Там, где полуавтомат, там и аргон
Полуавтомат для сварки.
Полуавтоматы – это специализированные типы сварочных аппаратов для электродуговой сварки под защитой инертных газов. В основном это аргон, конечно. Дополнительная опция использования полуавтоматов – это сварка с проволокой: такая технология не нуждается в газовой защите.
Суть процесса – выход проволоки из шланга в держателе с одновременным выходом газовой смеси. Во время сварки проволока находится в среде защитного газа, она плавится под действием электрической дуги. Ток и скорость подачи проволоки регулируются.
По своему устройству полуавтоматы сложнее трансформаторов или выпрямителей. Зато они удобнее в пользовании. Это любимые аппараты мастеров в автомастерских, особенно в ремонте кузовов. Среди самодеятельных и кустарных сварщиков полуавтоматы также весьма популярны.
Вот какие части составляют конструкцию полуавтомата:
- Наш старый знакомый трансформатор.
- Еще один старый знакомый – выпрямитель.
- Специальный привод для подачи проволоки.
- Баллон с инертным газом.
- Газовая горелка с рукавом.
Мы уже писали выше, что полуавтомат способен к сварке без защиты газа. В этом случае защитную роль выполняет флюсовая проволока. В принципе это та же проволока для плавления, но благодаря флюсовому компоненту она горит с выделением облака защитного газа. Это облако защищает сварную ванну от окисления воздухом ничуть не хуже, чем внешний аргон или другой инертный газ.
На этом функции флюсового компонента сварочной проволоки не заканчиваются. В нем имеются элементы, добавляющие стабильность электрической дуге. С этой чудесной «флюсовостью» не нужен газовый баллон. Но стоит флюсовая проволока значительно дороже обычной.
Выбор газа зависит от природы свариваемого металла. Железо хорошо вариться с углекислым газом. Сталь предпочитает газовую смесь аргона с углекислотой. Ну а с алюминием лучше всего работать под защитой чистого аргона.
Важным фактором является «легитимность» газовых баллонов: приобретать нужно только проверенные и надежные экземпляры. Даже речи быть не может об экономии денег на качестве газа и газовых смесей для сварки. На чем угодно, только не на газе.
Полуавтомат с газовым баллоном.
Преимуществе полуавтоматов:
- Металл во время сварки практически не разбрызгивается.
- Как следствие – высокое качества сварочного шва.
- Аппарат довольно эффективен – у него высокий КПД.
- Возможность варить тонколистовой металл.
Ну а недостатков намного меньше:
- Высокий расход материалов: проволоки, газовых смесей.
- Немалая стоимость, особенно флюсовой проволоки.
Основные правила стыковки деталей
После того, как освоены азы сварки, необходимо самостоятельно варить металлоконструкции, переходить к выполнению простейших операций по сборке и прихватке узлов в бытовых условиях. Как правило, домашний мастер не варит толстый металл, поэтому о разделка кромок не потребуется. Для начала можно потренироваться соединять профильную трубу. Для этого потребуется на концах деталей зарезать острые углы, для большей площади провара.
Детали вставляют в угловую струбцину и фиксируют поджимной планкой. Теперь необходимо предварительно прихватить с нескольких сторон. Для этого зажигают дугу и ставят небольшую точку.
Не требуется выдерживать большой катет, необходимо просто зафиксировать детали. После проверки диагоналей, выполняют прихватки со всех доступных сторон. Теперь снимают конструкцию и обваривают ее надежным и качественным швом.
Если хорошо усвоены уроки по углу наклона, укладке металла в расплавленную сварочную ванну, то операции по сборке металлоконструкций не вызовут затруднений даже для чайников в сварочном деле.
Изучив основы сварки и набравшись теоретических знаний, надо как можно чаще практиковаться, одевать сварочную экипировку, включать сварочный аппарат и долгое время оттачивать свое мастерство. Только практика позволит стать сварщиком высокого класса.
Технология электрической сварки
Учиться, как правильно варить детали электросваркой, лучше под руководством опытных сварщиков. Если это по каким-либо причинам не получается, можно пробовать самому. Для начала нужно грамотно организовать рабочее место
Это очень важно, поскольку сварка относится к высокотемпературным, а потому и пожароопасным процессам
Для работы нужно выбрать верстак или любое другое основание, выполненное из негорючего материала. Деревянные столы и им подобные изделия категорически запрещены. Желательно, чтобы рядом с местом, где будет проводиться сварка, отсутствовали легко воспламеняемые предметы.
Около себя обязательно поставьте ведро с водой для ликвидации возможных очагов возгорания. Кроме того, нужно определить безопасное место, где будут складываться остатки использованных электродов. Даже самый маленький из них способен спровоцировать пожар.
В продаже можно найти сварочные электроды разных диаметров. Нужный размер стержня подбирается исходя из толщины свариваемого металла
Для первых самостоятельных швов нужно приготовить ненужный кусок металла и подобрать для него электроды. Специалисты рекомендуют в таких случаях использовать 3 мм стержни. Меньший диаметр используется для сваривания тонких листов, учиться на которых неудобно. Электроды большего диаметра требуют высокой мощности оборудования.
Начинаем с зачистки участка металла, на котором будет располагаться шов. Здесь не должно быть ржавчины и каких-либо загрязнений.
После того, как деталь подготовлена, берем электрод и вставляем его в зажим сварочного аппарата. Затем берем зажим «заземление» и прочно крепим его на детали. Еще раз проверяем кабель. Он должен быть заправлен в держатель и хорошо изолирован.
Теперь нужно выбрать рабочую мощность тока для сварочного аппарата. Она подбирается по диаметру электрода. Выбранную мощность выставляем на панели сварочного оборудования.
Следующий шаг – поджиг дуги. Для этого электрод нужно поднести к детали под углом около 60° и очень медленно провести им по основанию. Должны появиться искры. Как только это произойдет, слегка прикасаемся электродом к детали и тут же приподнимаем его на высоту не более 5 мм.
Сварочный инвертор готов к работе. К нему подключены два кабеля: один с зажимом для электрода, второй с креплением заземления
В этот момент вспыхивает дуга, которую нужно поддерживать в течение всего времени работы. Ее длина должна составлять 3-5 мм. Это расстояние между концом электрода и заготовкой.
Поддерживая дугу в рабочем состоянии нужно помнить, что в процессе работы электрод выгорает и становится короче. При чрезмерном приближении электрода к заготовке может произойти залипание. В этом случае нужно слегка качнуть им в сторону. Дуга может и не зажечься с первого раза. Возможно, не хватает силы тока, тогда ее нужно увеличить.
После того, как начинающий сварщик научился поджигать дугу и удерживать ее в рабочем состоянии, можно приступать к наплавлению валика. Это простейшая из всех операций. Поджигаем дугу и начинаем очень плавно и аккуратно перемещать электрод вдоль будущего шва.
При этом выполняем колебательные движения, напоминающие полумесяц с небольшой амплитудой. Мы как бы «подгребаем» расплавленный металл к центру дуги. Таким образом должен получиться ровный шов, похожий на валик. На нем будут присутствовать небольшие волнообразные наплывы из металла. После остывания шва нужно сбить в него окалину.
Подготовка к работе инвертором
При первом включении, а также при перемещении сварочного инвертора на новое место работы необходимо проверить сопротивление изоляции между корпусом и токоведущими частями, после чего подсоединить корпус к заземлению. Если инвертор долгое время находился в эксплуатации, перед тем как приступить к сварке, нужно обязательно провести его ревизию на предмет скопления пыли во внутреннем пространстве. При повышенной запыленности следует очистить все силовые элементы и блоки управления сваркой с помощью сжатого воздуха с умеренным напором. Для беспрепятственной работы системы принудительной вентиляции аппарата вокруг него должно быть создано свободное пространство на расстоянии не менее полуметра. Запрещается варить устройствами инверторной сварки вблизи мест работы шлифовальных и отрезных машинок, т. к. они создают металлическую пыль, способную вывести из строя силовую часть и электронику инвертора. В случае проведения сварочных работ на открытом пространстве необходимо защитить аппарат от прямого попадания водяных брызг и солнечных лучей. Устанавливаться сварочный инвертор должен на горизонтальной поверхности (либо под углом, не превышающим значение, указанное в паспорте).
Внешний осмотр оборудования
Внешний осмотр сварочного инвертора производится самим сварщиком перед началом каждой рабочей смены. Во время этой процедуры в первую очередь проверяется состояние изолирующих оболочек сварочных и питающего кабелей и в случае необходимости делается их замена или ремонт. Далее проверяется держатель электродов и зажим кабеля массы, а также состояние штекеров и гнезд для подключения к сварочному инвертору. Следующим шагом производится осмотр панели управления сваркой на предмет целостности тумблеров, переключателей, кнопок и индикаторов. Кроме того, определяется общая запыленность аппарата и при необходимости проводится его очистка.
Использование средств защиты
При проведении сварочных работ наибольшую опасность представляет вероятность поражения электрическим током, получение ожогов от разлетающихся капель расплавленного металла и световое воздействие на сетчатку глаза излучением электрической дуги. Кроме того, возможны механические травмы и попадание в дыхательные пути газов, выделяющихся в процессе сварки. Поэтому любой начинающий сварщик, решивший освоить сварочный инвертор, кроме самого аппарата, обязан приобрести комплект средств индивидуальной защиты, а также тщательно изучить правила техники безопасности при выполнении сварочных работ. В стандартный комплект защитных средств сварщика входят маска и искростойкие перчатки, а также спецовка и обувь из негорючих и неплавящихся материалов. Кроме того, в процессе сварки инвертором может потребоваться специальный респиратор, а зачистку заготовок и швов необходимо производить в защитных очках.
Азы электросварки
Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.
Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска
Виды электросварки
Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.
Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.
Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте тут.
Технология сварочных работ
Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.
При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.
Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.
Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод
Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока
По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).
О том, как сделать из баллона или бочки мангал можно прочесть тут. Как раз попрактикуетесь.
Инструкция по эксплуатации
Инструкция по эксплуатации сварочного инвертора состоит из нескольких шагов, которые нужно один раз изучить и просто запомнить. Дальше будет проще.
Подключение сетевого кабеля
В комплекте со сварочным аппаратом должен быть сетевой кабель. Проверьте его целостность. Присоедините кабель к инвертору, а затем подключите к розетке с напряжением 220В. Проверьте, насколько правильны все соединения. Убедитесь, что горит индикатор питания сварочного аппарата.
Подключение сварочных кабелей
У любого сварочного инвертора на корпусе есть два разъема, обозначенных символами «+» и «-». Проще говоря, плюс и минус. В них вставляются кабели вне зависимости от типа работ. Просто подключаются. Но затем кабели нужно правильно подсоединить к держаку и к детали, которую вы будете варить. Здесь все зависит от того, какую полярность вы выберите для работы.
Отметим, что эти рекомендации применимы к инверторам, работающих на постоянном токе.
Как выбрать верный способ подключения? Здесь нет однозначных рекомендаций. Нужно знать тип сварочных работ, тип свариваемого металла и тип применяемых электродов. Прочтите сварочные ГОСТы, чтобы лучше разобраться в этой теме.
Следите, чтобы все кабели были надежно подключены. Если один из кабелей будет отходить от разъема, то велика вероятность нестабильного горения дуги или ее обрыва. Постарайтесь не использовать слишком длинные кабели. Иначе дуга тоже будет гореть нестабильно и слабо. Если вам нужно уменьшить напряжение в кабелях, то просто используйте кабели большей толщины. Выбирайте кабели от известных производителей или используйте кабели, идущие в комплекте с аппаратом.
Выбор режима сварки
Выбор режима сварки — самый главный этап. От него зависит исход всей работы. Режим сварки — это совокупность различных настроек, которые нужно установить перед сваркой. Например, силу тока, напряжение, род тока и скорость сварки. Выбор диаметра электрода также относится к режиму сварки.
Теме выбора режима сварки мы посвятили несколько статей: тут и тут. Прочтите их, чтобы быть в курсе дела. Эта тема очень обширная и непростая. Но разобравшись один раз вы больше не испытаете никаких трудностей.
Сварочный процесс
После того, как вы все подключили и установили режим сварки можно приступать к работе. Возьмите в руки электродержатель (на жаргоне просто «держак») и установите в него электрод. Затем постучите концом электрода по поверхности металла, чтобы зажечь дугу. Можно не стучать, а провести электродом по металлу, словно поджигаете спичку. Но такой метод требует сноровки.
Рано или поздно вам придется сменить электрод, поскольку старый сгорит. Рекомендуется менять электрод, когда остается всего 2-3 сантиметра стержня в держаке. Чтобы сменить электрод сварку нужно приостановить, нажать на ручку держака и достать электрод. Затем вставьте новый стержень и опустите ручку до упора.
Аргонодуговой сварочный аппарат
Оборудование относят к специальному классу. Разрабатывалось оно для качественной сварки цветных металлов, хотя и для сплавов на основе железа оно тоже используется.
Узкая специализация техники ограничивает использования ее в частном хозяйстве, но аппаратов бытового класса в продаже много. По конфигурации они не отличаются от профессиональных аналогов и состоят из следующих элементов:
источник постоянного (предпочтительнее) или постоянного тока;
газовый редуктор;
специальная горелка;
осциллятор, который преобразует ток в импульсы высокой частоты для возникновения бесконтактной дуги.
Характерной особенностью аргонодугового аппарата является неплавящийся электрод. В большинстве случаев об сделан из вольфрама, который имеет значительный ресурс и при длительном пользовании может быть заменен на новый.
Устойчивая дуга в среде аргона, реже гелия, дает возможность работать со сплавами, сварка которых в иных условиях невозможна, поскольку содержащийся в воздухе кислород создает окислительную пленку, амальгаму.
Варим, режем
Если вы работаете с тонкими листами металла, вам необходимо правильно подобрать электрод небольшого диаметра и величину сварочного тока. Если, к примеру, толщина края вашей детали 0,8 мм, диаметр электродов должен быть 1,8 мм. Ну а сварочный ток должен достигать 35 А. Варить нужно с помощью прерывистых движений.
Вопрос какими электродами варить решается с учетом вида сварки и природы металла.
С помощью инвертора можно резать металлы и даже производить отверстия в стенках труб. Для того, чтобы сделать это грамотно и быстро, нужно выставить на аппарате правильные показатели. Диаметр электрода 2,5 мм и сила тока в 140 А являются именно такими показателями.
Поджигаем электрод и размещаем его точно по месту планируемого отверстия. Давим для хорошего прогрева. Переставляем электрод, снова давим и греем. И так до прорезывания отверстия нужной формы и величины.
Если вы режете листовой металл, то лист нужно фиксировать вертикально. В этом случае капли расплавленного металла будут стекать вниз, в противном случае вы рискуете получить внизу реза застывшие металлические сосульки.
Если говорить честно, то вся резка металлов сварочным аппаратом, даже самым продвинутым инвертором – не самая лучшая идея с технической точки зрения. Всегда есть риск плавки металла на месте реза – метал может попросту выплавиться. Лучший способ резки металла – болгарка.
Виды сварочных аппаратов
Использование определенных видов сварки подразумевает применение соответствующих электросварочных агрегатов. Чтобы определиться, какой выбрать сварочный аппарат для дома, рекомендуется ознакомиться с их видами. К основному объединяющему фактору этих устройств относится наличие источника переменного тока. Дополнительное оснащение состоит из газового оборудования или механизма для автоподачи проволоки. К основным типам данных электроаппаратов относятся:
- выпрямитель;
- трансформатор;
- электрический полуавтомат;
- инвертор.
Выпрямитель
Этот электроаппарат состоит из электросилового трансформатора, выпрямительного устройства и управляющего блока. В нем питающее переменное напряжение преобразуется в постоянное. Работает выпрямитель от электросети 220 В или промышленной 380 В в режиме ММА. К достоинствам данного устройства относится:
- простота конструкции;
- высокое качество шовного соединения;
- улучшенная стабильность сварной дуги;
- возможность выполнения соединений различных типов металлических изделий;
- работа с разными видами электродов;
- низкая шумность.
Помимо достоинств, выпрямитель обладает и рядом недостатков:
- сложность ремонта;
- стоимость выше, чем у трансформатора для сварки в несколько раз;
- перегрев при критических нагрузках;
- высокая зависимость от перепадов напряжения питания.
Трансформатор
Простейшее оборудование, выдающее переменный ток. Оно преобразует входное сетевое напряжение в пониженное и работает в режиме ММА. Электросварочный трансформатор имеет некоторые достоинства:
- удобство в эксплуатации и обслуживании;
- простейшая конструкция;
- большой ресурс;
- невысокая стоимость;
- полная ремонтопригодность.
К недостаткам трансформаторных агрегатов относится:
- большие габариты и масса;
- нестабильность электросварочной дуги;
- трудность зажигания и поддержания дуги;
- зависимость от величины напряжения питающей электросети;
- прилипание электрода к металлу;
- нестабильность сварного режима, влияющая на качество провара.
Электрический полуавтомат
Данный агрегат снабжен механизмом автоподачи электросварочной проволоки в свариваемую зону. Одновременно с этим, она служит токопроводящей жилой, которая зажигает электрическую дугу и ее поддерживает. Для защиты от окисляющего воздействия внешней среды служит газовое облако. Работает электрический полуавтомат в режиме MIG/MAG в качестве выпрямительного устройства, а также по инверторной схеме. Эти агрегаты имеют несколько разновидностей.
Устройства без дополнительной защиты используют самозащитную проволоку. Она состоит из трубчатой конструкции с расположенным внутри порошком в виде флюса. Источником электропитания служит выпрямитель или специальный трансформатор. Электроагрегат для сварки в защитной газовой среде питается от инверторного устройства или выпрямителя. При сварке используется газовое облако и электродная специальная проволока. Агрегаты с электронными управляющими блоками предоставляют возможность использовать автоматический сварной процесс непрерывного действия. Помимо этого, встречаются электроаппараты, которые имеют на выходе постоянный или же переменный ток и работают во всех электросварочных режимах.
Инвертор
Эта категория представлена электрическими устройствами, работающими по инверторному принципу. Они предоставляют возможность использовать все три типа сварного процесса. Инверторы имеют на выходе как постоянный, так и переменный тип электротока, что значительно расширяет их возможности применения. Помимо этого, с их помощью можно подключать оборудование для контактной точечной электросварки.
К сильным сторонам инверторных устройств относится:
- повышенная мощность;
- независимость работы от скачков напряжения;
- широкие возможности;
- простота использования;
- широкая регулировка параметров;
- высокое значение КПД;
- небольшая масса и габариты;
- высокое качество электросварочного шва.
Слабые стороны представлены несколькими положениями:
- высокая цена по сравнению со сварными трансформаторами;
- сложность выполнения ремонта;
- сложность использования при сильных морозах;
- повышенные требования к чистоте электроаппаратуры.
Оборудование и инструменты
Сварочных автоматов для данного метода на рынке великое множество с самыми разными характеристиками и назначением. Самые лучшие и удобные из них – это модели, в характеристиках которых присутствует способность поддерживать подачу проволоки.
Существуют и устройства, в которых есть автоматическое управление абсолютно всеми параметрами сварки. На первый взгляд, именно их можно считать самыми лучшими. Но если вы имеет дело с бытовой работой, то такие аппараты вам совершенно ни к чему из-за сложных технических нюансов и настроек.
Чертеж сварки металлов под флюсом.
При выборе оптимальной модели для своей работы нужно учитывать еще один факт: если у вас уменьшится длина электрической дуги, другие параметры наоборот увеличатся: повысится скорость плавления металлов, увеличится сила сварочного тока.
При таких условиях нужен специальный источник питания с определенными вольтамперными свойствами.
В случае снижения скорости подачи электродов, в аппаратах для автоматической сварки головки с регулятором напряжения мгновенно перестроятся и изменят длину дуги. В этом случае вольтамперные параметры должны пропорционально уменьшиться.
Если у вас аппарат, в которых скорость подачи электродов не меняется, все равно придется поработать, чтобы найти оптимальное значение сварочного тока. Напряжение в электрической дуге также придется настраивать вручную и опытным способом, меняя настройки внешнего источника питания.
https://youtube.com/watch?v=elCSbt438e0
