Електродугове зварювання - високотехнологічний спосіб обробки металу, який дозволяє ефективним методом працювати з товстими металевими конструкціями.
Саме такий вид зварювання використовують при монтажі різних металевих виробів, а в домашніх справах вона по сьогоднішній день просто чудовий помічник.
Природно, що характер зварного шва залежить як від якості виробу, так і від кваліфікаційних даних самого виконавця. Але якщо до металоконструкції не пред`являються особливі вимоги, то зварне справа може спіткати навіть людина без великого досвіду роботи. А нещодавно опубліковане сучасне инверторное обладнання значно спрощує роботу зі зварювання виробів.
Безпека робіт
Перед тим як розбиратися, що таке електродугове зварювання металів і як її виконувати, слід подумати від безпеки проведення робіт зі зварювальним устаткуванням. Велика частина новачків не звертає уваги на режим техніки безпеки, що призводить до неприємних і тяжких наслідків.
- Найважливішим є електробезпека. Необхідно стежити за зовнішнім виглядом силового кабелю, щоб ізоляція була в належному вигляді. Не можна працювати під час дощу або при вологій погоді.
- Під час зварювальних робіт слід використовувати індивідуальні засоби захисту. Особливо це стосується очей. Адже електродугове зварювання виділяє багато ультрафіолету, що шкідливо для зору. Тому в роботі треба використовувати спеціальний щиток з темним склом.
- Одяг зварника повинна бути з щільної тканини, так як шлак і розплавлений метал, потрапляючи на відкриті ділянки тіла, часто залишають сильні опіки, які довго гояться.
Техніка виконання робіт
Зварювання здійснюється завдяки теплової енергії, яку виробляє електрична дуга, з`являється між пальником і металом. Для формування дуги використовують спеціальні електроди, які розплавляють кромку вироби і з`єднують розплавлений метал, утворюючи зварювальний шов.
Самі електроди для зварки складаються з дроту певної товщини, на яку зверху нанесено спеціальне покриття. Кожен метал і різні режими роботи вимагають застосування особливих марок електродів. Найчастіше використовуються марки ЕРС, УОНИ, ЦМ і УП.
Зварювальний апарат
Головне спорядження, яким користується зварювальник, називається зварювальним трансформатором. У його завдання входить зниження напруги, яке впливає на посилення сили струму, достатнього для плавки металу.
Апарат зварки може бути «домашнім», для застосування в побутових умовах з підключенням до однієї фазі, і промисловим, що володіє великою потужністю, який підключається до трьох фаз. Також зварювальне обладнання ділиться на що виробляє постійний струм і на перетворює постійну напругу (трансформатори).
У домашньому побуті фахівці рекомендують мати зварювальний інвертор, який хоч і дорожче звичайних апаратів, зате має ряд позитивних сторін:
1. Невелика вага.
2. Стійкість до величини сили струму і вихідної напруги, що, в свою чергу, впливає на якість електричної дуги, практично не залежить від стрибків напруги в мережі.
3. Простота і легкість в роботі на висоті.
ГОСТ: зварювання ручна електродугова
Ті, хто професійно займаються звареними справами, знають, що існують спеціально розроблені стандарти зварювання металів, типів з`єднань, робіт з алюмінієм, якості електродів і так далі. Для більш ефективної роботи потрібно дотримуватися цих правил. Наприклад, ГОСТ 5264-80 відповідає за методи сполучних зварних швів металевих конструкцій: прямий шов, скошений або скошений з замком.
Чим ще регламентується електродугове зварювання? ГОСТ 14771-76 вводить правила варіння в захисних газах. Бувають і інші ГОСТи, що регулюють методи робіт з електрозварювання. У промисловості і на виробництвах до цих стандартів ставляться серйозно і вимогливо. Кожен зварювальник, який працює на підприємстві, повинен знати все ГОСТи і по можливості їх застосовувати.
При виконанні домашніх робіт дотримуватися цих стандартів не обов`язково, але бажано мати про них хоча б загальне уявлення. Для прикладу можна навести ГОСТ (зварювання ручне електродугове) під номером 26-291-79, який встановлює правила використання електродів певних марок і товщини для зварювання тих чи інших металів і конструкцій з них.
Ті ж стандарти описують основні зварювальні з`єднання:
- Внахлест, коли одна деталь трохи накриває іншу.
- Встик - обидва об`єкти стикуються один з одним на одній площині.
- З`єднання кутом.
- Торцовая варіння у вигляді літери «Т».
Технологія зварки
Техніка ручного зварювання полягає в наступному: створення дуги і утримання її в певному місці, пересування електрода і освіту зварного шва. Дуга може з`являтися двома способами:
1. Недовгим киснем (ударом) електрода по металевій поверхні.
2. ковзання електрода по металу у вигляді чирканья сірниками.
Після того як з`явилася дуга, пальник трохи відводять для стійкої підтримки горіння. Виходячи з режиму зварювання, електрод відводять на відстань, рівну 0,5-1 його діаметра.
переміщення електрода
Щоб виходили якісні шви зварки, слід рухати електроди в трьох позиціях:
- невелике поступальний рух, при якому електрод то віддаляється, то наближається до поверхні зварюваного матеріалу.
- Пересування електрода уздовж осі шва деталі. Це переміщення вважається основним в зварювальних роботах. Швидкість руху може бути повільної або швидкої, в залежності від режиму роботи, сили струму, а також від типу шва.
- Електрод переміщають поперек осі шва. Таким чином з`єднуються деталі металевим валиком.
Висока кваліфікація і професіоналізм зварника зумовлюють те, наскільки чітко і впевнено він може тримати дугу, а також його вміння здійснювати всі три способи ведення електрода.
Режими зварних робіт
Щоб дізнатися силу струму, необхідну для зварювання, необхідно визначитися, який тип шва планується робити і якого діаметру електрод вживається в роботі:
- При налагодженні нижнього шва ток для електрода в три міліметри повинен бути 75-100 А, а для п`яти міліметрів - 160-180 А.
- При стрімкому монтажі необхідно знизити силу струму для тих же електродів до 80 А і до 150 А відповідно.
- Верхні шви, звані стельовими, накладаються 3-4-міліметровими електродами, сила струму яких не повинна бути менше 70 А і більше 100 А.
Нюанси зварювальних робіт
Електродугове зварювання може перетворювати електричну енергію в теплову. І це її головна особливість. Дуга нагрівається до температури в 6000-8000 градусів за Цельсієм, що дає можливість розплавляти практичний будь-який метал або сплав. Сама дуга оточена ореолом. На поверхні електрода температура дещо знижується і становить близько 4000 градусів за Цельсієм.
Під час зварювання на поверхні деталі формується ванна розпеченого і розплавленого металу з невеликою ямкою. При цьому дуга має довжину 2-6 мм. Це нормальний робочий відстань майже для всіх видів побутових і деяких промислових зварних робіт.
Зварювання виконують короткою дугою, так як при довгій дузі починається сильне розбризкування, шов переривається і відбувається погана спайка металу.
Якщо роботи ведуться вугільним електродом, то довжина електричної дуги може бути близько 20 міліметрів.
Як вже говорилося, електродугове зварювання може використовувати змінний або постійний струм. При змінному струмі електрична дуга слабка і нестійка. Для поліпшення її якості збільшують силу струму. Тому необхідно стежити за напругою при варінні певних виробів. Наприклад, якщо зварюють дрібні деталі, то є небезпека їх пропалити.
При постійному струмі дуга стабільна, що дозволяє зварювати дрібні і тонкі металоконструкції.
Базові правила зварювання труб
Електродугове зварювання труб дозволяє працювати з трубним матеріалом діаметром 5-120 см і товщиною стінок від 3 до 25 мм.
Стики труб зварюються декількома швами. Після кожного проходження обов`язково проводять зачистку поверхні минулого шва від нашарування шлаку.
Труби, чий діаметр менше 22 см, зварює один робочий. При цьому товщина стінок не має значення. Але якщо виріб перевищує визначений діаметр, то зварні роботи ведуть разом два зварника.
Процес варіння відбувається якомога меншою дугою, щоб не порушити структуру і якість шва. Сам шов зобов`язаний перекривати лінію з`єднання на пару міліметрів в кожну сторону. При цьому, чим товще стінки труб, тим більше швів необхідно накласти. Фахівці, що працюють зварювальниками в нафтових і газових компаніях, знають, що:
- при товщині стінок до 6 мм - кількість шовних шарів - 2;
- 7-11 мм - 3 шари;
- 12-14 мм - 4 шари.
І так далі. При максимальній товщині труби кількість швів досягає семи. Основний, початковий шов ведеться електродом, чий діаметр повинен бути 3 мм.
Особливості існуючих зварних матеріалів
чавунні вироби
Зварювання чавунних деталей - трудомісткий процес через хімічного складу чавуну і його особливостей. Якоїсь певної технології роботи з чавуном немає, так як різна структура цього матеріалу вимагає до себе різних підходів. Однак всі існуючі способи роботи з цим металом ділять на два види: гаряче зварювання, коли об`єкт нагрівають, а потім дають охолонути, і холодну - виріб попередньо не нагріваються, але варять спеціально призначеними для чавуну електродами.
Кольорові метали та їх сплави
Вироби з цих елементів, особливо алюмінію, масово застосовуються для запчастин в автотранспорті. Однак мідні, латунні та бронзові поверхні зварюються важко, так як ці метали мають в розплавленому стані великою плинністю, вони швидко поглинають кисень і окислюються. У зоні зварювання такі метали змінюють свою структуру.
Фахівці радять працювати з цветметаллом електродами марки МН-5 і ОЗБ-1, а також вугільним електродом при постійній силі струму.
Також багато зварювальники при роботі з латунню і міддю використовують прути, що містять цинк. Його випаровування допомагають швидше остигати поверхні зварюваного матеріалу і покращують якість шва. Але в процесі роботи цинк виділяє отруйні гази, тому при роботі з ним необхідно надягати маску або респіратор.
алюміній
Цей метал нагрівається при низьких температурах. Так, чистий алюміній починає плавитися при температурі 6600С, а його сплави - при 20000С. Тому для роботи з ним замість стандартних електродів використовують дріт, яка схожа за своїм складом з алюмінієм. Наприклад, електроди для алюмінію ОЗА-1 і ОЗА-2 часто використовують на підприємствах і в важкої промисловості для зварювання автомобільних деталей.
висновок
Апарат для ручного електричного зварювання - корисна річ не тільки на виробництві, але і в домашніх справах. Практично будь-яку металоконструкцію можна зварити власними силами будинку, якщо прислухатися до порад фахівців і мати базові знання та навички по роботі з електродугової зварюванням.
Найважливішим елементом при роботі на зварювальному обладнанні є дотримання техніки безпеки, так як навчитися варити метал можна навіть методом проб і помилок, але експериментувати з власним здоров`ям не слід.
