Корисні поради професійного зварника - як навчитися варити.

Це невеликий майстер-клас по ручному дуговому зварюванні. У цій статті ми постаралися приділити увагу найпоширенішим проблем і питань, з якими стикається початківець електрозварник.

Розмірковуючи про придбання зварювального апарату «для дому, для дачі», багато бажаючі відмовляються від цієї затії, оскільки сумніваються в тому, що зможуть самостійно освоїти премудрості електродугового зварювання. Всі знають, що висококваліфіковані зварники — це творці, окрема каста майстрових. Між тим, реальність така, що побутове будівельне застосування зварювання в переважній більшості випадків не вимагає особливої якості шва, а зварні з'єднання, по суті, просто замінюють розбірні болтові/гвинтові складання. При цьому, звичайно, починаючому майстрові не варто братися за зварювання, припустимо, водопровідної труби або навантаженої ферми перекриття, бо наслідки можуть бути дуже неприємними.

Кращий спосіб навчитися варити — це записатися на відповідні курси. Також корисно просто деякий час попрацювати під керівництвом досвідченого майстра, щоб наочно, у режимі реального часу спостерігати за його діями, помучити питаннями і перейняти основні технічні прийоми. Але навіть це не обов'язково, базової теоретичної підготовки може бути достатньо, щоб вийти на вулицю і самому почати вчитися. Особливо, якщо, вибираючи джерело зварювального струму, ви віддали перевагу зварювальних інверторів, які на даний момент найбільш практичні і дуже багато чого прощають новачкові. Питання вибору зварювального обладнання ми вже розглядали в статті «Як вибрати зварювальний апарат». Далі ми поведемо розмову про найпоширенішому типі зварювання — ручної зварки (ММА), призначеної для з'єднання деталей з вуглецевої конструкційної сталі з застосуванням штучних покритих електродів.

Підготовка до зварювання

Чим потрібно укомплектуватися

Екіпіровка

Зварювання є досить шкідливим для людини процесом, тому майстер повинен подбати про свій захист. Почати потрібно з одягу. У продажу є вогнетривкі костюми зварювальника, а також різні накидки, фартухи і т. п. Окремо захищаються руки, для цих цілей потрібні спеціальні краги, рукавиці або рукавички. Не варто забувати про взуття, яка повинна бути високою, щоб накриватися брюками, і термостійкої, щоб витримувати попадання гарячих іскор. Найголовніше — захист зору. Для цього розроблені так звані світлофільтри, які, будучи встановленими на масці, здатні уберегти очі від шкідливих випромінювань, але дозволяють чітко бачити зварювальну ванну. Вони мають номери і поділяються за затененности. Затененность світлофільтрів вибирається у відповідності з умовами роботи (інтенсивність дуги). Багато майстрів дуже полюбили маски зі світлофільтрами типу «хамелеон». Дещо з екіпіровки, зазвичай це маска або рукавички, виробники апарату можуть включати в комплектацію, але далеко не завжди ці девайси нормальної якості.

Високовольтні дроти

Крім самого зварювального апарату (джерела зварювального струму), необхідно мати дроти для передачі харчування на электрододержатель і затиск маси (клема заземлення). Це спеціальні мідні провідники великого перерізу, розраховані на певну силу струму — чим більше струм, тим крупніше дроти, і тим на більш високий струм вони розраховані. У побутових умовах, де використовуються порівняно малопотужні інвертори, цілком підійдуть провідники, розраховані на струм до 200 А, довжиною 2,5–4 метри. Як правило, ці дроти йдуть в комплекті, але іноді їх треба купувати окремо.Переноска

Щоб підключити інвертор в мережу (крім надійної заземленої розетки на 25 А, розрахованої через якісний автомат) майже завжди потрібна переноска. Перетин кожного її провідника не повинне бути менше 2,5 мм2. Її довжина може доходити до півсотні метрів, але чим вона коротше, тим більш точний струм буде отримано на виході. У будь-якому випадку подовжувач необхідно повністю розмотати з бобіни, щоб він не перегрівався.

Допоміжний інструмент

При зварювальних роботах завжди знадобиться УШМ («болгарка»), краще і «велика» і «маленька». В якості оснастки слід запастися як відрізними, так і шліфувальними абразивними дисками. Для зачистки деталей потрібна металева щітка. Для видалення шлаку знадобиться молоток. Щоб надійно зафіксувати зварювані деталі між собою дуже зручно скористатися металевими струбцинами, внаслідок температурних шкідливостей пластикові не підійдуть. Давайте відразу згадаємо і про риштованні, які начисто обіграють будь-яку драбину. Вони потрібні, щоб повною мірою контролювати процес зварювання за місцем і послужать робочим місцем, якщо варити деталі «на столі».

Електроди

Класифікація електродів для зварювання ММА вельми обширна. Більшість завдань ми зможемо вирішити за допомогою таких популярних марок, як АНО, ОЗС, МР, які добре підходять для зварювання постійним струмом інвертора. Що стосується діаметру стержня, то наш розмір — це «двійка» і дещо рідше — «трійка». Слід розуміти одне золоте правило: діаметр електрода вибирається по товщині металу деталей, що зварюються, а вже від діаметра електрода вибирається зварювальний струм. Це основний, базовий критерій, хоча враховується також хімічний склад металу, форма кромок, тип з'єднання деталей, стан зварювального шва в просторі.
Орієнтовно, для металу товщиною від 1,5 до 3 мм потрібно взяти електрод діаметром 2-2,5 мм Трійкою варять метал до 5 мм по товщині — і це буде наш межа, більш масивні деталі нам будуть підвладними, так як електрод просто не прогріє метал деталей. Електроди в 4 мм внутрішня будинкова мережа не потягне (сила струму близька 200 А, а навантаження наближається до 5 кВт — вимкнеться автомат), так і рідко бувають потрібні його можливості. Про те, яку силу струму виставити, читайте нижче.

Як підготувати деталі

Обробка шва

Зону стикування двох деталей, де буде формуватися зварювальний шов, що слід очистити від забруднень і вологи, також з кромок потрібно за допомогою металевої щітки видалити іржу, залишки лакофарбових складів (метал по парі сантиметрів від стику зачищається до блиску). Якщо товщина деталей перевищує 3 мм, то з кромок рекомендується знімати фаску, що дозволяє домогтися гарного проварювання металевого масиву.

Орієнтування деталей

Найпростіше виконувати ручне дугове зварювання, якщо зварювальний шов розташовується на горизонтальній поверхні (зварювання у нижньому положенні»). При такому способі найбільш зручно виконувати контроль зварювальною ванною. Сила тяжіння діє на розплав зверху вниз, не зрушуючи його, вона допомагає присадочному металу електрода переноситися в створюваний користувачем шов. Саме тому, якщо є можливість, новачкові краще варити на столі, а вже потім укрупнені деталі збирати «на місці».

Вертикальне положення складніше, але зустрічається часто, при цьому способі орієнтування варити доводиться або вертикально, або горизонтально на вертикальній площині. У першому випадку шов найчастіше ведуть знизу вгору, але для тонкого металу краще рухатися зверху вниз — так він менше прогрівається і менше небезпека запису. А особливість другого типу зварювання (горизонтально на вертикальної поверхні) полягає в тому, що зварювальну ванну «протягують» перпендикулярно силі тяжіння, тому, щоб метал не випливав, кількість розплаву (розмір зварювальної ванни) має бути мінімальним, дугу витримують максимально короткою.Стельова зварювання зі зрозумілих причин найскладніша і малопродуктивна, непрофесіоналові краще за неї не братися.

Потрібно також зазначити, що при зварюванні деталі можуть різними способами розташовуватися один щодо одного. Від цього виділяють кілька типів зварювання: встик, внахлест, кутова, тавровая. Зварювання встик виконується «майже прямим» електродом, в інших трьох типах електрод буде нахилений, так як проварити потрібно дві деталі, розташовані у взаємно перпендикулярних площинах. Є проблема: наприклад, якщо кутове з'єднання деталей розташувати на столі звичайним способом, то в перерізі ми бачимо літеру L, тобто нижня кромка буде з-за сили тяжіння більше потрапляти в зону зварювальної ванни. Саме тому є сенс розташувати деталі «у човник» (перетин у вигляді V), тоді обидві кромки добре проварятся.

Який струм виставити

Ми вже говорили, що зварювальний струм підбирається в залежності від товщини електрода. Для початку вам потрібно мати на увазі, що технічно обмежений тільки нижня межа струму. Наприклад, використовуючи двійку, щоб отримати хороший шов, потрібно поставити перемикач сили струму на 70-80 і більше ампер (чим вище, тим швидше згорить електрод). Для трійки підійде струм від 100 до 140 А, четвірка — 160 А. Для початку спробуйте струм трохи вище мінімального, а вже при необхідності піднімайте його значення. Є хороший спосіб зрозуміти, чи правильно ви вибрали силовий режим: звук зварювання повинен нагадувати потріскування, а не булькання або гудіння.

З якою полярністю підключити тримач електрода і масу

Інвертор працює від постійного струму, тому дозволяє підключити високовольтні дроти в два положення, на електрод або масу можна подати «плюс» або «мінус». Якщо на електроді плюс (зворотна полярність), то він гріється сильніше, а якщо мінус (пряма полярність) деталь. Зворотна полярність використовується частіше, вона характерна для традиційної зварювання. Пряма полярність використовується для зварювання листового металу у високому темпі зі спеціальними електродами.

Робота зі зварювальною дугою

Виконавши всі підготовчі роботи, можете приступити до тренування. Розташуйтеся максимально зручно, краще сядьте, обіпріться на стіл, тримайте затискач електрода двома руками. Далі розглянемо основні рухи та прийоми на самому простому — зварювання в нижньому положенні, деталі встик, електрод двійка, метал листовий (або пластини), прямі кромки без фаски, шов прямолінійний одношаровий. Пункти підуть приблизно по порядку виконання робіт, але деякі дії здійснюються одночасно. Кожен пункт не обов'язково позначає дію, це — важливий момент, на який слід звернути увагу.

1. Підпал. Щоб з'явилася (запалала) дуга, слід виконати чиркающее рух електродом по деталі, ніби сірником. Чиркати потрібно за напрямом шва, щоб заготовка не була зіпсована. Сам електрод необхідно злегка нахилити щодо вертикалі (приблизно на 30 градусів).2. Контроль дуги, формування зварювальної ванни. Як тільки дуга розгорілася — підводимо її до початку шва і чекаємо розплавлення металу. Спочатку під електродом протягом 2-3 секунд з'являється червона пляма, це горить флюс. Потім можна спостерігати поява жовто-оранжевого плями, на якому видніється брижі — це розплавився метал.

3. Положення електрода при формуванні зварювальної ванни. Електрод розташовується майже вертикально, злегка нахилений у бік напрямку шва (на 25-40 градусів). Між електродом і деталями потрібно витримати відстань близько 3 міліметрів, зазвичай для цього обмазкою стосуються металу зварюваних заготовок.4. Формування шва, управління зварювальної ванни. Отже, ознакою появи зварювальної ванни є виникнення помаранчевого плями з подрагивающей поверхнею. З початку поджига дуги ванна (розплав металу) з'являється через 2-3 секунди, і ми повинні перемістити електрод на один-два міліметри за напрямом нашого шва. Потім знову чекаємо появи помаранчевого плями, тепер на це буде йти менше секунди. Так поступово, міліметр за міліметром, і рухаємося.

5. Становище, тип руху електрода при формуванні шва.

По-перше, потрібно завжди тримати коректний нахил. Якщо занадто сильно нахиляти електрод, то дуга буде своїм потоком відштовхувати зварювальну ванну тому, роблячи шов високим, ускладнюючи прогрівання металу. Більш вертикальний електрод тисне дугою на ванну, распластывая її. Таким чином, нахилом електрода можна маніпулювати висотою шва, більш коректним вважається шов, який по висоті виходить урівень зі зварюваних поверхнями. Проте слід врахувати, що при істотно нахиленому електроді простіше візуально контролювати стан зварювальної ванни.

Друге, не забуваємо витримувати дугового проміжок. Справа в тому, що електрод витрачається, і його потрібно постійно опускати, як кажуть: «мочати» в зварювальну ванну. Якщо електрод не наближати максимально близько, то не буде металу для формування шва, а великий зазор зробить дугу нестабільною. Занадто відверті торкання електродом деталей викличуть коротке замикання, і на інверторі спрацює захист. Візьміть за орієнтир висоту, коли при нахиленому електроді ви торкаєтеся деталей тільки обмазкою електрода.

Третє, тип руху електрода новачкові краще вибрати прямолінійний, в крайньому випадку — з невеликими круговими (навколо ванни) і одночасно поступальними рухами. Формуємо так звані «лусочки», які перекривають один одного десь наполовину. Кращий шов — з дрібної чешуйчатостью. До речі, всякі там зигзаги і вісімки будете освоювати потім, вони потрібні для роботи з товстим металом.

Четверте, швидкість переміщення. Від недотримання цього параметра часто виникають основні дефекти зварювання — непровари або прожиги. Числових рішень привести неможливо. Слідкуйте за станом (кольором) зони під електродом, рухайтеся плавно, не перетримуйте. Зупиняйтеся і розглядайте готові частини шва. Чим тонше електрод, тим менше він прогріває метал, і тим повільніше його ведуть. Очевидно, що при граничних ситуаціях (коли деталі можна зварити і трійкою, і двійкою) новачкові краще використовувати більш тонкий електрод і повільніше його вести. По мірі підвищення кваліфікації — збільшуйте струм і застосовуйте більш товстий електрод.

6. Контроль зварювальної ванни здійснюється візуально. Дивіться на ванну та на шов позаду, а не саму дугу. Дослідіть свій шов, щоб він був однакової товщини і ширини (оптимальна ширина — від 0,8 до 1,5 діаметра електрода) з мінімумом дефектів (ГОСТ 30242-97). У побутових умовах багато дефекти зварювання без проблем усуваються додатковим подвариванием, але тільки після охолодження шва і очищення його від шлаку. Для початківця, мабуть, все ж краще працювати з істотно нахиленим електродом, щоб краще бачити зварювальну ванну. Зауважимо, що не варто спочатку намагатися проварити шов однією дугою, зупиніться і розгляньте геометрію (перетин) одержуваного шва: лусочка/горбок — добре; кулька на ніжці — мала сила струму; пропалення і кратери — висока сила струму, повільне ведення електроду по заданій траєкторії.

7. Як закінчити зварювання. В кінці шва не прибирайте електрод відразу, а зробіть невелике коло на місці, вносячи метал, інакше в точці відриву дуги залишиться кратер. Відрив електрода зробіть легким чирканьем. Після зварювання шлак, коли він охолов і почорнів, з допомогою молотка і жорсткої щітки видаляється зі шва. При коректній зварюванні він відскакує великими пластівцями, а в металі шва включень шлаку немає.

Ця стаття, звичайно, не може претендувати на всеосяжне керівництво, але на деякі поширені запитання від зварників новачків ми постаралися відповісти. Хотілося б також сказати, що перш ніж починати навчання, ретельно ознайомтеся з рекомендаціями виробника зварювального апарату і електродів, а також уважно вивчіть правила техніки безпеки при проведенні зварювальних робіт. І все у вас вийде.