4 главные особенности ручной сварки плавящимся электродом

Сварка плавящимся электродом: 3 причины использовать свару + разбор 4 технологических этапов ММА сварки исходя из личного опыта + 4 этапа подготовки металла к сварочным работам + 6 советов по ручной дуговой сварке плавящимся электродом для новичков.

svarka-plavjashhimsja-jelektrodom

Здравствуйте. Сварочные работы в наше время – это неотъемлемый процесс как в крупно- и среднемасштабном строительстве, так и в домашних ремонтах.

Сегодня я хотел бы поделиться своим опытом в отношении ручной дуговой сварки плавящимся покрытым электродом.

Далее будут раскрыты не только базовые приемы работы, но и выделены ключевые моменты, с которыми у новичков возникают трудности.

Почему стоит, и почему не стоит использовать сварку плавящимся электродом?


Причина, по которой было решено задеть именно данное направление простая – сварка плавящимся электродом в ремонтных работах на дому является наиболее распространенной среди прочих типов.

Цветные металлы, углеродистые или легированные марки стали, и даже чугун – все это прекрасно ремонтируется при помощи наплавки, и в ближайшем будущем ситуация со спросом на подобный технологический процесс навряд ли уменьшится. Базовые достоинства и недостатки метода соединения деталей я решил выделить в отдельную таблицу.

Плюсы сварки плавящимся электродомНедостатки технологии
Низкая стоимость оборудования для осуществления сварочных работ + простая сама технология наложения сварочных швов. Освоить данный тип сварки может любой новиков за пару суток практики.В процессе выполнения сварочных работ происходит выделение большого количества вредных для сварщика веществ. Окружающие могут пострадать от выделяемых газов, в том числе.
Сварщик имеет возможность выбирать разноплановые материалы самого электрода, что значительно расширяет возможности по свариванию различных типов материалов.Скорость выполнения швов за счет ручного метода нанесения значительно уступает другим методам сварки. Также на итоговое качество влияет квалификация сварщика. Наносить эталонные швы с первого дня получится у единиц.
Допустимо сваривать элементы в местах труднодоступного характера. В отношении различных пространственных положений, плюс идет опять в копилку ручной сварки плавящимся электродом.В процессе сварки с использованием постоянного тока, магнитные поля сильно влияют на отклонение дуги. Подобный минус способен сильно затруднить процесс выполнения работ даже квалифицированным специалистом.

После скачка в развитии инверторных технологий, ручная сварка получила второе дыхание. Сварочные трансформаторы и выпрямители отошли на второй план, перейдя в исключительно промышленную плоскость.

Почему инверторы в тренде:

  • маневренность за счет компактности;
  • экономия на электричестве за счет повышенного КПД источника питания;
  • дуга проявляет более качественные сварочные характеристики.

Вспоминаю времена, когда приходилось тягать за собой увесистое оборудование и прям слеза проступает, насколько проще стало жить сейчас. Благодаря описанным выше плюсам инверторов, рынок сбыта сварочного оборудования за последние 5 лет на 50% перекочевал именно к ним. Далее, по моему субъективному мнению, тенденция будет только продолжаться.

Сварка алюминия при помощи электрода

Разбор технологии и особенностей ручной сварки плавящимся электродом


Перед разбором мелких нюансов по выбору электродов и настройки инвертора, хотелось бы остановиться на сущности метода и дать его краткую характеристику. Как говориться, без основы никуда.

1) Сущность ручной дуговой сварки плавящимся электродом

Выделяют принципиально отличающихся 2 метода выполнения сварочных работ при использовании дуговой сварки – Бенардоса и Славянова. Лично мне больше по душе второй, ибо материал электрода и свариваемого металла полностью совпадают, а значит проникновение и соединительный потенциал шва будет выше.

ruchnoj-dugovoj-svarki-plavjashhimsja-jelektrodom

Классическая схема ручной дуговой сварки плавящимся электродом представлена на рисунке выше. Расплавление самого электрода и металла основы деталей производится за счет расположенной между элементами электрической дуги, температура которой варьируется в пределах 4 500 – 5 800 градусов Цельсия. Специальное покрытие прутка при плавке выделяет газ, тем самым образуя защитную среду в сварочной ванне. Благодаря такому решению, процесс сварки значительно упрощается, ведь для защиты от негативного воздействия воздуха и азота не требуется использовать дополнительные материалы или сырье.

Обратите внимание: ручная сварка с использованием плавящихся электродов может одинаково успешно использоваться как с постоянным, так и переменным током. В первом случае используются преобразователи или выпрямители, а во втором – сварочные трансформаторы.

В литературе и маркировке часто встречается сокращение ММА. В переводе ММА — Manual Metal Arc, что по факту и есть наша ручная сварка. Опыт работы с данной технологией наложения швов показал, что частая замена электродов и объем горения дуги до 60% не позволяют эффективно использовать рабочее время + всегда есть риск набокопорить со швом из-за прерывания работы посреди процесса по причине замены прутка на новый. Для домашнего пользования ММА еще приемлема, но, если вы профессиональный сварщик и этим зарабатываете на жизнь, прокачка навыка для приемлемого результата потребует пары лет упорной практики.

7 правил, как научиться варить электросваркой тонкий металл

2) Разбор 4 технологических особенностей ММА сварки плавящимся электродом


По каким критериям сварщик определяется с технологией сварки? Давайте пока абстрагируемся от финансовой составляющей, ибо тут ясно, что закупка может не вложиться и в 100 000 рублей. Обычно за основу я беру материал сваривания, в каких положениях можно осуществлять процесс с максимальным удобством, какие требования выдвигаются к оснащению рабочего места и как ведет себя дуга при различной полярности тока. Далее идут развернутые ответы на оговоренные моменты в порядке значимости.

А) Какой тип и толщина металла подходит?

vybor-tipa-metalla

Ручная дуговая сварка обычно применяется для сваривания сталей различного уровня легирования. В отношении толщины металла, то здесь колебания от 2 до 50 миллиметров, хотя некоторые говорят, что ММА заходит и для более толстых слоев металла.

Важно: при желании сварить металл с толщиной менее 1 мм у вас в 100% случаев возникнет проблема «проваливания» шва до образования сварочной ванны.

Данная проблема решаема, но здесь вам придется раскошелиться на дополнительные инструменты для более тонкой работы со швами. Хотя фактически верхнего потолка по толщине свариваемого металла не оговаривается, я советую не применять ММА сварку на деталях более 20 мм. Для более толстых элементов лучше воспользоваться технология ми МИГ/МАГ, FCAW или SAW.

7 преимуществ автоматической дуговой сварки под слоем флюса

Б) Положение сварки и условия на рабочем месте


Ключевое преимущество выполнения ручной дуговой сварки – широкие возможности в отношении пространственного положения при нанесении сварного шва. Проблемы по данному вопросу могут возникнуть только из-за особенностей выбора электрода, но об этом моменте я расскажу чуть далее.

istochniki-pitanija-svarochnoj-dugi

Для свари использую:

  • источник питания;
  • кабель + электродержатель к нему;
  • кабель обратного заземления.

Ну и конечно не обойтись без дополнительных мелочей для удобства и обеспечения безопасности специалиста – маска, перчатки, костюм сварщика и так далее. Благодаря малой чувствительности к условиям работы, применять ручную дуговую сварку плавящимся электродом можно с одинаковым успехом в помещениях, цехах, на кораблях, заводах и прочих промышленных или социальных объектах.

Совет: несмотря на неприхотливость ММА сварки, использовать ее при дождливых условиях, снеге или сильном ветре не рекомендую. Вы получите шов ужасного качества + расход электрода увеличится в 1.5-2 раза.

Чтобы лучше контролировать процесс работы, частенько пользуюсь балластным реостатом. Благодаря ему можно регулировать силу сварочного тока ступенчато, что часто спасает при использовании в качестве источника трансформатор. Иногда также применяю осциллятор для бесконтактного зажигания и стабилизации горения дуги сварки.

В) Полярность и род тока сварки


ММА сварка зависима от применяемых электродов, ибо полярность тока имеет влияние только на них. Некоторые прутки предназначены исключительно для постоянного тока, другие же наоборот – для переменного. Детальнее о влиянии полярностей я расскажу в последующей таблице.

obratnaja-poljarnostprjamaja-poljarnost
Увеличенное поступление тепла в детальУменьшенный ввод тепла в деталь
Глубокая проплавкаСредняя проплавка
Ниже скорость плавки пруткаВысокая скорость плавки прутка
Перенос металла носит более стабильный характерБольше брызг и менее стабильный перенос металла.

Для большей стабильности в изделиях малой толщины, новичкам советую использовать дугу постоянного тока. Её преимущество обуславливается отсутствием смены полярности, что для универсальных электродов станет наилучшим решением в процессе нанесения сварочных швов. Вдаваться в физику процессов не буду. Вам будет достаточно той информации, что подана в таблице выше.

Обратите внимание: иногда при сварке железа или никеля (магнитных металлов) может возникать эффект «магнитного дутья», когда из-за постоянного тока происходит чрезмерное колебание дуги.

Скажу честно, что при таком раскладе проще сразу перейти на переменный ток, нежели пытаться исправить ситуацию с постоянным. Далее хочу детальнее остановиться на видах и характеристиках переноса электродного металла на свариваемые детали.

Характер переносаОсобенности
КрупнокапельныйСвязка высокого напряжения на дуге и невысоких параметров тока в процессе сварки. Получаемые капли в диаметре больше сечения самого электрода. Подобную сварку нужно делать только в вертикальном положении, ибо размер ванные делает ее трудноуправляемой.
МелкокапельныйКапли меньше или равны диаметру в сечении прутка. Процесс проходит с высоким напряжением на дуге + такими же параметрами тока. Мелкокапельный перенос позволяет оформить аккуратный шов с достаточно высокой скоростью, что идеально заходит для металлов с толстыми стенками.
СтруйныйБольшая сила тока ++ электрод с прямой полярностью. Мелкие капли по цепочке поступают на поверхность, что результате делает шов гладким на ощупь.

В практике наибольшее распространение приобрел именно мелкокапельный перенос. Результат получается приемлемым даже у сварщиков, которые работают по направлению всего пару недель.

3) Как подготовить металл под сварку?


podgotovka-metalla-pod-svarku

У каждого сварщика имеются собственные методы подготовки металла, но все они напрямую или косвенно относятся к базовым рекомендациям по ГОСТу 5264-80. Сюда относится зачистка, проработка кромок, гибка, сборка или термообработка.

А) Правка + резка полотна


rezka-polotna

Процесс правки допустим 2 методами – автоматическим или ручным. В 90% случаев я пользуюсь вторым способом. Автоматическая правка незаменима только при обработке угловой стали. После правки обычно приступаю к наметке. Хорошо здесь себя показывают металлические абразивы.

В конце осуществляется резка:

  • механическая. Заходит для прямой нарезки. Инструментами для обработки выступают ножницы по металлу или гильотина. Для изогнутых резов используют ножницы роликового типа;
  • автоматическая. Здесь уже нужно брать болгарку или сварку. Тонкие листы можно успешно разделить болгаркой, а толстые приходится резать сварочным аппаратом.

Сварщик самостоятельно выбирает метод резки и правки в зависимости от материала и поставленных целей. Некоторые задачи обходятся без данного этапа вовсе.

Классификация инструментов для резки металла

Б) Зачистка


zachistka-metalla

Данный технологический этап особо важен при сварке. Сварщик зачищает как присадочный, так и сварочный материалы. Рабочая поверхность обезжиривается и очищается от неметаллов с окалиной. Особое внимание я уделяю ржавчине по кромке будущего сварочного шва. Оптимальным считается расстояние до 25 сантиметров от края, но на практике с головой хватает и 10 сантиметров от края.

Методы зачистки:

  • ручная. Все, чем можно «отодрать» с поверхности металла не желаемую мелочевку. Обычно хватает напильника и щетки по металлу;
  • полуавтомат. Приходится запускать шлифовальную машинку.

На собственном опыте убедился, что наплевательское отношение к зачистке – беда всех новичков. Порядка 30% швов по причине моей невнимательности были с дефектами, из-за чего приходилось переделывать одну и ту же работу по несколько раз.

В) Проработка кромок


Еще один важный этап подготовки к ручной сварке плавящимся электродом. Обеспечить надежность и аккуратность будущего шва без правильной зачистки кромки детали крайне сложно. Правильная геометрия сгладит нехватку опыта, что крайне важно в начале пути сварщика.

prorabotka-kromok

Какие бывают виды обработки:

  1. Зазор. Влияет на провар вдоль стыка.
  2. Притупление. Особо важно для закладных элементов. Расчет притупления производится на основании толщины изделия, но я советую держаться в рамках 1-3 мм.
  3. Скос. Процедура ориентирована на сглаживание переходов между элементами различной толщины.
  4. Подбор угла. Актуально для элементов с толщиной от 3 мм.

Хочу отметить важный момент – разделку кромки с угловым скосом стоит применять только на деталях с толщиной от 3 мм. По двум же сторонам делается разделка кромки только в случаях, когда его толщина превышает 2 сантиметра.

Г) Гибка


gibka-metalla

Лично для меня, данный этап один из нелюбимых. Для ровной холодной гибки нужен опыт и очень прямые руки, чего на ранних этапах моей работы сильно не хватало. В последние пару лет технологии сильно упростили данных технологический процесс, но, если у вас нет спецоборудования, делать все придется все равно по старинке у себя в гараже.

Какие ограничения накладываются на холодный процесс:

  • строгое соблюдение угла. Перегиб приведет к трещинам и деформации;
  • нельзя качественно обработать детали с большой толщиной.

Толстые элементы нужно сгибать только горячим методом. Если вблизи будущего места сгиба предполагаются отверстия, то делать их стоит после процесса гибки. В обратном случае, результат будет плачевным.

Совет: при обработке металлов с повышенной чувствительностью к перепадам температур, советую делать предварительный прогрев заготовок. Материалы станут более устойчивы к деформации, что сократит число дефектов после наложения швов.

После выполнения всех вышеописанных этапов, можно приступать к непосредственному процессу сварки. Для достижения эталонных результатов у сварщика должен быть свободный доступ к рабочему месту, соединяемые изделия имеют качественную фиксацию, а число передвижений при сварке сведено к минимуму.

Разбор преимуществ и недостатков различных типов сварки:

4) Как выбрать электроды?

Плавящиеся прутки – главный герой ММА сварки. В зависимости от выбора материалов электрода, меняются его технологические свойства, что сказывается на конечном результате сварочного процесса. Краткую классификацию покрытых электродов я решил выделить в отдельную таблицу.

markirovka-jelektrodov-tablica

В дополнение к классификации выше стоит также добавить тип электрода. Данный классификатор определяет механические характеристики прутка – от временного сопротивления разрыву до относительного удлинения. Тут же указываются особые свойства электрода, но только если таковые имеются вообще.

Классификация электродов по типам:

  • общего назначения;
  • jelektrody-obshhego-naznachenija

  • наплавочные прутки.
  • naplavochnye-prutki

Две таблицы выше советую распечатать и повесить у себя в гараже напротив сварочного аппарата. Правильный выбор электрода – одна из главных проблем начинающего сварщика, и консультации продавцов, которые в глаза не видели процесс сварки, тут вам не помогут.

naznachenie-jelektroda

Отдельного внимания заслуживает маркировка плавящихся электродов с покрытием. Над линией оговаривается 6 параметров – тип, марка, диаметр, назначение, толщина покрытия и группа качества. Под линией указывается характеристика металла, пространственное положение, а также индекс рода тока + полярность. В правой части указывается ГОСТ и регламентирующая документация.

Советы по выбору плавящихся электродов:

  • проверяйте соответствие металла самого шва механическим свойствам прутка. Узнать данное соответствие можно через маркировку на товаре;
  • учитывайте сварочно-технологические свойства. Параметр зависим от типа покрытия прутка. Оптимальными считаются с покрытием из рутила;
  • в маркировке через последние цифры можно узнать стабильность работы с различными пространственными положениями прутка;
  • стремитесь чтобы металл шва легированных сталей совпадал с составом электрода;
  • в процессе сварки нелегированных сталей отдавайте предпочтение пруткам с высоким содержанием примесей. Такой шаг позволит снизить склонность к закалке материала шва;
  • используйте электрод полностью. Огарок по длине должен быть не более 5 сантиметров. Многие сварщики в этом плане грешат, сменяя наполовину использованные прутки, ем самым часто прерывая процесс сварки шва.

Ну и конечно же, при выборе элемента для ручной дуговой сварки покрытым плавящимся электродом стоит учитывать экономические факторы. Параметр измеряется в килограммах за час. Я всегда отдаю предпочтение электродам с высоким показателем производительности, хотя там и есть ограничения по положениям сварки.

Как вы можете заметить, нюансов в сварке плавящимся электродов хватает. Это еще мы обошли стороной премудрости наложения сварных швов и разбор дефектов. Если хотите больше узнать по тематике, советую изучить другие статьи с нашего сайта по вопросу.

Продуктивной вам работы и не болеть!

Рейтинг автора
Автор статьи
Олег Селизнев
Инженер-технолог в области металлургии и металлообработки
Написано статей
34
Поиск записей с помощью фильтра:
Вид обработки
Вид проката
Вид материала
Adblock
detector