Ремонт, строительство дома или дачи требует множества умений от владельца. Нередко нужно срезать что-то металлическое или, наоборот, соединить. Для первого случая можно использовать болгарку. А вот надежно соединить детали металлического каркаса можно только сварочным аппаратом. Сделать это самостоятельно — сэкономить и время, и деньги. Для новичков рекомендуются современные инверторы. С ними легко работать, да и стоят они недорого. Расскажем подробнее о том, что такое сварка инвертором для начинающих, какие есть нюансы и трудности.
Основная информация о сварке
Сварка — максимально быстрый и эффективный способ соединения металлических элементов. Причина в том, что место соединения становится единым целым, поскольку материал расплавляется. Весь процесс происходит при высоких температурах.
Большинство видов сварочной техники использует свойства электрической дуги. Именно она позволяет разогреть определенный участок до высокой температуры, расплавить материал и соединить детали в защитной среде.
Принцип работы технологии
Технология проста — при соприкосновении двух разнозаряженных агентов возникает электрическая дуга. Причина ее появления — перенапряжение между токопроводящими элементами. Фактически — это плазма, то есть протекание электрического тока в газовой среде. Дуговой разряд имеет непрерывную форму, высокую температуру.
Разновидности электросварки
Электрическая сварка классифицируется на виды:
- ручная — самый распространенный и доступный для новичка вид. Оператор сам контролирует весь процесс — скорость, наклон, дугу и др.;
- полуавтоматическая — электродная проволока подается в зону образования шва автоматически. Одновременно в эту зону подается защитный газ — аргон или углекислый;
- автоматическая — применяется при проведении высокоточных соединительных операций. Используются максимально автономные аппараты, практически полностью заменяющие оператора.
Постоянный и переменный ток
Сам процесс и качество сварного шва в основном зависят от характеристик аппарата. В мире подобной техники в ходу понятия — постоянный и переменный ток.
При соединении металла постоянным и переменным токами протекают разные физические процессы. Они и определяют характеристики электрической дуги:
- переменный ток — электроны могут менять как частоту, так и направление. Аппараты, использующие такой тип тока имеют маркировку АС;
- постоянный ток — упорядоченное движение электронных частиц. Они двигаются строго от «-» к «+». Это свойство позволяет менять полярность принудительно, а значит и изменять характеристики процесса. Например, обратная полярность даст возможность соединить цветные или очень тонкие металлы.
Технология сварочных работ
Для образования электродуги необходимо наличие двух токопроводящих агентов с противоположными зарядами. Первый — металлическая деталь, которую предстоит соединить с другой, второй — электрод для сварки.
Новичку в сварном деле достаточно электродов простого типа, состоящих из металлического сердечника с рутиловым покрытием.
Для того, чтобы возникла электродуга, необходимо коснуться электродом металла. Именно в месте касания и начинает плавиться поверхность. Одновременно с этим плавится и стержень электрода. Последний вместе с электрической дугой перемещается в зону максимального плавления — сварную ванну.
Преобразованию подвергается не только металлический стрежень, но и защитное покрытие электрода. Часть его в результате воздействия высоких температур испаряется, часть плавится.
Но в ходе этого процесса выделяются раскаленные газы, создающие кислородонепроницаемый барьер вокруг сварной ванны. Таким образом получается защитить металл от окисления. Часть расплавленного шлака так же попадает на металл, не позволяя ему быстро остывать.
Важный момент — в процессе сварки нужно тщательно следить за тем, чтобы шлак попадал в ванну и покрывал ее.
Виды аппаратов
Для соединения металлов методом расплава используются разного рода приспособления и техника. Основные виды устройств для соединения металлов:
- трансформаторы — максимально простые, недорогие и популярные. Основной элемент такого устройства — трансформатор, задача которого преобразовать напряжение сети до необходимого значения. На выходе трансформатор выдает переменный ток. Недостатки такого метода — разбрызгивание металла, ухудшение качества шва. Устройства отличаются большим весом и габаритами, новичкам с такого рода техникой справиться сложно;
- выпрямители — усовершенствованный вариант трансформаторов, позволяющий преобразовать переменный ток в постоянный;
- полуавтоматы — более сложная техника, в конструкции которое: трансформатор, выпрямитель, газовый баллон, устройство для подачи проволоки. Соединение деталей происходит за счет плавления в газовой среде металлической нити;
- инверторы — импульсные агрегаты. Конструкция предусматривает элементы: силовой трансформатор, блок электросхем, дроссель для стабилизации;
- аргонодуговые — используются неплавкие вольфрамовые электроды, защитным газом служит аргон или углекислота.
Часто новичкам рекомендуют выбирать трансформаторы, как более надежные и простые аппараты, работающие с переменным током. Практика показывает, что проще работать с инвертором. Это легкие аппараты, работающие от сети 220 В, тихие и не оказывающие сильной нагрузки на сети.
Что необходимо для работы со сваркой
Покупка сварочного инвертора — половина дела. Без расходников и приспособлений у новичка вряд ли получится выполнить нужные работы. Но все же начать стоит с выбора качественного, удобного устройства для сварки, которое поможет выполнить нужный объем задач и прослужит не один год.
Выбор сварочного аппарата
Выбор конкретной модели инвертора зависит от будущих планов и задач. Для бытовых нужд (создание мангала своими руками, строительство металлического забора и др.) достаточно показателей 160 А.
Если в планах починка авто или создание конструкций из толстого металла, обратите внимание на модели с показателями 200-250 А. Ну а если есть задумка начать свой бизнес в сфере, где будет востребована сварка металла, рекомендуется приобрести модели с показателем не менее 300 А.
Инструменты для сварки
При покупке обратите внимание на то, что понадобятся кабели для подключения инвертора. Как правило, они идут в комплекте с оборудованием. Но возможны и другие варианты комплектности.
Важный показатель — длина кабеля. Обычно производители оснащают свою продукцию кабелями, длина которых не превышает 2-3 метра. Для работы на ограниченном пространстве этого достаточно, а вот для монтажа, например, теплицы, лучше предусмотреть вариант в 4-8 метров.
Электроды и их типы
Электроды — расходный материал, без которых невозможно запустить процесс. Если вы новичок, который отправился в магазин, придется окунуться в непростой выбор. На витрине можно увидеть самые разные варианты электродов — по цвету, толщине и длине, составу.
Основной показатель стержня для сварки — диаметр. Чаще всего встречаются изделия с показателями 1.6-8 мм. Для бытовых нужд подходят стержни с диаметром 2.5 мм.
Всю основную информацию об изделии можно найти на упаковке. Реализуются электроды пачками, вес которых в зависимости от индивидуальных характеристик стержней может быть 1-7 кг.
Виды маркировок:
- состав — обозначается буквенно. А — кислое, Ц-целлюлозное, Р — рутиловое, П — иные типы;
- цветовая маркировка предусмотрена для изделий из вольфрама. Это неплавкие стержни определенного цвета, который информирует о процентном содержании в составе оксида того или иного вещества. Например: красный цвет сигнализирует о наличии оксида тория в доле 1.7-2.2 %;
- тип сердечника. На первой позиции маркировки стоит буквенное обозначение сварочного типа проволоки, затем идет число (процент углерода), буква с кодом легирующей добавки, и снова число с процентом легирующих веществ.
Наиболее важна маркировка, предусмотренная ГОСТ. Она состоит из букв и цифр, бывает очень простой и очень сложной.
Например: Э42А. Первая литера буквально означает «электрод», числовой показатель — минимальное время сопротивления разрыву, а вот последняя литера указывает на назначение изделия. В конкретном примере «А» — для пластичного наплавляемого металла повышенной вязкости.
Средства защиты
О средствах защиты говориться много, но использовать ее многие новички не спешат. Многим кажется, что сварить два три шва можно быстро. А тратить средства на надежную защиту просто экономически невыгодно.
Высокая температура и свет от электродуги — опасные соседи. Особенно важно защитить глаза. Мощное ультрафиолетовое излучение способно вызвать ожог роговицы, блефароспазм и другие неприятные заболевания.
Для новичков рекомендуется приобрести маску-хамелеон, позволяющую хорошо видеть место, куда направляется электрод. Кроме того, необходим плотный костюм и толстые краги.
Как научиться правильно варить сваркой
Прежде всего необходимо подготовить рабочее место. Велик риск пострадать не только от высокой температуры, но и от удара электрическим током. Все должно лежать на своих местах, а в зоне работ не должно ничего валяться. Это важно, поскольку при перемещениях можно споткнуться об инструменты.
Обучение нужно начинать с толстого куска металла. Не забудьте приготовить молоток и щетку с металлической щетиной для зачистки окалины.
Подключение электрода
Новичкам рекомендуется выбирать электроды диаметром 3 мм. Как правило, такие изделия стоят чуть дороже, но обучаться на них гораздо проще. Как только появится опыт, можно будет перейти на более тонкий тип стержней.
Как подключить:
- стержень для сварки вставить в держатель;
- прочно зафиксировать. Способ зависит от типа зажима — пружинный или винтовой;
- подключить кабели.
На инверторах предусмотрена два выхода: «+» и «-«. Соответственно есть два кабеля:
- первый оборудован фиксатором зажимного типа для соединения с деталью;
- второй — держателем для электрода.
Выбор рабочей полярности — вопрос индивидуальный. Чаще для инверторов используют схему: «+» на деталь, «-» на электрод. Для рада специфических работ (например, для соединения коррозионно стойких сталей) используют обратную схему. Прямая же полярность обеспечивает более равномерный и сильный прогрев. Как итог — более прочное соединение.
Поджигание дуги
Теперь пришло время поджигать дугу. При описании технологии мы уже отмечали, что возникновение электрической дуги связано с непосредственным касанием электрода и детали. Сделать это можно двумя способами:
- чирканье — аккуратно провести по поверхности вдоль предполагаемого шва;
- постукивание — несколько раз легко стукнуть кончиком стержня по поверхности элемента.
Проще всего поджиг происходит, если расходник новый. Но если его уже использовали, сделать это будет сложнее. Причина в стенке из защитного слоя. Ее нужно отбить аккуратными движениями непосредственно перед поджигом. Или взять новый.
Наклон электрода
При сварке стержень ведется с небольшим наклоном. Основное положение — к себе при показателях угла 30-60 градусов. Конкретную величину подбирают каждый раз, учитывая показатели тока, нужного шва и состояния ванны.
Выделяют два положения стержня при сварке:
- углом назад — шлак будет ложиться за пределами кончика электрода. Важно подобрать определенную скорость и градус наклона, чтобы шлак мог покрыть весь металл для его защиты. Такой способ позволяет прогреть металлическую деталь максимально глубоко;
- углом вперед — противоположная позиция. Применяется в ситуациях, когда глубина прогрева не имеет значения.
Движения электрода
Основной момент в сварке — контроль за ванной. Это можно сделать, если удерживать электрод в определенном положении: на 2-3 мм от поверхности металлической детали.
Новичкам важно научиться одновременно контролировать несколько моментов:
- двигать стержень в заданном направлении, опуская его по мере того, как сгорает определенная часть. при этом важно сохранить все те же 2-3 мм зазора;
- следить за параметрами сварной ванны, по ходу изменяя скорость.
Для тех, кто всерьез решил освоить правила сварки инвертором, рекомендуется освоить один или несколько вариантов фигурного шва. Просто тренируйтесь на толстом металле.
Прочертите мелом на куске металла траекторию и учитесь вести по ней электрод. Тренируйтесь до того момента, пока не получится равномерный валик.
Полярность
На форумах сварщиков одна из самых популярных тем — выбор полярности. Под свое мнение участники подводят самые разные основы, но часто просто запутывают новичков, обратившихся к форуму за информацией. На самом деле все просто:
- обратная полярность выбирается, если нужно соединить тонкие металлы — 1.5-2 мм;
- прямая, когда нужно соединить толстые поверхности — от 2 мм и более.
Объяснение этому простое — обратная полярность дает возможность прогреть металл на большую глубину, чем прямая. Логично, что именно она выбирается для сварки более толстых листов.
Чтобы убедиться в этом на практике, можете попробовать разрезать листы металла с помощью сварочного аппарата. При одинаковых настройках быстрее получится разрезать толстый металл при обратной полярности.
Выбор тока для сварки
Еще один момент, который нужно будет учесть — выставление показателей силы тока. Эти данные не придется высчитывать самостоятельно. Они табличные.
| Толщина металла (мм) | Сварочный ток (А) (показатели нижнего положения сварки) | Диаметр электрода (мм) |
| 1.5 | 35-50 | 2 |
| 2.0 | 45-80 | 2.5 |
| 3.0 | 90-130 | 3.0 |
| 4.0 | 120-160 | 3.0 |
| 5.0 | 130-180 | 4.0 |
| 8.0 | 140-200 | 4.0 |
| 10.0 | 150-220 | 4.0-5.0 |
| 15.0 | 160-250 | 4.0-5.0 |
| 16.0 и более | 180-320 | 4.0-6.0 |
Толстый металл
Сварка толстого металла с помощью инвертора имеет свои особенности. Причина в том, что проварить за один заход толщину более 16 мм не получится.
В этом случае важно подготовить изделие. А именно — кромки. Края последних аккуратно стачивают под углом. При складывании двух элементов кромки должны образовать букву “V”. Еще один вариант — одну кромку сточить под углом, вторую — ступенчатым способом.
Между двумя свариваемыми деталями необходимо оставить зазор. В итоге на верхней части должна образоваться канавка от 10 мм и более.
Если планируете варить элементы с разной толщиной металла, кромку более толстого нужно сточить до показателя сечения тонкого. Основное правило сваривания толстого металла — минимальные временные промежутки между наложением последующих слоев.
Тонкий металл
В бытовых условиях чаще всего возникает необходимость сваривать тонкие металлические изделия. Прежде всего здесь стоит вспомнить информацию о правильной схеме подключения для сварки элементов с небольшой толщиной — подключение детали приводят к минусовому (“-”) полюсу.
При этом многие новички часто делают ошибки, из-за которых портятся элементы. Помимо полярности важно учесть:
- табличные показатели силы тока и диаметра электрода;
- начало сварки — минимальные показатели силы тока;
- как варить — шаг углом вперед;
- деталь рекомендуется дополнительно зафиксировать зажимом для получения ровного шва без деформации и смещения.
Некоторые особенности сварки
Сваривание металлов — сложный процесс, имеющий множество нюансов, зависящих от характеристик материала и тех, задач, которые выполняются.
Сварка алюминия электродуговым инвертором
Как правило для соединения алюминиевых деталей применяется аргоновая сварка, но никаких запретов для сваривание инвертором нет. Просто учтите ряд особенностей:
- непосредственно перед началом работ необходимо удалить с поверхности алюминия оксидную пленку;
- варить нужно сразу после удаления пленки;
- постоянно контролируйте состояние сварочной ванны — алюминий очень текучий;
- цвет Al в процессе не меняется — это осложняет контроль над образованием шва.
Для соединения алюминиевых элементов подойдут электроды из материала, сходного с Al. Из отечественных марок стоит выбрать ОЗА, ОЗР, ОЗАНА или их импортные аналоги.
Сварка инвертором и резка металла
Инвертор — аппарат, который может не только прочно соединять металл, но и резать его. Но стоит понимать, что резка инвертором не позволит получить ровный край.
При резке электрод удерживают перпендикулярно поверхности, располагая ее так, чтобы металл мог свободно вытекать из места реза.
Если нужно провести не вертикальную, а поверхностную резку — электрод держат под небольшим уклоном (5-10 градусов). Таким образом можно устранить дефекты, которые были допущены при предыдущем сваривании.
Пошаговая инструкция сварки инвертором
Алгоритм сварки инвертором:
- Поджечь дугу любым способом.
- Наметить направление шва, наклонить стержень под углом 30-60 градусов к плоскости. При этом важно соблюдать дуговой промежуток (2-3 мм) и аккуратно вести его в выбранном направлении с равномерной скоростью. Следите за тем, чтобы шлак успевал покрывать шовный след.
- Убрать шлаковую накипь со шва, постучав его молотком.
Технология ручной дуговой сварки
При соединении конструкций из металла важно уметь выполнить не только обычный поверхностный или вертикальный шов, но и некоторые другие виды соединений.
Нижние стыковые соединения
Стыковая сварка — вариант с примыканием двух элементов торцевыми поверхностями. При этом лежат они в одной плоскости. Это простое и надежное соединение, рекомендуемое для конструкций, которые будут испытывать переменные напряжения.
Две тщательно зачищенные и обезжиренные поверхности располагают в одной плоскости с зазором 2-5 мм. Электродом делают пару точек-прихваток, которые позволят избежать деформации шва и сваривают.
Нижние угловые соединения
В этом случае свариваемые детали располагаются под углом относительно друг друга в разных плоскостях. Прочный и равномерный шов получается, если стержень двигать не равномерно, а колебательными движениями или зигзагом.
Если заготовки имеют толщину менее 12 мм, предварительная разделка кромки не нужна. Детали размещаются с зазором в 2-3 мм. Если толщина больше, кромку обрабатывают и размещают части конструкции под углом (V).
Вертикальные швы
Основная особенность — сила тока должна быть менее на 10 %, чем при равных условиях в нижнем положении. Чтобы удержать расплавленный металл в ване, сокращают длину дуги, используют специальные тугоплавкие стержни.
Способы сварки:
- снизу вверх — наибольший провар при перпендикулярном расположении стержня. Стекание металла предотвращают наклоном вниз на 45-50 градусов;
- сверху вниз — после образования капли жидкого металла, стержень наклоняют так, чтобы дуга была направлена на него. Способ подходит для сварки тонкого (до 5 мм) металла.
Детали трубопровода
Детали трубопровода соединяют разными способами в зависимости от вида и расположения шва:
- встык — трубные элементы располагают напротив друг друга;
- в тавр — в виде буквы “Т”;
- внахлест — проводится с одновременной развальцовкой одной трубы и надеванием ее на другую;
- угловой — трубы укладываются под углом относительно друг друга (45 или 90 градусов).
Контроль дугового промежутка
Дуговой промежуток — зазор между электродом и поверхностью. Как уже отмечалось, необходимо постоянно контролировать это расстояние. Чем грозит потеря контроля:
- короткая дуга (около 1 мм) — выпуклый шов, дефекты (подрез), уменьшающие прочность;
- длинная (более 3 мм) — невозможно контролировать равномерность, плохой прогрев. Шов недостаточно глубокий.
Формирование сварочного шва
Чтобы образовался соединительный шов, необходимо двигать сварную ванну с помощью электрода. Все, чем отличается новичок в сварке от опытного специалиста — равномерность, выверенность движений руки, правильно подобранный угол наклона и параметры тока. Все это приходит с опытом.
Постепенно металл начинает остывать. На нем формируется шлаковая корка от сгоревших газов. Это защитный кислородонепроницаемый барьер. Когда происходит полное остывание, корку сбивают молотком. Работы проводят с использованием защитных очков и плотной рабочей одежды — куски шлака могут быть горячими и острыми.
Дефекты швов и их исправление
Дефекты швов могут быть внешними и внутренними.
| Дефект | Признаки | Как исправить |
| Кратеры | Неглубокая воронка в конце сварного шва | Исключить резкое обрывание дуги |
| Непровары | Наличие непроваренных отрезков в шве | уменьшить промежуток сварочной дуги; изменить силу тока. |
| Подрезы | Заметная канавка, идущая параллельно шву | уменьшить силу тока; уменьшить длину дуги; варить с равномерной скоростью. |
| Наплывы | Расплывшиеся участки за пределами шва | провести тщательную зачистку кромок элементов; повысить напряжение дуги; изменить силу тока. |
| Прожоги | Сквозные отверстия в шовном полотне | снизить силу тока; увеличить скорость сварки; зачистить кромки. |
Самый распространенный дефект (как внутренний, так и внешний) — поры. Они образуются, если защита от проникновения кислорода была недостаточной, металл был плохо защищен. Для исправления избегайте сварочных работ на сквозняке или на улице при сильном ветре.
Советы начинающим
Выделим ряд советов, которые помогут быстрее освоить новичкам азы сварки инвертором:
- универсальный рабочий угол наклона электрода 30-60 градусов;
- вертикальные, горизонтальные и круговые швы лучше выполнять способом “угол вперед”;
- угловые соединения — “угол назад”;
- при соединении кромок стержень должен двигаться зигзагом;
- учитывайте длину стыка — в одном направлении можно варить не более 300 мм. если расстояние больше, варить нужно отрезками, чтобы компенсировать напряжение.
Выяснить теорию сварочного процесса инвертором — треть дела. Важнейшую роль играет практика, когда все движения доводятся до автоматизма. Со временем придет и понимание, когда и как нужно опустить или поднять электрод, понимание состояния сварной ванны. И швы раз от раза будут все аккуратнее, без дефектов.
