с применением инверторного устройства. Именно на примере инверторных сварочных устройств рассмотрим принцип нанесения сварочных швов с целью объединения двух металлических деталей.

Подбор сварочных электродов

Чтобы правильно выбрать подходящий электрод, необходимо учесть несколько важных параметров:

• Толщину заготовки;
• Марку стали.

В зависимости от вида электрода подбирается значение силы тока. Сварка может выполняться в самых разных положениях. Нижняя подразделяется на группы:

• Горизонтальная;
• Тавровая.

Сварка вертикального типа может быть:

• Снизу вверх;
• Потолочная;
• Тавровая,

Каждый производитель в инструкции к электродам, обязательно сообщает значение сварочного тока, при котором они будут нормально работать. В таблице показаны классические параметры, применяемые опытными сварщиками.

На величину силы тока оказывает влияние пространственное положение, а также величина зазора. К примеру, чтобы работать с 3 миллиметровым электродом, сила тока должна достигать 70–80 ампер. Таким током можно пользоваться для выполнения потолочной сварки. Этого будет достаточно для сварки деталей, когда величина зазора намного превосходит диаметра электрода.

Чтобы варить снизу, при отсутствии зазора и соответствующей толщине металла, разрешается для обыкновенного электрода установить силу тока в 120 ампер.

Сварщики с большим опытом рекомендуют для расчета использовать определенную формулу.

Для определения силы тока берется 30–40 ампер, которые должны соответствовать одному миллиметру диаметра электрода. Другими словами, для 3 мм электрода нужно установить ток 90-120 ампер. Если диаметр равен 4 мм, сила тока будет равна 120–160 амперам. Если выполняется вертикальная сварка, сила тока уменьшается на 15 %.

Для 2 мм устанавливается примерно 40 – 80 ампер. Такую «двойку» всегда считают очень капризным.

Существует мнение, что если диаметр электрода имеет малые значения, значит с ним очень легко работать. Однако это мнение ошибочно. К примеру, чтобы работать с «двойкой» нужна определенная сноровка. Электрод быстро горит, он начинает сильно греться при установке большого тока. Такой «двойкой» можно варить тонкие металлы при малом токе, но необходим опыт и большое терпение.

Электрод 3 — 3.2 мм. Сила тока 70–80 Ампер. Сварка должна проводиться только на постоянном токе. Опытные сварщики считают, что выше 80 ампер, невозможно выполнить нормальную сварку. Это значение годится для резки металла.

Сварку нужно начинать с 70 Ампер. Если увидите, что невозможно проварить деталь, добавьте еще 5-10 Ампер. При непроваре в 80 ампер, можно установить 120 ампер.

Для сварки на переменном токе можно установить силу тока 110-130 ампер. В некоторых случаях устанавливают даже 150 Ампер. Такие значения характерны для трансформаторного аппарата. При сварке инвертором, эти значения намного ниже.

Электрод 4 мм. Сила тока 110-160 Ампер. В данном случае разброс, равный 50 амперам зависит от толщины металла, а также вашего опыта работы. «Четверка» также требует особого мастерства. Профессионалы советуют начинать со 110 ампер, постепенно увеличивая силу тока.

Электрод 5 миллиметров и больше. Такие изделия считаются профессиональными, их используют только профи. В основном их применяют для наплавки металла. В сварочном процессе они практически не участвуют.

Сферы применения

Если сваривание идет встык без зазора, то достаточно расплавить кромки свариваемых изделий под защитой аргона и получится хороший герметичный шов.

Если имеется зазор, то необходимо в область сварки вводить присадочную проволоку из того же материала, в результате получится прочный шов с большим сопротивлением на разрыв и излом.

Когда требуется применять TIG сварку к тугоплавким материалам, то используют гелий. В среде этого газа электрическая дуга вырабатывает тепла в 1,5-2 раза больше, чем в аргоне. Поэтому происходит более глубокая проварка шва и увеличивается скорость сварки.

Применение аргона и гелия в пропорции 40/60 позволяет получить достоинства того и другого: стабильность дуги благодаря аргону, глубокое проплавление шва благодаря гелию.

Аргонодуговая сварка TIG получила распространение в машиностроении, в пищевой промышленности для изготовления посуды, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности для производства емкостей. Без TIG сварки трудно представить автомастерскую или производство изделий из алюминия.

При желании любой человек может своими руками сделать TIG сварку из инвертора, для этого достаточно укомплектовать оборудование сварочной TIG горелкой, баллонами с аргоном. Нужна также вентильная система подачи газа.

Практические советы

Рекомендации, как сваривать металл электросваркой, можно получить от профессионалов и опытных сварщиков:

1. Проведение перед началом сварки подготовительных работ.
2. Осуществлять очищение металлических поверхностей от загрязнений, масла, краски, пыли.
3. Обеспечение сварщика защитным снаряжением. Не забывать установку рядом с проведением работ емкости с водой.
4. Проще разжечь дугу можно новым электродом, а не уже частично использованным.
5. Помнить, что не бывает универсальных электродов. Подбирать их следует, исходя из того, какие материалы подлежат сварке и их толщины.
6. Перед сваркой электроды необходимо подсушивать.
7. Свариваемые детали должны быть хорошо закреплены.
8. Придерживаться одинакового расстояния между электродом и металлической поверхностью на всем протяжении сварочного процесса.
9. Понимать отличие между ванной и шлаком. Когда происходит первое касание электрода к поверхности, на ней появляется красное пятно, от начала плавки металла. Не следует ошибочно принимать его за сварочную ванну. О ее появлении будет свидетельствовать образование белого пятна.
10. Чтобы понять, как правильно варить электродуговой сваркой, следует начинать с точечного варианта, чтобы было легче делать дорожку и не допускать гашения дуги.
11. После окончания процесса необходимо провести внешний осмотр для выявления имеющихся дефектов.

Обучаясь тому, как правильно варить металл электродом, не надо бояться экспериментировать. Чтобы овладеть этим искусством, следует попробовать разные методы установки электрода и способы его движения.

Полярность при сварке без газа

Поляр­ность – это направ­ле­ние пото­ка элек­три­че­ства в цепи сва­роч­но­го аппа­ра­та.

При пря­мой поляр­но­сти элек­трод (про­во­ло­ка) – это минус, а сва­ри­ва­е­мый металл (зазем­ле­ние) – это плюс. При обрат­ной поляр­но­сти элек­трод – плюс, а сва­ри­ва­е­мый металл – минус.

Для свар­ки при помо­щи порош­ко­вой про­во­ло­ки исполь­зу­ет­ся пря­мая поляр­ность (про­во­ло­ка – минус, зазем­ле­ние — плюс).

При свар­ке с газом – элек­трод (+), мас­са (-).

Поляр­ность, с кото­рой будет нор­маль­но рабо­тать порош­ко­вая про­во­ло­ка, зави­сит от её соста­ва. Быва­ют и такие, кото­рые будут нор­маль­но сва­ри­вать с любой поляр­но­стью.

В боль­шин­стве слу­ча­ев, при свар­ке без газа сва­роч­ный аппа­рат дол­жен быть настро­ен с пози­тив­ным зазем­ле­ни­ем и нега­тив­ным элек­тро­дом. Это даст боль­ше мощ­но­сти для плав­ле­ния порош­ко­вой про­во­ло­ки.

• https://OTransformatore.ru/raznoe/pryamaya-i-obratnaya-polyarnost-pri-svarke-opredelenie-osobennosti/
• https://vdn-plus.ru/oe-metally-chto-takoye-svarka-tokom-pryamoy-polyarnosti/
• https://samastroyka.ru/obratnaya-i-pryamaya-polyarnost-pri-svarke.html
• https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/kak-ispol-zovat-pryamuyu-i-obratnuyu-polyarnost-pri-svarke.html
• https://spark-welding.ru/raboty-i-obrabotka/polyarnost-peremennogo-toka.html
• https://svarkaprosto.ru/tehnologii/pryamaya-i-obratnaya-polyarnost-pri-svarke
• https://tutsvarka.ru/vidy/pryamaya-i-obratnaya-polyarnost-pri-svarke-chto-eto-takoe-opisaniya-i-primery
• https://svarkapajka.ru/pryamaya-i-obratnaya-polyarnost-pri-svarke.html
• https://svarkaved.ru/o-svarke/vybor-polyarnosti-pri-svarke
• https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/obratnaya-polyarnost-pri-svarke.html
• https://plazmen.ru/opisanie-pryamoj-i-obratnoj-polyarnosti-pri-svarke/
• https://strata.su/drugoe/poluavtomaticheskaya-svarka-polyarnost.html

Подготовка чугуна к сварке

Прежде чем варить чугун электродом, необходимо произвести подготовительные процедуры. Хрупкость сплава и трудности в удалении загрязнений с его поверхности требуют тщательной подготовки к сварочному процессу.

Трещины, имеющие на поверхности изделий, нужно разделать на всю длину с достаточным для качественной проварки углом разделки и засверлить по краям. Если трещины не засверлены, то их необходимо вырезать, а концы трещины можно закруглить.

Рабочую зону следует очистить от посторонних включений с помощью болгарки, металлической щетки или наждачной бумаги. Зачистку также можно произвести пескоструйным способом. Масло удаляется с помощью растворителей. Сильные загрязнения рекомендуется удалять пламенем горелки.

Описание сварочного процесса

Для начала электроды следует установить в держатель, а после можно укладывать их между деталями – так масса подключится к нижней подкладке. Максимально допустимо длиной свариваемого за одну процедуру создания шва будет 120 см, потому что при большей длине появляется преждевременное перегревание остатков электрода.

Интересно, что сварка лежачим электродом применяется чаше всего для формирования прямых швов, но допускается согнуь электрод по форме предполагаемого шва не больше, чем на угол в 30 градусов, потому что перегибание способно привести к тому, что обмазка начнет осыпаться и оборвется электрод во время сварке. По этой же причине не допускается применение нескольких стыкующихся электродов вместо единого длинного.

Подкладка из бумаги между накладкой из меди и деталями применяется для того, чтобы предотвращать преждевременный износ прокладки, и при этом стоит проследить, чтобы края подкладки не торчали наружу, потому что у них есть свойства самовозгорания при сварке, что может стать причиной возникновения пожара.

Запустить дугу можно сразу двумя способами:

• Вторым электродом, который подключен к аппарату.
• Куском ненужного металла.

Если вы используете сварочный аппарат стационарного типа, то лучше запускать дугу вторым электродом, который установлен в держателе, и при этом очень важно, чтобы держатель был закреплен (тот, в котором зажаты электроды). Дело в том, что притяжение, которое возникает при появлении дуги, способно вытягивать лежачие электроды из-под прокладки. Для запуска дуги куском металла следует соединить отрезком материала край детали, которую приваривают и конец электрода

Учтите, что во время такого процесса держать отрезок металла следует в электроизоляционных рукавицах

Для запуска дуги куском металла следует соединить отрезком материала край детали, которую приваривают и конец электрода. Учтите, что во время такого процесса держать отрезок металла следует в электроизоляционных рукавицах.

Не обращая внимания на то, что дуга  сварки будет скрыта под поверхностью накладки из меди, сварщику требуется использовать специальные защитные очки для глаз, потому что излучение дуги всегда видно в начале и в завершении сварки. Более того, есть большой риск откидывания недостаточно тяжелой накладки при сварке и открытии дуги. Размещать металл для сварки можно и в одной плоскости, и под разными углами друг к другу, но в таком случае зазор между деталями не устанавливают, а накладку подгоняют по форме усеченного уголка в разрезе.

Обратите внимание, что вместе накладки из меди можно использовать сыпучий флюс, и в таком случае электроды нужно брать без обмазки. Применение флюса для сварки лежачим электродом дает возможность не ограничивать длину сварного шва, который будет сформирован за одну процедуру. Более того, электрод без обмазки можно согнуть на больший угол во время сварки деталей с изгибами

Более того, электрод без обмазки можно согнуть на больший угол во время сварки деталей с изгибами.

Верхняя деталь обязательно должна покрывать лежачий электрод полностью и ее нужно прижимать грузом (обычно для этого применяют кирпичи). Для сварки больше, чем двух деталей одновременно лучше всего применять пучок из 3 или 7 электродов.

При помощи лежачего электрода вы сможете формировать не только соединение для стыков, но даже варить плоские листы металла, которые расположены внахлест. Для этого верхнюю накладку следует сделать в виде продольного бруска металла, в котором будет проделана канавка для электродов. Накладку следует поместить на листы, которые закреплены внахлест, канавкой с электродом вниз, и при этом листы будут проплавлены насквозь (при условии, что их толщина до 0.8 см), или же оплавится полностью лишь верхний лист (и при этом нижний лист очень толстый).