Как правильно держать электрод при сварке?

Что нужно для сварки в домашних условиях?

Для проведения работ потребуется, прежде всего, сварочный аппарат. Существует несколько его разновидностей.

Определимся, какому из них отдать предпочтение.

• Сварочный генератор. Отличительная особенность заключается в возможности вырабатывать электрическую энергию и использовать ее на создание дуги. Будет полезен там, где нет источника тока. Имеет внушительные габариты, поэтому не очень удобен в работе.
• Сварочный трансформатор. Прибор преобразует переменное напряжение, подающееся от сети, в переменное напряжение другой частоты, что необходимо для сварки. Аппараты просты в эксплуатации, но имеют значительные габариты и негативно реагируют на возможные скачки сетевого напряжения.
• Сварочный выпрямитель. Устройство, которое преобразовывает подающееся от сети напряжение в постоянный ток, необходимый для образования электрической дуги. Отличаются компактностью и высокой эффективностью работы.

Для работы в домашних условиях предпочтителен выпрямитель инверторного типа. Их обычно называют просто инверторами. Оборудование имеет весьма компактные размеры. При работе его вешают на плечо. Принцип работы устройства достаточно прост.

Оно преобразует высокочастотный ток в постоянный. Работа с током такого типа обеспечивает максимально качественный сварной шов.

Сварочный генератор может работать при отсутствии сети. Он сам вырабатывает ток. Система очень громоздкая, работать с нею достаточно сложно

Инверторы экономичны, работают от бытовой сети. Помимо этого, именно с ними лучше работать новичку. Они предельно просты в эксплуатации и обеспечивают стабильную дугу.

К недостаткам инверторов можно отнести более высокую, чем у других приборов, стоимость, чувствительность к попаданию пыли, влаги и к скачкам напряжения

При выборе инвертора для домашней сварки обращают внимание на диапазон значений сварочного тока. Минимальное значение –  160-200 А

Дополнительные функции оборудования могут облегчить работу для новичка.

Из таких приятных «бонусов» стоит отметить:

1. Hot Start – что означает повышение начального тока, подающегося в момент поджига сварочной дуги. Благодаря этому дугу активировать намного легче.
2. Anti-Stick – автоматически уменьшает сварочный ток если электродный стержень залип. Это облегчает его отрыв.
3. Arc Force – увеличивает сварочный ток, если электрод подносят к изделию слишком быстро. Залипания в таком случае не происходит.

Кроме сварочного аппарата любого типа понадобятся электроды. Их марку лучше всего подобрать по специальной таблице, в которой указывается тип свариваемого материала.

Потребуется также сварочная маска. Лучше всего та, что надевается на голову. Модели, которые требуется держать в руке, крайне неудобны.

Работать со сваркой нужно только в защитном костюме. Специальная маска защитит глаза от ультрафиолета и брызг, плотный костюм и брезентовые перчатки предотвратят ожоги

В маске может быть простое затемненное стекло или так называемый «хамелеон». Последний вариант предпочтительнее, поскольку при появлении дуги стекло автоматически затемняется.

Работать необходимо только в специальной одежде, защищающей от брызг и ультрафиолета. Это может быть плотная х/б спецовка, сапоги или высокие ботинки, брезентовые или прорезиненные перчатки.

Как варить шов

При сварке в нижнем положении никаких сложностей не возникает даже у начинающего сварщика. А вот все остальные положения требуют знания технологии. Для каждого положения есть свои рекомендации. Техника выполнения сварных швов каждого типа рассмотрена ниже.

Сварка вертикальных швов

Во время сваривания деталей, находящихся в вертикальном положении, расплавленный металл под действием силы тяжести сползает вниз. Чтобы капли не отрывались, используют более короткую дугу (кончик электрода находится ближе к сварной ванне). Некоторые мастера, если позволяют электроды (не залипают), вообще их опирают на деталь.

Подготовка металла (разделка кромок) проводится в соответствии с типом соединения и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в заданном положении, соединяют с шагом в несколько сантиметров короткими поперечными швами  — «прихватками». Эти швы не дают деталям смещаться.

Вертикальный шов можно варить сверху-вниз или снизу-вверх. Удобнее работать снизу-вверх: так дуга толкает сварную ванну вверх, препятствуя ее опусканию вниз. Так проще сделать качественный шов.

Как варить вертикальный шов снизу-вверх: положение электрода и возможные движения

В этом видео  показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода снизу-вверх без отрыва. Продемонстрирована также техника короткого валика. В этом случае движения электрода происходят только вверх-вниз, без горизонтального смещения, шов получается почти плоским.

Выполнять соединение деталей в вертикальном положении можно с отрывом дуги. Для начинающих сварщиков это может быть более удобным: за время отрыва металл успевает остыть. При таком способе можно даже опирать электрод на полочку сварного кратера. Так проще. Схема движений практически такая же, как без отрыва: из стороны в сторону, петельками или «коротким валиком» — вверх-вниз.

Как варить вертикальный шов с отрывом смотрите в следующем видео. В этом же видеоуроке показывается влияние силы тока на форму шва. В общем случае ток должен быть на 5-10 А меньше рекомендованного для данного типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется экспериментально.

Иногда варят вертикальный шов сверху-вниз. В этом случае при розжиге дуги  держите электрод перпендикулярно к свариваемым поверхностям. После розжига в таком положении прогрейте металл, потом опустите электрод и варите уже в таком положении. Сварка вертикального шва сверху-вниз не очень удобна, требует хорошего контроля сварной ванны, но и таким способом можно добиться неплохих результатов.

Как варить вертикальный шов электросваркой сверху-вниз: положение электрода и движения его кончика

Как варить горизонтальный шов

Горизонтальный шов на вертикальной плоскости можно вести как справа-налево, так и слева-направо. Разницы нет никакой, кому как удобнее, тот так варит. Как при сваривании вертикального шва, ванна будет стремиться вниз. Потому угол наклона электрода достаточно большой. Его подбирают в зависимости от скорости движения и параметров тока. Главное, чтобы ванна оставалась на месте.

Сварка горизонтальных швов: положение электрода и движения

Если металл стекает вниз, увеличивайте скорость движения, меньше прогревая металл. Еще один способ — делать отрывы дуги. За эти короткие промежутки металл немного остывает и не стекает. Также можно немного снизить силу тока. Только все эти меры применяйте поэтапно, а не все сразу.

В видео ниже показано, как правильно сваривать металл в горизонтальном положении. Вторая часть ролика о вертикальных швах.

https://youtube.com/watch?v=eNo05v10ToM

Потолочный шов

Этот вид сварного соединения — самый сложный. Требует высокого мастерства и хорошего контроля сварной ванны. Для выполнения этого шва электрод держат под прямым углом к потолку. Дуга короткая, скорость движения — постоянная. Выполняют в основном круговые движения, расширяющие шов.

Положение электрода

Наука, как правильно сваривать металл электросваркой, говорит о том, что важной составляющей процесса является нужное расположение электрода

Правила сварки металла электродом предусматривают три варианта: угол вперед, назад и прямой. Угол отклонения от вертикали находится в диапазоне 30-60 градусов. При положении «углом вперед» сварщик следует за электродом. Шлак начнет перемещаться к сварочной ванне, накрывая расплавленную часть металла. Небольшое количество шлака вытесняет более тяжелый металл. При увеличении шлака уменьшают угол наклона электрода. При более критическом состоянии электрод устанавливают прямо, а через некоторое время возвращают на место.

Прямой угол — это вариант того, как держать электрод при сварке в месте, доступ куда затруднен. Шов при этом способе образуется ровный и красивый.

При варианте «углом назад» наблюдается обратная картина. Жидкий шлак отбрасывается назад и находится позади сварочной ванны. Из существующих вариантов следует выбирать такой угол, чтобы жидкий шлак поступал за электродом и покрывал расплавленный металл. Такой вариант обеспечивает глубокую проплавку.

Если соблюдать советы, как правильно держать электрод при сварке, то делать сварку станет легче, а шов будет более качественным.

Лучшие сварочные электроды с рутиловым покрытием

Большой популярностью в последние годы стали пользоваться рутиловые электроды. Их любят сварщики за быстрый розжиг, стойкость к влаге, возможность работы на постоянном и переменном токе. Вот несколько качественных моделей.

Quattro Elementi 772-166

4.9

В сфере металлообработки устойчивым спросом пользуются рутиловые электроды Quattro Elementi 772-166. Они предназначены для выполнения сварочных работ с низкоуглеродистыми и низколегированными марками сталей. Отменное качество шва достигнуто за счет уникального химического состава, даже кромки с грязью и коррозией соединяются без пор и раковин. Эксперты выделяют выдающиеся механические характеристики электродной продукции. Предел текучести достигает отметки 290 МПа, показатель ударной вязкости составляет 110 Дж/кв. см. Мощная и стабильная дуга упрощает работу сварщика.

К недостаткам итальянских электродов пользователи относят высокую себестоимость. Чтобы наплавить 1 кг металла, уходит до 1,7 кг рутилового материала. 

• качественный шов;
• высокие технические параметры;
• не требуется зачистка кромки от ржавчины;
• мощная стабильная дуга.

высокий расход.

ESAB OK 46.30

4.8

Для сварки ответственных деталей, труб и стали толщиной до 3 см профессиональные сварщики используют шведские электроды ESAB OK 46.30. На первый взгляд высокая цена должна стать препятствием для покупки, но удобство в работе и отменное качество шва добавляет популярности материалу. Наплавлять металл можно в разных плоскостях, даже двигаясь вертикально сверху вниз. При правильном выставлении режимов тока шов получается гладким, без выпуклостей и дефектов.

При расчете себестоимости важно опираться не только на цену рутиловых электродов, но и на расход. Шведские изделия демонстрируют экономичность в этом плане, при наплавке 1 кг металла расходуется до 1,3 кг материала

Поэтому и пользователи в отзывах в основном хвалят электроды, единственным минусом считают быстрое отсыревание.   

• наплавка в разных плоскостях;
• идеально ровный и гладкий шов;
• экономичный расход.

быстро впитывают влагу.

Lincoln Electric Omnia 46

4.7

Богатый опыт в разработке сварочных электродов имеет американская компания Lincoln Electric. Поэтому продукция этого производителя занимает лидирующие позиции в рейтингах. Модель Omnia 46 имеет рутилово-целлюлозную обмазку, благодаря которой появляется целый ряд преимуществ. Электроды легко разгораются даже на аппаратах, в которых нет опции облегчения розжига. Это позволяет начинающим сварщикам контролировать горение дуги. Во время работы не образуется большого количества искр, что благоприятно отражается и на удобстве, и на безопасности. Радует сварщиков и неприхотливость электродов, при соединении ржавых или грязных заготовок шлак легко отделяется.

Эксперты отмечают высокую прочность образованного шва и доступность материала. Только прокаливать электроды необходимо перед работой из-за отсыревания. 

• прочный шов;
• легкий розжиг дуги;
• небольшое искрообразование.

склонность к отсыреванию.

«Ресанта» МР-3С

4.6

Доступной ценой покоряет российских потребителей латвийская компания «Ресанта». Электроды с рутиловым покрытием МР-3С пользуются популярностью у отечественных сварщиков не только из-за низкой цены. Расходный материал демонстрирует высокие эксплуатационные свойства, не уступающие лидерам рейтинга. Например, сопротивление шва разрыву достигает 450 МПа при соблюдении технологии сварки. Достоинством материала будет отсутствие пор и легкое отделение шлака. Однако есть у прибалтийской продукции и слабые стороны, которые не позволили ей попасть в призовую тройку.

В первую очередь шов имеет относительное удлинение всего 18%. Существенно хуже работают электроды при увлажнении. Прокаливать изделие приходится в течение 1 ч при температуре 150-170°С. 

• низкая цена;
• легкий розжиг;
• работа на переменном и постоянном токе.

• малое относительное удлинение;
• ухудшение качества шва при увлажнении электрода.

ELITECH МР-3С

4.5

Отечественные потребители положительно высказываются о доступности электродов и надежности шва. Из минусов следует отнести привередливость к условиям хранения. Высокая влажность и низкая температура приводят к порче рутилового покрытия.

Что такое сварочный инвертор

Уже с момента появления в продаже инверторных аппаратов сварщики, в том числе и начинающие получили возможность существенно упростить сварочный процесс.

Сварка металла инвертором — это прогрессивный скачок в электросварке. Если представить выпускавшиеся раньше тяжеловесные сварочные трансформаторы и неподъемные выпрямители, то вес и габариты инвертора существенно меньше. Это не только делает аппарат удобным в применении, но еще в разы повышает производительность работ.

В настоящее время сварочный инвертор считается самым современным и уверенно вытесняет на вторые позиции традиционные выпрямители, генераторы и трансформаторы. Если даже ранее вы никогда не работали с подобным оборудованием, достаточно пройти уроки по сварке инвертором для начинающих и без особых затруднений овладеть технологией сваривания.

Конструктивные особенности

Существуют разные модели инверторов, представленные разными производителями. Вне зависимости от марки аппарата, конструкция любого состоит из:

• блока питания, оснащенного фильтром и выпрямительным устройством;
• инверторного блока, который постоянный ток преобразовывает в переменный высокочастотный;
• трансформатора, понижающего напряжение тока;
• силового выпрямителя, отвечающего за получение на выходе из аппарата постоянного тока;
• электронного блока, обеспечивающего управление агрегатом.

Реализованные в конструкции оборудования инновационные решения позволяют создавать качественные соединительные швы с отменными прочностными показателями. Небольшой вес (5-15 кг) и компактность позволяют с легкостью перемещать аппараты из одного места в другое.

При покупке оборудования в комплекте всегда присутствует инструкция, по которой несложно научиться как правильно варить сварочным инвертором, как подключать агрегат, какие электроды использовать в зависимости от типа свариваемого металла и другие нюансы.

Сферы применения

Сварка электродами используется при соединении изделий из практически любого металла, в том числе титана. Ее применяют при ремонте кузова автомобиля или глушителя и порогов. Иногда при сваривании медных проводов. Особенно незаменим метод в промышленности, когда приходится иметь дело с тонкими заготовками. В сфере изготовления космических кораблей и велосипедов технология находит все большее применение. Не обойтись без сварки электродами и при организации трубопровода, независимо от его диаметра. Можно использовать сварку электродами и при ремонтных работах инструментов и деталей, изготовленных из алюминия или магния.

Именно по той причине, что металл переносится электрической дугой напрямую, становится возможно использовать широкий ассортимент присадочных металлов. Никакой иной метод, существующий сегодня, не демонстрирует таких возможностей. В процессе нагревания хром испаряется, но этого не будет, если использовать GTAW. В данном конкретном случае электрод и металл имеют похожий химический состав, поэтому шов получается не только крепким, но и особенно устойчивым к возникновению коррозии.

Теперь о дуге и электродах

Быстро поджечь и правильно держать дугу – самое, пожалуй, важное дело для успешной сварки инвертором. Дуга не должна прерываться – вот за чем нужно следить при приближении электрода к плоскости заготовки

В этом случае следует постучать электродов подольше, чтобы пленка разбилась. Зависимость между сварочным током и диаметром электрода легко просчитать с помощью таблиц, которые присутствуют в сети в огромном количестве.

Функциональная схема сварки инвертором.

Если у вас продвинутая модель инвертора, то она снабжена дополнительными функциями, которые отлично облегчают жизнь новичкам и всем остальным.

Вот эти продвинутые функции:

• Функция «Горячий старт» или HotStart облегчает поджиг электрической дуги.
• Антизалипание или форсаж дуги включается при слишком быстром приближении электрода к поверхности металла. Эта функция повышает уровень тока.
• Антистик или AntiStick наоборот, отключает ток для профилактики перегрева сварочного аппарата.

Учиться лучше на самой простой форме шва – ниточном шве, для которого электрод нужно вести ровно без каких-либо колебательных движений.

Как только вы начнете чувствовать себя уверенно с ниточной технологией, можно приступать к сварке металлов с колебательными движениями в разных конфигурациях – их существует несколько.

Чтобы шов вышел качественным и эстетичным, в его конце следует сделать пару-тройку колебательных движений в сторону металлической наплавки. Таким образом можно избежать образования кратера.

Как выбрать диаметр электрода, как его подключить и какую выставить силу тока

Выбрать марку электродов для инвертора еще не все. Даже если вы определились, остаются, как минимум, три вопроса:

• какой диаметр электрода использовать при сварке;
• какой ток выставить;
• к какому выходу «+» или «-» подключить электрод.

Обо всем по порядку. Начнем с того, какой диаметр электрода необходим для сварки. В общем рекомендуют исходить из толщины свариваемых металлов: при небольших толщинах электрод берут с диаметром того же размера, что и металл. Если вы варите металл 3 мм толщины, то и электроды берете аналогичного размера. Если варите что-то более толстое, соответственно берете 4 мм. Но большими электродами новичкам работать будет сложно. Начинайте осваивать сварку с толщины металла 3-4 мм. Для этого используйте электроды 3 мм, или как говорят «тройку».

Общие рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины металла

Относительно того, как какому выходу подключать электроды. В технических характеристиках на пачке, скорее всего, указано, для какой полярности предназначен электрод. При обратном подключении к положительному выходу подключают электрод, к отрицательному зажим, который цепляют на деталь. При прямой полярности на деталь сажают плюс, на электрод подают минус. Как это выглядит на сварочном инверторе, показано на фото.

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Чем отличаются эти два типа подключения? Разное направление имеет поток электронов. Как известно, электроны движутся от «минуса» к «плюсу». Потому при сварке получается, что тот элемент, который подключен к «+» греется сильнее. Меняя режимы подключения можно управлять интенсивностью нагрева металла.

Рассмотрим несколько ситуаций. Например, у вас электрод 3 мм, металл 2 мм. Если на деталь подать «+» может получиться прогар. Потому в этом случае лучше использовать обратную полярность, при которой будет больше греться электрод. Если вы той же тройкой хотите сварить 6 мм металл, лучше это делать на прямой полярности: так разогрев металла будет более глубоким и шов получится более прочным.

Сила тока при сварке

В общем случае при установке электрода сила сварного тока для инвертора выставляется в зависимости от диаметра используемого электрода. Вообще, на каждой пачке есть рекомендации, но можно обойтись и без них: на каждый миллиметр диаметра берут 20-30 Ампер тока. Получается довольно широкий диапазон, но далее нужно еще учесть как будете класть шов: с отрывом или без. Для сварки без отрыва ставят более низкие токи, с отрывом — более высокие.

Каким током нужно варить при разных электродах (общие рекомендации, точно подбирайте опытным путем)

Например, для электрода диаметром 3 мм расчетный ток получается от 60 А до 90 А. Реально работают в диапазоне от 30 Ампер до 140 Ампер. При сварке без отрыва выставляют ток порядка 70-90 А, с отрывом — 90-120 А. Эти параметры могут «гулять» в обе стороны: зависит еще от скорости движения кончика электрода, от марки и «текучести» свариваемой стали, от положения шва (для вертикального и горизонтального шва ставят чуть меньше, для потолочного — еще меньше).

В общем, даже рекомендованные производителем токи  — это далеко не требование. Начинайте с них, а потом подбирайте так, чтобы вам было удобно работать и шов получался хороший. У вас должно получиться качественное соединение, а соотношение силы тока и скорости движения вы подберете экспериментальным путем. При этом ориентируйтесь на состояние сварной ванны. Она — ваш главный показатель качества.

Ошибки, которые могут возникнуть при сварке

Теперь вы знаете не только, как выбрать электроды для инверторной сварки, но и как их подключить, какого диаметра они вам нужны для этой работы, и как для каждого типа электрода и шва подобрать ток.  Теперь поговорим немного о держателях для электродов.

Как работает инверторный аппарат

Принцип работы инверторного оборудования выгодно отличается от схемы классических трансформаторных агрегатов. Функционирование устройств построено на принципе фазового сдвига напряжения, увеличивающем по каскадному типу частоту и силу сварочного тока.

Хоть сам по себе инвертор является довольно сложным электронным устройством, но научиться варить инверторной сваркой при желании можно достаточно быстро.

Основы сварки инвертором состоят в следующем:

• из обычной электросети на вход инвертора поступает переменный ток. В переменный его преобразовывает выпрямитель, функционирующий на основе диодного моста;
• выходящий из выпрямителя постоянный ток поступает вы выполняющий роль генератора высокочастотных электроимпульсов инверторный блок. Закрывающиеся и открывающиеся с высокой частотой силовые транзисторы, объединенные в отдельный блок, превращают постоянный в переменный ток, частота которого существенно выше в сравнении с тем, который подается из электрической сети;
• полученный переменный ток поступает на трансформатор, в котором сила его увеличивается, а напряжение уменьшается. Благодаря регулированию параметров тока трансформатором устройство обладает небольшими размерами, что в разы уменьшает массу всего агрегата;
• преобразованный к нужным параметрам трансформатором переменный ток поступает в выпрямитель. Там он в очередной раз превращается в постоянный, необходимый для проведения сваривания.

Полезно знать! При силе 160А инверторная сварка работает с трансформатором, вес которого составляет всего 0,25 килограмма при том как используемые ранее устройства весят до 18 кг и больше.

Хоть с первого взгляда принцип работы кажется сложным, но все процессы в нем происходят автоматически. Поэтому никаких затруднений в рабочем процессе не возникает. К тому же в интернете в открытом доступе есть множество материала, по которому можно научиться как правильно варить инверторной сваркой для начинающих мастеров.

Основные виды и типы марок электродов

Электроды конструктивно состоят из сердечника и защитной оболочки (обмазки). Их составы подбираются индивидуально: материал сердечника должен максимально соответствовать типам свариваемых металлов, а обмазка — обеспечивать оптимальную среду для создания надёжного соединения.

Электроды подразделяются по назначению для сварки следующих металлов:

• сталей углеродистых и легированных;
• сталей нержавеющих;
• цветных металлов.

Типы обмазок по составу бывают такие:

• основные;
• рутиловые;
• кислые;
• целлюлозные;
• смешанные.

Расшифровка маркировки электрода. Правильное понимание параметров позволит эффективно сваривать металлические конструкции.

Для начинающих сварщиков идеально подходят электроды диаметром до 3 мм с основным и рутиловым покрытием. Они позволяют создавать пластичные и прочные швы на основании базовых знаний и навыков.

Подготовка к процессу

Перед началом работы нужно подготовить сварочный аппарат:

• Проверить значение напряжения и частоты тока, данные должны совпадать и в сети и на корпусе аппарата;
• Если есть режим выбора напряжения, то лучше сразу выставить, далее выставить значение тока. Параметр мощности должен соответствовать номеру электрода, то есть диаметру.
• Проверить изоляцию кабеля. Надёжно закрепить зажим «заземление».
• Проверить все кабели, изолированы ли они, соединения, штепсели.
• Вставить электрод в держатель, который может быть винтовым и пружинным. Обязательно убедиться в том, что электрод держится крепко.

Например, инвертор имеет два кабеля. Один подсоединяется к детали, второй держит электрод. На них подают разные значения тока: плюс – на деталь, минус – на электрод при «прямой полярности». В некоторых случаях необходимо варить в режиме «обратная полярность», то есть плюс на электрод, минус на деталь.

Место сварки тоже должно быть подготовлено. Нужно очистить поверхность металла от любых загрязнений, ржавчины, окалины, масла. Большинство дефектов сварки возникают из-за плохо подготовленной поверхности. Электроды перед сваркой необходимо проверить на целостность: его покрытие должно быть однородным, без сколов. Также часто требуется просушить или прокалить расходные материалы.

Еще один важный вопрос: какой ток выставлять. Чем выше ток, тем стабильнее дуга, но сильно большое значение может прожечь металл. Выставляемый ток напрямую зависит от номера электрода и толщины детали. Для горизонтальной сварки можно ориентироваться на следующие значения ампеража: (таб.1)

Для вертикальной сварки значения нужно уменьшать на 15%, для потолочных швов – на 20%. Однако на практике в процесс сварки вмешивается множество других факторов, поэтому выявить правильный ампераж можно только опытным путём.