Жидкий металл заполняет форму, плавя при этом кромки материала, что приводит к их слиянию. Процесс приводит к свариванию сторон изделия. После этого требуется время, чтобы изделие охладилось, после чего форма удаляется. На поверхности могут остаться неровности или наплывы, поэтому зачастую требуется последующая механическая обработка для достижения идеального внешнего вида и качества соединения.
Уроки сварки: Сварка инвертором для начинающих
Результат работы сварщика напрямую зависит от его навыков и опыта. А что если у вас еще нет достаточного опыта? Чтобы компенсировать эту нехватку, следует перенять знания и опыт у более опытных коллег в данной сфере.
В данной статье мы не будем углубляться в исторические аспекты возникновения сварки и подобные общие сведения. Наша цель — сосредоточиться на действительно важных моментах, которые должен знать начинающий сварщик, заинтересованный в освоении электродуговой сварки (MMA).
О технике безопасности
- Сварочная маска — защита глаз и лица от яркой дуги и капель расплавленного металла.
- Сварочные перчатки (краги) — предохраняют руки от термических ожогов и механических повреждений.
- Халат или специализированный костюм с огнестойкой пропиткой — обеспечивает дополнительную защиту от высоких температур и искр.
- Обувь из негорючих и неплавящихся материалов — предотвращает ожоги и травмы ног.
- Респиратор (в некоторых случаях) — защищает от вредных газов и полутонов в воздухе, особенно при использовании определенных методов сварки.
- Защитные очки для зачистки изделий — предотвращают попадание искр и частиц в глаза во время работы.
Часто в рекомендациях для новичков подчеркивается зависимость между толщиной свариваемого металла и диаметром электрода. Необходимо обратить внимание на представленную таблицу:
Рекомендации по выбору диаметра и толщины электродов зависят от конкретного типа металла.
- Кислые (А) — предназначены для соединения низкоуглеродистых сталей и отличаются хорошей возможностью розжига даже при низком напряжении, а также стабильной электродугой. Их можно использовать как на инверторах переменного, так и постоянного тока.
- Основные (Б) — предназначены для сварки жестких конструкций с несколькими слоями. Они защищают сварные швы от трещин и помогают поддерживать ровную дугу при сварке постоянным током с обратной полярностью.
- Рутиловые (Р) — подходят для сварки в любых положениях. Это идеальный выбор для начинающих, так как они обеспечивают хорошее качество шва, минимальное количество брызг, и могут сваривать ржавые участки. Эти электроды невосприимчивы к влаге, что позволяет использовать их для трубопроводов; тем не менее, перед использованием их необходимо просушить и прокалить.
- Целлюлозные (Ц) — отлично подходят для сварки в труднодоступных местах, благодаря особенностям обмазки, которая делает их универсальными. Они формируют стабильную дугу, оставляя при этом минимум шлака, что улучшает итоговые характеристики шва. Однако нужен дополнительный этап по шлифовке сварного шва.
- Смешанные или комбинированные — тут можно встретить разные варианты, но наиболее распространенный — рутилово-целлюлозный. Такой тип комбинирует лучшие качества обеих обмазок, поэтому также рекомендован для новичков.
Виды сварки
Электродуговая
Эта техника позволяет соединять элементы путем их нагревания, где источником тепла является электрическая дуга, которая образуется между свариваемым материалом и сварочным электродом.
Этот метод используется в большинстве случаев при сварке обычных углеродистых сталей.
Аргонно-дуговая
Также основана на электродуге, но дополнительно применяется защитная завеса из инертного газа. Это предотвращает попадание воздуха в зону сварки, а также окисление расплавленного металла.
Аргонно-дуговая сварка используется для соединения заготовок из нержавеющих, жаропрочных, кислотостойких сталей, алюминия, магния и других цветных сплавов.
Контактная
Этот метод соединяет детали за счет двух последовательных процессов: сначала металл нагревается, становясь пластичным, а затем происходит их механическое деформирование. Области применения контактной сварки очень широки; она подразделяется на точечную, стыковую, шовную и рельефную.
Газовая
При газовой сварке кромки соединяемых деталей плавятся, и в образовавшуюся жидкую ванну вводят присадочный материал. Эта технология широко используется при изготовлении тонких листовых и трубчатых конструкций из стали.
Металл плавится благодаря сгоранию ацетилена в присутствии кислорода, и основными преимуществами данного метода являются мобильность и независимость от внешних источников электроэнергии.
Плазменная
Этот способ сварки применяется для соединения тугоплавких металлов, таких как молибден, вольфрам, никелевые сплавы и специальные стали. Обработка производится с помощью струи плазмы, температура которой достигает 30 000 градусов Цельсия.
Лазерная
Эта сварка демонстрирует максимальную эффективность при соединении металлических элементов. Лазерная сварка славится высокой производительностью и стабильным качеством шва, а также ограничением зоны термического влияния на изделия, что позволяет соединять крупные конструкции.
Мы рассмотрели наиболее популярные виды сварки. Для специфических операций существуют и другие методы, которые не столь распространены, к примеру, лучше всего применяются сварка под флюсом в определенных отраслях.
Взять, к примеру, некоторые индустрии: для создания цельных конструкций из различных металлов используется термомеханическое соединение деталей с помощью трения. Для формирования биметаллов используется сварка взрывом.
Основные области применения сварки
Существует множество методов выполнения сварных швов. В некоторых случая требуется сильный нагрев, тогда как в других – высокие температуры не нужны. Области применения всех сварочных методов можно указать следующим образом:
- производство;
- ремонт в мастерских и гаражах;
- сварка под водой;
- в космической сфере.
Множество предметов и устройств, которые мы используем в повседневной жизни, изготовлены с применением сварочных технологий. Например, это кофе-машины, автомобили, обсаживающиеся для их работы с помощью сварки, мосты и высотные здания — все эти конструкции созданы с применением сварки.
Без сварочных работ невозможно нормальное функционирование многих отраслей. Строительные работы невозможно проводить без кранов, в аграрном секторе нужны тракторы и комбайны, в добывающей индустрии требуется создание трубопроводов и железных дорог, а в транспорте — грузовые автомобили, корабли и самолеты.
Каждый год на рынке сварочного оборудования появляются новые, высокотехнологичные решения, постоянно улучшаются устройства, и вскоре они становятся более компактными, включая в себя высокопроизводительные процессоры для повышения скорости и качества работы.
Сегодня области применения сварки продолжают расширяться: с помощью сварочных технологий можно создавать надежные швы при минимальных затратах, особенно благодаря современным исследованиям и разработкам, которые постоянно совершенствуют данную технологию.
Области применения полуавтоматической сварки тоже расширяются. Сегодня многие люди имеют сварочный аппарат, даже если они не являются профессиональными сварщиками, а просто увлечены самостоятельным ремонтом и созданием различных объектов.
Также сварка активно используется художественными крафтерами для создания скульптур, инсталляций и других арт-объектов. В настоящее время сварка охватывает не только промышленные и производственные сферы: можно также приобрести полуавтоматический аппарат для бытового использования.
Сварка используется в множества областях, каждый из которых имеет свои технологии и методики работы, что позволяет достичь требуемых результатов.
Виды сварки
Ручная дуговая сварка (MMA)
Это основа всех основ. Именно с этого метода сварки начался триумфальный путь сварочных технологий в различных отраслях производства. Ранее было достаточно иметь сварочный трансформатор и электрод, чтобы осуществлять сварку в любых условиях: от судостроительных цехов до дачных ворот. В современном мире источники сварочного тока становятся легче, экономичнее и мощнее. Разработано множество технологий сварки в зависимости от положения шва, химического состава и толщины материала.
Главным преимуществом является простота и доступность оборудования, а также возможность работать практически в любом месте (при наличии электрической сети или мобильного генератора). К недостаткам относится ограниченный перечень материалов, которые можно сваривать; в основном, это черные металлы. Кроме того, как и любая ручная работа, это требует значительной квалификации исполнителя, особенно при сварке вертикальных и потолочных швов, а также при работе с толстыми листами металла.
Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (TIG)
Этот вид сварки учитывает менее 1% от общего объема сварочных работ, однако он незаменим при работе с цветными металлами. Данный метод позволяет соединять практически все, и шов при этом получается высочайшего качества, даже при сваривании тонких листов. Это объясняет широкое применение этой техники в авиа- и судостроении, а также в производстве космических аппаратов. Самое массовое использование этого метода наблюдается в автомобилестроении и кузовном ремонте.
Процесс ведется с использованием вольфрамового или графитового электрода в среде защитного газа, подаваемого в зону сварочной ванны. Используются смеси активных и инертных газов в зависимости от типа свариваемого материала. Главные недостатки данного метода заключаются в высокой стоимости работ, связанном с дороговизной оборудования и расхода газов, а также повышенные требования к квалификации сварщиков.
Полуавтоматическая сварка (MIG/MAG)
Этот метод очень похож на предыдущий, однако в качестве электрода используется специальная проволока, подаваемая в зону сваривания автоматически. Для этого в аппарате MIG/MAG предусмотрен механизм подачи. Защита сварочной ванны от кислорода может быть обеспечена либо подачей защитного газа, либо использованием порошковой проволоки или флюса. Основное направление применения полуавтоматических аппаратов — сварка цветных металлов и легированных сталей.
Чаще всего в качестве защитного газа используется углекислый газ. Работа с полуавтоматом не требует высокой квалификации от сварщика, что является еще одним заметным плюсом данного метода. Кроме того, этот вид сварки характеризуется высокой производительностью, что делает его популярным в массовом производстве, где необходимо выполнять длинные сварные швы на листовых металлах.
Газовая сварка
Этот метод обладает большим количеством недостатков, чем преимуществ, однако до сих пор остаётся актуальным уже более 100 лет. Основные плюсы, которые способствуют его сохранению на плаву, включают в себя:
- Простота оборудования;
- Высокая мобильность;
- Широкий набор материалов, которые можно сваривать;
- Возможность осуществлять как сварку, так и резку в одном процессе.
Недостатки данного метода, которые ограничивают его применение в промышленных условиях, в основном связаны с широкой зоной нагрева. Это замедляет процесс и увеличивает расход газов, что влияет на стоимость работ. Ещё одним минусом является отсутствие возможности автоматизации процессов, что подразумевает необходимость высокой квалификации сварщика.
Технология выполнения сварочных работ
В зависимости от конкретной задачи у сварщика могут возникнуть свои нюансы. В общем процессе сварки можно выделить несколько этапов:
- Подготовка свариваемых деталей — нарезка, разметка, а в некоторых случаях — очистка поверхностей и подготовка кромок.
- Сварка.
- Убирание шлака, образующегося в процессе сварки, и зачистка сварных швов.
На каждом этапе используются соответствующие инструменты. Для ручной дуговой сварки потребуются:
- Сварочный аппарат MMA с кабелями;
- Электроды;
- Вспомогательные инструменты: молоток, струбцины, тиски, магнитные держатели, металлическая щетка;
- Инструменты для резки заготовок из металла: ножовка по металлу, угловая шлифмашина (болгарка, можно взять в аренду), плазморез;
- Разметочные инструменты: рулетка, угольник, мел или маркер;
- Согласно потребностям индивидуальные средства защиты: маска сварщика, защитные рукавицы, огнестойкая одежда.
Как выбрать сварочный аппарат ММА
В качестве источников тока для электродуговой сварки можно использовать сварочный трансформатор, выпрямитель или инвертор. Для бытового использования наиболее удобными являются инверторные аппараты.
- Сварка на постоянном токе проще, чем на переменном, и обычно не требует высокой квалификации.
- Инверторные аппараты обеспечивают высокую мощность при минимальных размерах и весе.
- Имеется возможность работы от стандартной бытовой электросети.
- На выбор доступны модели как для начинающих, так и для профессионалов.
При выборе сварочного аппарата следует учитывать максимальный сварочный ток и напряжение питания. Рассмотрим это подробнее.
Максимальный сварочный ток
Это ключевая характеристика сварочного аппарата. Чем выше это значение, тем больше тепла создаёт электрическая дуга, а следовательно, тем больший диаметр электродов сможет использовать аппарат:
- Для аппаратов, работающих от сети 220 В, максимальный ток составляет 250 А, что позволяет работать с электродами диаметром до 6 мм.
- Бюджетные устройства зачастую имеют максимальный сварочный ток до 160 А, что достаточно для работы с электродами до 4 мм.
- Сварочные аппараты, которые могут выдавать ток 300 А и более, относятся к профессиональным и подключаются к сети с напряжением 380 В.
Напряжение питания
Если в вашем населенном пункте уровень напряжения в сети значительно отличается от стандарта, лучше выбрать инвертор, который способен работать при пониженном напряжении — такая возможность обычно указывается в паспорте прибора. Некоторые модели инверторов сохраняют работоспособность даже при падении напряжения до 140 В.
Плазменная сварка
Для расплавления кромок и присадочного металла используется струя плазмы. Оборудование для этой работы состоит из источника постоянного тока, газового баллона с аргоном и плазмотрона. Для отвода лишнего тепла от сопла плазмотрона часто предусматривается водяное охлаждение.
Газ подается в плазмотрон и нагревается электрической дугой, что приводит к его увеличению в объеме вплоть до 100 раз. В результате теплового расширения газ изливается из сопла с высокой скоростью, скорость его истечения – это и есть плазма. Температура плазмы может достигать 30 000ºC, что значительно превышает характеристики других методов сварки.
Что касается самой технологии, то она существует в двух вариантах:
С помощью плазменной сварки можно соединять металлы толщиной до 9 мм в любых пространственных положениях. Метод актуален для сваривания:
Термомеханический класс сварки
Все ранее перечисленные виды сварки относятся к термическому классу. В таких методах соединение происходит за счет высоких температур, создаваемых дугой, пламенем или электрическим током.
Однако также существует термомеханический класс, в котором высокие температуры комбинируются с давлением или прижатием. К данному типу сварки относятся контактная стыковая, газопрессовая и диффузионная сварка. В этих процессах кромки металла сначала разогреваются при прохождении тока, увеличивается сопротивление в зоне контакта двух частей, а затем дополнительно сжимаются для лучшего соединения, что приводит к образованию сплошного и прочного шва. Нагрев может быть как местным, так и общим. Этот метод часто применяется в производстве металлопроката, кузнечных изделий и при сборке конструкций.
Источник видео: FUBAG
Вопросы и ответы: какие виды сварки существуют: методы и классификация.
Научиться варить наиболее легко с помощью полуавтомата. Здесь проволока подается автоматически, диаметр электрода остается постоянным, и хорошо видно сварочную ванну (поскольку отсутствует шлак).
Все зависит от решаемых задач. Для сварки оборудования, такого как мангал или калитка, подойдет простой инвертор MMA. Если же требуется варить двери, ворота или строить теплицы, лучше приобрести полуавтомат MIG. Для работы с нержавеющей сталью или алюминием идеально подойдет инвертор TIG AC/DC.
Да, существуют сварочные аппараты с функцией 2 в 1 или 3 в 1. Они объединяют в себе MMA с MIG или TIG, или все три режима сразу. Приобретая такой универсальный аппарат, можно быстро переключаться между различными задачами сварки.
Чем газовая сварка с использованием пропана отличается от сварки ацетиленом? По принципу — ничем. Но по характеристикам: температура факела у ацетилена достигает 3100 градусов, в то время как у пропана – 2800ºC. Если вам нужны сварочные работы с толстыми металлами толщиной 4-5 мм, лучше использовать ацетилен. Для сваривания тонких трубок гораздо более подходит пропан.
