Основы техники сварки металлов полуавтоматом и инвертором

Для получения неразъемного соединения однородных (металлы) или разных по качеству (керамика, металл) деталей применяют сварку. За счет плавления материалов удается получить устойчивый к нагрузкам, недеформируемый и прочный рабочий шов между элементами. В бытовых условиях безопаснее и надежнее для начинающих применять электродуговую сварку, используя специальный сварочный аппарат (инвертор, полуавтомат). Задача оператора не просто соединить два элемента, а создать красивый, прочный, надежный и неразъемный рабочий шов. А для этого должна быть изучена техника сварки полуавтоматом и инвертором различных по толщине материалов.

Расходным материалом при работе с первым видом оборудования будет проволока (тонкостенные детали), со вторым — электроды (сваривание толстых деталей). Нужно освоить:

• Принципы подбора расходных материалов: диаметр, длина.
• Способы поджига дуги.
• Виды сварных швов, их назначение и характеристики.
• Работу с дугой.

Наглядно с процессом дуговой сварки поможет ознакомиться видео.

Определение характеристик электрической дуги

Одно из основных условий получения качественного и надежного рабочего шва — корректный подбор длины дуги и диаметра расходного элемента. Поэтому для начинающих сварщиков важно запомнить следующее правило: габариты дуги должны быть равны 0,5-1,1 от параметров электрода (2.5, 3.25, 4, 5 мм) или проволоки (до 2-2,25 мм). Правила техники сварки полуавтоматом и инвертором гласят, что оператор обязательно должен поддерживать в ходе процесса заданную (корректную) длину электросварочной дуги. Если отступить от правила, то последствия будут следующими:

• окисление оплавленного металла — длинная дуга;
• прерывание дуги — короткая;
• деформация рабочего шва — длинная;
• припай расходного элемента к деталям — короткая дуга;
• азотирование оплавленного материала — длинная;
• повышенная пористость структуры рабочего шва — длинная;
• разбрызгивание оплавленного материала — длинная.

Если сваривать детали, не поддерживая постоянной величину дуги, то процесс дуговой сварки нарушается: неустойчивое, неравномерное горение, некорректная глубина провара, пожароопасность процедуры и т.д. Рабочий шов будет иметь неправильную форму и однородную структуру, размеры. Чтобы облегчить процесс, для начинающих производители расходных материалов (только при работе с электродами большого диаметра) в паспорте указывают желательную величину дуги.

Возбуждение дуги: правила и способы поджига

Если ранее оператором не рассматривалась техника электродуговой сварки с помощью инвертора или полуавтомата, тогда процесс лучше начинать изучать с самых азов — с поджига или возбуждения дуги. Сложности связаны с прикипанием основания стержней к поверхности соединяемых материалов. Поэтому новичкам нужно запомнить главное правило сварки инвертором: при поджиге прикосновение электрода к деталям должно быть кратковременным. Чтобы возбудить дугу используют один из методов поджига:

• слегка (секундная задержка) прикоснуться стержнем к поверхности детали и быстро разделить объекты. Надо отвести электрод на расстояние не менее 4 мм.
• боковое протягивание стержня по поверхности детали и отвод электрода. Расстояние разделения объектов — 4-4,5 мм.

Если секундная задержка не удалась, стержень обязательно прикипит к детали. Отрывать его нужно, применяя вращение. Поворачивая расходный элемент в сторону, резким движением срывают его. На видео показано, как правильно выполнить возбуждение сварочной электрической дуги.

Положение стержня при оформлении различных видов швов

Соединения принято делить на стыковочные, потолочные, угловые, горизонтальные, нахлестные, вертикальные, тавровые и прочие. Характеристики пространства между деталями определяют количество проходов, за которые удастся положить ровный и качественный шов. Меленькие и короткие соединения выполняют одним проходов, длинные — несколькими. Накладывать шов можно непрерывно либо точечно.

Выбранная техника сварки определит прочность, устойчивость к нагрузкам и надежность места соединения деталей. Но прежде чем выбрать схему работы, необходимо определиться с положением стержня. Его определяют:

• пространственное положение места соединения;
• толщина свариваемого металла;
• марка металла;
• диаметр расходного элемента;
• характеристики покрытия электрода.

Корректный выбор положение стержня определяет прочность и внешние данные места соединения, а техника сварки швов в различных положениях будет следующей:

• «От себя», или «вперед углом». Стержень при работе наклонен на 30-600. Инструмент продвигается вперед. Такую технологию применяют при соединении вертикальных, потолочных и горизонтальных стыков. Также применяется эта техника для сварки труб — электросваркой удобно соединять неповоротные стыки.
• Под прямым углом. Способ подходит для сваривания труднодоступных стыков, хотя его считают универсальным (можно сваривать места с любым пространственным расположением). Положение стержня под 900 усложняет процесс.
• «На себя», или «назад углом». Стержень при работе наклонен на 30-600. Инструмент продвигается по направлению к оператору. Эта техника сварки электродом подходит для угловых, коротких, стыковых мест соединения.

Правильно подобранное положение инструмента гарантирует и удобство выполнения запайки стыка, и позволяет следить за корректным проплавлением материала. Последний факт обеспечивает качественное формирование и прочность рабочего соединения. Правильная техника сварки инвертором — проплавление материалов на незначительную глубину, отсутствие брызг, равномерный захват кромок стыка, равномерное распределение расплава. Каким должен получиться соединительный сварочный шов можно увидеть видео для начинающих сварщиков.

Особенности перемещения дуги при выполнении дуговой сварки

Корректное движение сварной электрической дугой обеспечивает качество и надежность соединительного шва. Описываемая техника дуговой сварки предполагает перемещение дуги в следующих направлениях:

• Поступательном — вдоль оси расходного элемента. Служить для поддержания заданной длины дуги. Правило: продвижение электрода должно согласовываться с укорочением стержня.
• Продольном — вдоль оси рабочего шва. Используется для формирования сварочного ниточного валика. Толщина его напрямую будет зависеть от скорости движение стержня и его габаритов (валик толще на 3 мм диаметра расходного элемента). Валик образует первичную спайку.
• Поперечном — поперек соединительного шва. Концом стержень совершают колебательные движения. Характеристики соединяемых материалов, расположение стыка и его размер, требования к рабочему шву и другие параметры определяют размах поперечных движений. Движения завершают формирование сварочного соединения. Его ширина будет колебаться в пределах 1,5-5 диаметров используемого стержня.

Чтобы стала понятной эта техника сварки инвертором для начинающих, уточним: все три движения стержнем постепенно накладываются друг на друга, формируя прочное и неразъемное соединение материалов. Поступательно-колебательные движения концом стержня могут иметь различную фигурную траекторию (классических вариантов 11). Каждый из них подходит (удобен) для определенного вида шва. Но вариант фигурного перемещения стрежня подбирают не только по пространственному положению стыка, но и по прочностным характеристикам будущего шва. Для начинающих сварщиков важно запомнить, что перемещение электрической дуги должно быть таким, чтобы края привариваемых объектов расплавлялись с образованием достаточного объема наплавленного металла. Чрезмерный оплав — неаккуратный стык, недостаточный — слабый шов.

При работе с длинными или сложными стыковочными объектами придется выполнять замену стержня. Процедура следующая:

• процесс прервать;
• сменить расходный элемент;
• сбить шлак с остывшего шва;
• возбудить электрическую дугу — поджиг делают на расстоянии 12-13 мм от воронки, которая появилась в конце шва;
• подвести стержень к воронке;
• сформировать сплав из нового и старого стержня;
• завершить перемещение расходного элемента.

Перемещения дуги, которые использует техника сварки инвертором, на видео для начинающих проиллюстрированы детально.

Коротко о схемах сварки и видах соединительных швов

Схема заполнения места соединения деталей будет определять эксплуатационные и прочностные характеристики сварного шва. Поэтому любая техника сварки, в частности дуговой сварки, классифицирует последние по длине и сложности. Различают:

• Короткие стыки (до 300 мм). Заваривание выполняют в один проход — от начала до конца.
• Стыки средней длины (от 300 до 1000 мм). Процесс начинают от середины стыка и ведут к краям. Может использоваться и обратноступенчатый метод — место соединение условно разбивается на несколько равных промежутков, каждый из которых заваривается последовательно в одном направлении.
• Длинные стыки (свыше 1000 мм). Заваривание шва проводится обратноступенчатым методом (самые короткие), каскадом, горкой, блоками (способы вразброс).

На видео продемонстрировано корректное сваривание стыков несколькими видами швов. После его формирования, важно правильно заварить кратер. Нельзя резко обрывать конец шва. Нужно постепенно удлинять дугу, завершив движения стержнем. Процесс сварки заканчивает с ее обрывом. Закрепить теоретический материал поможет видео.