Как работает сварка без сварщика – используем лежачий электрод

Сварка лежачим электродом (без участия оператора) + видео

Наверняка вы когда-то слышали о сварке, которая проходит без участия оператора. Речь идет о сварке лежачим электродом. Это одни из видов дуговой сварки, при которой электрод укладывают между двумя деталями вдоль линии смыкания, а после зажимают дугу, и сварка выполняется в автоматическом режиме.

Снизу и сверху будущего шва следует проложить медные накладки – нижняя не будет давать стекать расплавленному электроду, а верхнюю помогает сформировать ровную поверхность на стыках металла, а еще делает дугу закрытой.

Теория сварочных работ

Начинающий сварщик задумывается, какой сварочный инвертор купить, и какие нужны приспособления для сваривания металла электродами. Если отбросить профессиональное использование сварки, покупайте сварочный инвертор, а не трансформатор или полуавтомат.

Сварочный инвертор преобразует переменный ток из электрической сети в постоянный.

Плюсы инверторного сварочного аппарата, по сравнению с полуавтоматом и трансформатором:

• Небольшой вес и габариты, в среднем инвертор весит 3-5 кг.
• Простота использования для новичков.
• Позволяет быстро освоить сварочное дело.

О достоинствах инверторов можно рассказывать бесконечно, но лучше один раз увидеть, чтобы понять, какие плюсы есть у этого вида сварочного оборудования.

Теперь расскажем, что за процесс идёт во время сварки металла и как оценивать результат. Есть две металлических заготовки разных размеров. К металлу через электрод и массу подводится постоянное напряжение от сварочного инвертора. Чтобы возникла электрическая дуга, необходимы два токопроводящих элемента с плюсом и минусом. При касании металла электродом, которые имеют разную полярность, зажигается электрическая дуга с выделением высокой температуры. Металл начинает плавиться и, одновременно, при движении, плавится металлический стержень электрода с особым покрытием – обмазкой.

При сгорании, обмазка создаёт газовую защиту шва, предохраняя его от вредного воздействия кислорода.

Также при сварке образуется защитный шлаковый слой сварочной ванны, который, затем, отбивается специальным молотком сварщика.

После окончания сварки деталей, металл остывает, кристаллизуется и образуется прочное сварное соединение.

Что нужно купить, чтобы приступить к сварке

На этот вопрос отвечает статья — Инструменты и принадлежности для ручной дуговой сварки: базовый набор. Если кратко, то вам потребуются для начала сварки инвертором в домашних условиях:

• Электроды.
• Маска сварщика.
• Краги или защитные перчатки.
• Защитная курка, штаны и закрытая обувь.
• Молоток сварщика и щетка для удаления шлака.

О выборе маски для сварки металла специалист рассказывает в этом видео.

Оптимальный выбор начинающего сварщика – маска со светофильтром типа «хамелеон».

Её неоценимый плюс, по сравнению с обычным защитным щитком с затемнённым стеклом, – сварщик видит свариваемые детали. Ему не нужно поднимать и опускать маску, т.к. «хамелеон» автоматически затемняется при появлении сварочной дуги и надёжно защищает глаза.

При прекращении сварочного процесса стекло автоматически просветляется. Это упрощает работу. Новичок в сварке не нахватается т.н. «зайчиков» от яркой вспышки дуги, если не вовремя опустит маску с обычным стеклом.

Какие бывают виды и типы электродов по маркам

Если зайти в любой специализированный магазин по продаже сварочного оборудования и посмотреть на ассортимент, то глаза просто разбегаются от предложений разных типов электродов. Что купить?

Выбирая электроды для сварки, обратите внимание на состав сердечника. Металл стержня должен быть идентичен свариваемому металлу. Есть электроды следующих видов. Для сварки:

• Углеродистой и легированной стали
• Для сваривания нержавейки и цветных металлов.

Упростим выбор. В быту чаще всего сваривают обычный «черный» металл – профильные и круглые трубы, уголки, полосы, арматуру, швеллеры, двутавровые балки, трубы водопровода и т.д.

Также обратите внимание на обмазку электродов. Есть четыре типа покрытий – основной, рутиловый, кислый и целлюлозный. Оставим за рамками данной статьи кислое и целлюлозное покрытие электродов. Для домашних работ сварщику достаточно электродов с рутиловым покрытием (марки МР-3 и ОК 63) и основным покрытием (марка УОНИ 13/55).

Плюсы электродов с основным покрытием:

• Подходят для сварки ответственных конструкций с высокими требованиями к качеству шва.
• Шов пластичен и ударостоек.

Недостаток электродов с основным покрытием:

• Повышенные требования к чистоте поверхности свариваемого металла и обработке кромок деталей.
• Для начинающих сварщиков более сложен повторный поджиг электрода.

Плюсы электродов с рутиловым покрытием:

• Металл меньше разбрызгивается.
• Легкий повторный поджиг электрода.
• Стабильность дуги во всех пространственных положениях.

Какую выбрать полярность при сварке металла электродами

Инвертор для ручной дуговой сварки выдает постоянный ток. Если посмотреть на переднюю панель аппарата, то вы увидите, что на ней находятся два разъёма для подключения сварочных кабелей с метками + и -.

Прямая полярность: к плюсу аппарата подключается «прищепка», а к минусу держак.

Обратная полярность: к плюсу аппарата подключается держатель электрода, а к минусу зажим «прищепка» — масса.

Какую полярность выбрать? Об этот вопрос сломано немало копий. Если открыть учебные материалы по сварочному делу и спросить в интернете, часто можно услышать мнение, что на «прямой полярности» свариваемый металл лучше прогревается и проплавляется.

Практика это опровергает.

При сварке, на контакте с плюсом, выделяется больше тепла, поэтому на обратной полярности, держак подключён к плюсу, провар всегда глубже. В результате, на обратной полярности лучше сваривать металл с толстыми стенками. Это — профильная труба, пластины, уголок с толщиной 4-5 мм. И наоборот, на прямой полярности надо сваривать тонкий металл, толщиной не более 1.5-2 мм, чтобы избежать проплавления стенок и появления дырок.

Убедится в правдивости этого высказывания вы можете на практике. Возьмите сварочный инвертор, установите сварочный ток на 100 А. Подключите к разъёмам аппарата держатель электрода и массу и разрежьте металл, — пластину толщиной 4-5 мм, уголок или арматуру сначала на прямой, а потом на обратной полярности, не меняя силу тока и электрод диаметром 3 мм. Вы увидите, что на обратной полярности резка металла идёт быстрее.

Как подобрать диаметр электрода для сварки металла разной толщины

Запомните простое правило: диаметр электрода зависит от толщины свариваемого металла. Металл с толщиной меньше 1 мм обычно варят полуавтоматом или аргонодуговой сваркой, а не электродами. Для ориентира, ниже таблица: «Соотношение толщины стали к диаметру электрода».

Для каждого диаметра электроды выставляется свой ток.

Совет начинающим сварщикам: рассчитать силу тока можно так: на каждый 1 мм диаметра электрода нужно примерно 30 А силы тока. Т.е. для электрода «тройки» выставляйте ток около 90-100 А.

На практике, каждый сварщик подбирает диаметр электрода и силу тока на инверторе индивидуально.

Как разжечь электрод

Существует два способа. Вариант один: разжечь электрод – впритык (касанием). Вариант два: чирканьем. Способы понятны из фото ниже.

Второй способ похож на разжигание спички об спичечный коробок. Первый способ иногда заменяют легким постукиванием об заготовку. Когда электрод новый и на кончике виден металл стержня, зажигание дуги происходит легко.

Если электрод был в работе, то вокруг стержня может появится наплыв из обмазки. Защитное покрытие электрода не проводит электрический ток. Поэтому его нужно отбить, несколько раз постучав кончиком электрода по свариваемой детали. Легкий розжиг электрода нарабатывается навыком, доведённым до автоматизма.

Как вести электрод и правильный угол наклона электрода

После розжига дуги контролируйте сварочную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности свариваемых заготовок. Вы должны видеть и отделять сварочную ванну от шлака.

Сварочная ванна – это яркое белое пятно из раскалённого металла.

Электрод держите под углом от 30° до 60°, одновременно сохраняя оптимальное расстояние, т.к. стержень плавиться. Контролируйте его положение и состояние сварочной ванны. Ускоряйте или замедляйте движение руки в зависимости от различных условий и случаев.

Угол наклона электрода сварщик выбирает в зависимости от пространственного положения, сварного шва и выставленного тока. Чем быстрей вы ведёте электрод, тем меньше нагрев металла и величина провара. Если вести электрод медленно, то можно перегреть металл и прожечь дыру в изделии.

Тренироваться самостоятельно новичку сначала нужно на толстом листе металла. Задача: научиться разжигать сварочную дугу и вести электрод по горизонтальной поверхности, чтобы получился качественный шов.

После этого можно приступать к сварке в других пространственных положениях. Хорошим подспорьем для новичков станет видео — Сварка для «чайников» от FORUMHOUSE, в котором технический специалист Денис Замыслов расскажет об азах сварочного мастерства и выборе инверторного аппарата.

Секреты и техника сварки инвертором для начинающих

В этой части мы ответим на самые распространённые вопросы начинающих сварщиков.

benyaПользователь FORUMHOUSE

Я делаю забор из профлиста. Хочу приварить к столбам уголки. Раньше никогда сваркой не занимался. Опыта нет. Посоветуйте с чего мне начать, чтобы сделать надёжно, и как правильно варить сварочным инвертором?

Советы от участника FORUMHOUSE с ником vodovoz:

• Для сварки возьмите обычный бытовой сварочный инвертор.
• Оптимальный диаметр электрода – 2.5 мм, «трешка» требует большего тока.
• Разожгите электрод. Для этого чиркните им по ровной металлической поверхности.
• Сварочный шов ведите восьмерками. Начиная снизу-вверх с шагом не более 1 мм.
• Не варите изделие сразу от начала и до конца. Сделайте пару прихваток, чтобы металл не повело из-за нагрева разных сторон.
• Если после сварки и отбивки шлака остались пустоты, проварите эти места еще раз.
• Отбейте шлак. Береги глаза! Одевайте защитный очки или делайте это в сварочной маске хамелеоне.

HukToПользователь FORUMHOUSE

Самый ходовой электрод в быту – «тройка». Стандартные инверторы тянут «четверку», а больше вам и не надо. Менять и подбирать силу тока можно в процессе сварки, подбирая оптимальный режим. Выставите слишком много – прожжёте дырку, слишком мало – электрод прилипнет.

В копилку знаний:

• Сварочные швы бывают горизонтальные, вертикальные и потолочные.
• Самый простой для новичков — горизонтальный.
• Качественный вертикальный шов сделать особенно сложнее из-за некомфортных условий работы.

Задача сварщика – «слепить» друг с другом две кромки свариваемого металла и наплавить сверху шва, расплавленный металл из стержня электрода.

Чтобы приварить стальной уголок к металлическому столбу, лучше использовать струбцины или магнитные угольники. Если попросить друга помощи подержать заготовку, то он может нахвататься «зайчиков» и получить ожог из-за брызг расплавленного металла.

JamesDouglasПользователь FORUMHOUSE

А как точно определить оптимальный сварочный ток?

Сергейб3Модератор FORUMHOUSE

Возьмите металлическую заготовку. Выставите ток побольше и варите. Если прожигаете металл, уменьшайте ток. Найдите ту силу тока, при которой вам будет комфортно варить без прожига металла. Опыт нарабатывается практикой. Потренируйтесь на ржавых кусках металла, набейте руку. После нескольких электродов, сожжённых на прихватках по ржавчине, потом, на хорошем металле, дело пойдет быстрее.

efhПользователь FORUMHOUSE

Мой совет: тщательно зачищайте свариваемые детали и стыки от ржавчины и краски до чистого металла.

Сергейб3Модератор FORUMHOUSE

Хороший совет. Ещё можно научится варить красивые швы на вертикале. После выполнения такой тренировки, горизонтальный шов становится идеальным.

Нюансы технологии и преимущества метода

Сверху и снизу будущего шва укладываются медные накладки – нижняя не дает стечь расплавленному электроду, а верхняя формирует ровную поверхность на стыке деталей и делает дугу закрытой. Электродов может быть несколько.

К преимуществам сварки лежачим электродом относят:

• отсутствие открытой дуги;
• уменьшение разбрызгивания окалины;
• возможность сварки трех или четырех деталей друг с другом одновременно;
• автоматизация процесса сварки.

Данный метод не требует ручного направления электрода и позволяет осуществлять сваривание сразу несколько групп деталей одним работником на одном сварочном агрегате, имеющим несколько держателей электродов.

Подготовка и материалы

Сварщику потребуются:

• несколько электродов с обмазкой;
• медные и стальные подкладки;
• фиксаторы для деталей;
• штангенциркуль;
• сварочный аппарат.

Лучше использовать электроды, разработанные специально для данного вида сварки – марки ОСЗ-12, ОСЗ-15Н и ОСЗ-17Н. Из стандартных подойдет электрод марки Э-46. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей и особенностей материала – от 4 до 10 мм. Сварочный ток возрастает с увеличением диаметра электрода и варьируется в пределах 220-620 ампер.

Примерная стоимость электродов ОСЗ-12 на Яндекс.маркет

Стальная прокладка сверху медной выполняет роль груза, препятствующего скидыванию медной накладки парами сгораемой обмазки электродов. Толщина медных подкладок и накладок – от 2 до 5 мм.

Вместо меди допустимо использовать кирпичи с гладкой поверхностью или любой другой негорючий тяжелый материал с гладкой поверхностью.

Штангенциркуль нужен для отмеривания одинаковой ширины нижнего зазора с двух концов свариваемых деталей – размер зазора важен при использовании неплотно прилегающих подкладок из кирпича, чтобы электрод не растекся под деталями при расплавлении.

Подготовительный этап + выбор материалов

Итак, сварщику потребуется:

• Несколько электродов, обязательно с обмазкой.
• Стальные и медные подкладки.
• Фиксаторы для деталей.
• Сварочный аппарат.
• Штангенциркуль.

Лучшим вариантом будет использование электродов, которые разработаны специально для этого типа сварки – речь идет о марках ОСЗ-15Н, ОСЗ-12, а также об ОСЗ-17Н. Из универсальных пойдет электрод Э-46. Учтите, что диаметр электрода может быть выбран в зависимости от толщины деталей, которые варят и свойств материала – от 0.4 до 1 см. Сварочный ток будет возрастать с увеличением диаметра, и может колебаться в от 220 до 620 ампер. Стальная прокладка поверх медной будет играть роль груза, который препятствует скидыванию медной накладки паром от сгораемой обмазки электродов. По толщине подкладки из меди и простые накладки должны быть от 0.2 до 0.5 см.

Обратите внимание, что вместо меди можно использовать даже кирпичи со сглаженной поверхностью или любые другие материалы, которые негорючие и имеют гладкую поверхность.

Штангенциркуль требуется для того, чтобы отмерят одинаковую ширину для нижнего зазоры с двух сторон свариваемой детали – размер зазора очень важен для применения неплотно прилегающих подкладок из кирпичей, чтобы электрод не начал растекаться под деталями во время расплавления.

Описание процесса сварки

Процедура сварки включает следующие шаги:

• Зачистка поверхностей деталей.
• Установка нижней подкладки.
• Установка деталей на подкладке.
• Выставление ширины зазора и фиксация деталей неподвижно.
• Укладывание электродов между деталями.
• Установка защитной прокладки, медной и стальной накладок.
• Пуск сварочной дуги.
• Остывание и зачистка сварного шва.

Сначала электроды устанавливаются в держатель, потом укладываются между деталями – масса подключается к нижней подкладке. Максимальная длина свариваемого в один прием шва – 1,2 метра, так как при большей длине возникнет преждевременный перегрев остатка электрода.

Сварка лежачим электродом используется в основном для формирования прямых швов, но допустимо сгибать электрод по форме будущего шва не более, чем на угол в 30 градусов, так как перегиб приведет к осыпанию обмазки и обрыву электрода при сварке в месте обсыпания. По этой же причине нельзя использовать несколько стыкующихся электродов вместо одного длинного.

Прокладка из бумаги между медной накладкой и деталями используется для предотвращения преждевременного износа прокладки, при этом важно следить, чтобы края прокладки не выступали наружу, так как они могут самовозгораться при сварке и стать причиной пожара.

Запуск дуги можно осуществить двумя способами:

• другим электродом, подключенным к этому же аппарату;
• куском металла.

Если используется стационарный сварочный агрегат, лучше запускать дугу другим электродом, установленным в держателе, при этом важно закрепить держатель, в котором зажаты лежачие электроды, так как притяжение, возникающее при образовании дуги, может вытянуть лежачие электроды из-под подкладки. Для пуска дуги отрезком металла нужно соединить таким отрезком край свариваемой детали и конец электрода. Держать металлический отрезок нужно в электроизолирующих рукавицах.

Несмотря на то что сварочная дуга скрыта под поверхностью медной накладки, сварщику нужно использовать защищающую глаза маску, так как излучение дуги видно в начале и в конце сварки. Кроме того, существует риск откидывания недостаточно тяжелой накладки в процессе сварки и открытия дуги.

Располагать детали можно как в одной плоскости, так и под углом друг к другу, в этом случае зазор между деталями не устанавливается, а накладка подгоняется по форме усеченного уголка в разрезе.

Вместо медной накладки может использоваться сыпучий флюс, электроды в таком случае берутся без обмазки. Использование флюса в сварке лежачим электродом позволяет не ограничивать длину сварного соединения, формируемого за одну процедуру. Кроме того, электрод без обмазки можно изгибать на больший угол при сварке деталей с изгибами.

Когда нужно сварить три или четыре детали вокруг одного центрального шва, такие детали нужно расположить в следующем порядке:

• Вниз укладывается самая массивная деталь.
• По бокам – близкие по форме детали.
• Поверх лежачего электрода укладывается наиболее легкая деталь.

Верхняя деталь должна покрывать лежачие электроды полностью и прижиматься грузом (обычно используют кирпичи). Для сварки более двух деталей лучше использовать пучок из трех или семи электродов.

С помощью лежачего электрода можно формировать не только стыковые соединения, но и сваривать плоские металлические листы, расположенные внахлест. Для этого верхняя накладка изготавливается в виде продольного металлического бруска, в котором проделана канавка для электродов. Накладка кладется на закрепленные внахлест листы канавкой с электродом вниз, при этом листы проплавляются насквозь, если их толщина до 8 мм, или насквозь проплавляется только верхний лист, если нижний достаточно толстый.

Если требуется сварить много однотипных пар деталей, то подобрать оптимальную толщину электрода, величину сварочного тока и ширину зазора можно опытным путем. Для этого нужно сваривать парные обрезки деталей лежачим электродом, после чего разрезать их поперек сварного шва и оценивать его качество – при выраженной границе шов-деталь нужно увеличить сварной ток, при наличии впадин – уменьшить ширину зазора, утолщать электрод или использовать пучок электродов.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...