История сварки: открытия, ученые и этапы развития

Основные понятия

Неразъёмное соединение, выполненное с помощью сварки, называют сварным соединением[1]. Чаще всего с помощью сварки соединяют детали из металлов. Однако, сварку применяют и для неметаллов — пластмасс, керамики или их сочетания.

При сварке используются различные источники энергии: электрическая дуга, электрический ток, газовое пламя, лазерное излучение, электронный луч, трение, ультразвук.

Развитие технологий позволяет в настоящее время проводить сварку не только в условиях промышленных предприятий, но в полевых и монтажных условиях (в степи, в поле, в открытом море и т. п.), под водой и даже в космосе. Процесс сварки сопряжён с опасностью возгораний; поражений электрическим током; отравлений вредными газами; поражений глаз и других частей тела тепловым, ультрафиолетовым, инфракрасным излучением и брызгами расплавленного металла.

Сварка осуществима при следующих условиях:

1. применении очень больших удельных давлений сжатия деталей, без нагрева;
2. нагревании и одновременном сжатии деталей умеренным давлением;
3. нагревании металла в месте соединения до расплавления, без применения давления для сжатия.

Урок по сварке инвертором для начинающих (пошаговая инструкция)

1. Для начала работы со сваркой нужно иметь защитные элементы, а именно:

• перчатки из грубой ткани (не резиновые);
• для защиты глаз обязательно приобретите сварочную маску с установленным защитным фильтром, который подбирается с учетом величины сварочного тока. Удобнее для сварки применять маску хамелеон. Используемый в ней фильтр распознает дугу и затемняется под ее параметры. Обратите внимание, при низких температурах фильтр не успевает вовремя сработать, при температуре ниже -100С маска хамелеон не обеспечивает защиту;
• грубая куртка и брюки из натурального плотного материала, который не возгорается от искр в процессе сварки. Одежда должна надежно закрывать шею, имеет длинные застегивающиеся рукава, защищающие руки;
• закрытая кожаная обувь на толстой подошве.

2. Но одного аппарата для начала сварки недостаточно. Сварочные работы требуют наличия индивидуальных средств защиты и подготовительных мероприятий направленных на создание безопасных условий. Подготовка места заключается в следующем:

• Обеспечьте на столе свободное пространство для выполнения сварки. Уберите все лишнее куда могут попасть брызги.
• Обеспечьте качественное освещение места выполнения работ.
• Сварочные работы выполняются стоя на деревянном настиле, защищающем от поражения электрическим током.

3. Настраиваем сварочный ток и выбираем электрод. Используем электроды для инверторной сварки от 2 до 5 мм. Выставляем сварочный ток в зависимости от толщины деталей и свариваемого материала. Обычно на корпусе инвертора указывается какова должна быть сила этого тока.

4. Если перед вами только что купленные в торговой сети электроды, вы уверены в их качестве, этот раздел можете пропустить. Приведенная информация поможет подготовить к работе электроды которые хранились в условиях неотапливаемого влажного помещения.

Электроды выбирают строго ориентируясь на марку свариваемых материалов. Для обучения можно воспользоваться самыми распространенными: АНО или МР.

5.Подключаем  клему массы к свариваемой поверхности (выделено красным).

6. Для того чтобы соединение сваркой получилось надежным и качественным, перед началом работы свариваемый металл необходимо подготовить:

• Полностью удалить ржавчину с кромок металлической щеткой.
• Обработайте кромки растворителем: бензином, уайт-спиритом.
• При подготовке обратите внимание на недопустимость наличия на кромках жира, лакокрасочных изделий.

7.Обучение лучше начинать с выполнения швов в виде валика на листе металла большой толщины. Первый шов выполняйте на металле, который положите на горизонтальную поверхность стола. Прочертите мелом на металле прямую линию, по ней будете прокладывать валик и ориентироваться в процессе работы. Процесс сварки начинается с поджога дуги. Имеется два способа для разжигания сварочной дуги:

• чирканье о металл, как при зажигании спички,
• постукиванием о поверхность металла.

Можно попробовать зажечь и удержать дугу обоими методами. Желательно при разжигании не оставлять следы вне зоны сварки. Дуга образуется от контакта электрода и металла. Сварщик отводит электрод на совсем небольшие расстояние, соответствующее длине дуги и начинает сварку.

8.Приступаем к сварке.

У нас получится сварочный шов. Окалину ( накипь металла сверху шва) убираем постукиванием небольшим молоточком (либо другим твердым и увесистым предметом).

9. Вот, что приблизительно у нас должно получиться.

Выбор маски

Каким бы способом не производилась сварка, это является небезопасным процессом, который может нанести существенный ущерб здоровью, в частности зрению сварщика. Необходимой принадлежностью является маска, которая защитит от возможного попадания искр на лицо, шею и глаза и появления ожогов.

Маска защищает от ультрафиолетового и инфракрасного излучений. Она также защитит от возможности попадания на кожный покров и в глаза раскаленных частичек металла и от вредных испарений газа. Маска является неотъемлемой составляющей экипировки сварщика независимо от того, имеется ли у него многолетний опыт или он взялся за такую работу в первый раз.

В продаже имеется большой выбор масок. Однако помимо типа этого вида защиты, необходимо правильно выбрать размер. Маска должна сидеть на голове плотно и не сваливаться в самый неподходящий серьезный момент. Иначе вместо защиты она станет вещью, которая представляет дополнительную опасность.

Не подойдет и маска, которая для конкретного человека является маленькой. Маска в идеальном варианте должна сидеть на голове плотно и не сваливаться. Поэтому имеет смысл приобретать ее не по интернету, а при личном визите в магазин.

В сварочной маске находится прозрачное смотровое окно, через которое имеется возможность наблюдать за процессом сварки. Это окно имеет покрытие из пластика или тонированного стекла. К самым элементарным видам маске относятся сварочные очки.

Открытый вид похож на обычные очки, имеющие особые стекла. Закрытий тип имеет возможность фиксации с помощью резинки. Для покрытия окна используются минеральное стекло или поликарбонат. В большинстве моделей имеется защита стекол от запотевания. Недостатком являются открытые участки лица и шеи.

Преимущество сварочной маски – полная защита лица, глаз и шеи. Предпочтение следует отдавать тем видам, которые имеют крепление на голове, а не тем, которые приходятся держать в руке.

Необходимо учитывать, что во время сварки время от времени приходится осматривать промежуточные результаты работы или заменить сгоревший электрод. Для этого приходится освобождать лицо от маски, что является крайне неудобным. Эту проблему решает такой вид защитной маски, как «Хамелеон».

Это можно считать прорывом в области экипировки сварщика, и дарит ему массу удобств, являясь наиболее удобным вариантом, при котором используется автоматическая регулировка затемнения стекол. Светофильтр на основе кристаллов пропускает только видимые лучи, а ультрафиолетовые и инфракрасные задерживает.

Основную важную функцию выполняет регулятор автозатемнения. Благодаря его наличию сварщик может не снимать маску с головы или приподнимать ее. Маска сама отслеживает уровень освещенности благодаря наличию поляризационных фильтров. Когда происходит сваривание, стекла приобретают максимальное затемнение, а при прекращении воздействия яркого света они становятся более прозрачными. Светофильтр также отреагирует на изменение яркости горения дуги.

Маски подобного класса имеют небольшой вес. К преимуществам относится возможность широкого обзора. Сварочные работы для начинающих рекомендуется производить в таких универсальных масках, что будет обеспечивать максимальную безопасность.

Нельзя ничего оставлять незащищенным, поэтому кроме маски следует позаботиться о плотной одежде, брезентовых рукавицах, крепкой обуви и прочном головном уборе. Идеальным вариантом будет приобретение специального костюма, изготовленного для защиты во время сварки.

Газопламенная сварка

Источником теплоты является газовое пламя, образующееся при сгорании смеси кислорода и горючего газа. В качестве горючего газа могут быть использованы ацетилен, МАФ, пропан, бутан, блаугаз, водород, керосин, бензин, бензол и их смеси.

Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, расплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны. Пламя может быть окислительным, «нейтральным» или восстановительным (науглероживающим), это регулируется соотношением кислорода и горючего газа.

• В качестве заменителя ацетилена применяется новый вид топлива — сжиженный газ МАФ (метилацетилен-алленовая фракция). МАФ обеспечивает высокую скорость сварки и высокое качество сварочного шва, но требует применения присадочной проволоки с повышенным содержанием марганца и кремния (СВ08ГС, СВ08Г2С). МАФ гораздо безопаснее ацетилена, в 2—3 раза дешевле и удобнее при транспортировке. Благодаря высокой температуре сгорания газа в кислороде (2430 °C) и высокому тепловыделению (20 800 ккал/м³), газовая резка с использованием МАФ гораздо эффективнее резки с использованием других газов, в том числе и ацетилена.
• Огромный интерес представляет использование для газовой сварки дициана, ввиду его весьма высокой температуры сгорания (4500 °C). Препятствием к расширенному применению дициана для сварки и резки является его повышенная токсичность. С другой стороны, эффективность дициана весьма высока и сравнима с электрической дугой, и потому дициан представляет значительную перспективу для дальнейшего прогресса в развитии газопламенной обработки. Пламя дициана с кислородом, истекающее из сварочной горелки, имеет резкие очертания, очень инертно к обрабатываемому металлу, короткое и имеющее пурпурно-фиолетовый оттенок. Обрабатываемый металл (сталь) буквально «течёт», и при использовании дициана допустимы очень большие скорости сварки и резки металла.
• Значительным прогрессом в развитии газопламенной обработки с использованием жидких горючих может дать применение ацетилендинитрила и его смесей с углеводородами ввиду самой высокой температуры сгорания (5000 °C). Ацетилендинитрил склонен при сильном нагреве к взрывному разложению, но в составе смесей с углеводородами гораздо более стабилен. В настоящее время производство ацетилендинитрила очень ограничено и стоимость его высока, но при развитии производства ацетилендинитрил может весьма ощутимо развить области применения газопламенной обработки во всех её областях применения.

История

Первые способы сварки возникли у истоков цивилизации — с началом использования и обработки металлов. Изготовление металлических изделий было распространено в местах залегания железных руд и руд цветных металлов.

Первым сварочным процессом была сварка ковкой. Необходимость ремонта, выпуска более совершенных изделий приводила к необходимости разработки и совершенствованию металлургических и сварочных процессов.

Сварка с использованием электричества для нагрева металла появилась с открытием электричества, электрической дуги.

В 1802 году русский учёный Василий Петров обнаружил явление электрической дуги и опубликовал сведения о проведённых с дугой экспериментах.

В 1882 году Никола Тесла изобрёл способ получения переменного тока[2].

В 1881—1882 годах изобретатели Н. Н. Бенардос и Н. Г. Славянов, работая независимо друг от друга, разработали способ соединения металлических деталей с использованием сварки.

В 1905 году русский учёный В. Ф. Миткевич предложил использовать электрическую дугу, возбуждаемую трёхфазным током, для проведения сварки.

В 1919 году сварка с использованием переменного тока была изобретена Джонатан Холслаг (англ. C. J. Holslag)[2][3].

В XIX веке сварочные процессы усовершенствовали учёные Элиу Томсон, Эдмунд Дэви и др. В СССР в XX веке проблемами сварки занимались Е. О. Патон, Б. Е. Патон, Г. А. Николаев. Советские учёные первыми изучили проблемы и особенности сварки в невесомости и применили сварку в космосе.

С конца 1960-х годов в промышленности начинают использоваться сварочные роботы. К началу XXI века роботизация сварочных работ приобрела весьма широкие масштабы[4][5].

В России вопросами сварки и подготовкой специалистов по сварке занимаются учебные институты: МГТУ им. Н. Э. Баумана (кафедра «Технологии сварки и диагностики»), МГИУ (Кафедра оборудования и технологии сварочного производства), ДГТУ (РИСХМ)(Каф.

Как правильно сформировать сварочный шов и какие бывают дефекты

Как научиться варить сварочным аппаратом и избегать дефектов? При быстром движении электрода в процессе сварки образуется дефектный шов. Линия ванны расположена ниже, чем поверхность основного металла. Если дуга интенсивно и глубоко проникает в основной металл, она толкает ванну назад и образует шов.

Поэтому в процессе сварки важно следить, чтобы шов был на уровне металла. Получение требуемого по глубине качественного шва обеспечивается умением сварщика. Помимо поступательного движения вдоль сварочной кромки он выполняет поперечные движения для обеспечения провара и получения требуемой ширины шва.

Ванна следует за теплом – это необходимо помнить, меняя направление при сварочных работах.
Формирование подреза происходит, когда металла электрода недостаточно, чтобы полностью заполнить ванную при движении поперек. Чтобы не допустить образование такой боковой канавки (подреза) нужно контролировать наружные границы, тщательно следить за ванной и при необходимости делать ее тоньше.Когда электрод слегка наклонен, вся сила направляется назад и шов приподымается (всплывает).

Когда электрод в процессе сварки наклонен слишком сильно, сила прикладывается по направлению шва, что не дает нормально управлять ванной.

При необходимости получить плоский шов или сдвинуть ванну назад используют наклоны электрода под разным углом. Работа начинается с угла от 45° до  90°, так как такой угол позволяет наблюдать за ванной и нормально выполнять сварку.

Сварщик во время работы подает электрод в зону сварки с определенным наклоном. Различают сварку углом вперед и углом назад. Этот технологический прием позволяет регулировать параметры шва.

При сварке углом вперед получается шов меньший по глубине, но шире, что удобно для тонкого металла. Сварку толстого металла выполняют углом назад, при этом обеспечивается больший прогрев металла по глубине. При выполнении работ желательно выдерживать указанные на рисунке углы. Синей большой стрелкой показано направление сварки — движение сварного шва.

Дополнительное видео по теме:

Перемещение и угол наклона электрода

Манипулировать электродом можно, перемещая его одним из следующих способов:

1. Поступательно. Электрод будет перемещать вдоль своей собственной оси. Такой способ хорош тем, что будет обеспечена постоянная длина дуги, а также сохранится выбранная скорость расплавки металла.
2. Прямолинейно. В этом случае электрод надо перемещать по направлению линии образования шва. Преимуществом является гарантия сохранения необходимой скорости сварочного процесса. Шов будет получаться качественно выполненным.
3. Колебательно. При широком шве следует выбирать именно такой вариант движения электродом. В этом случае будут хорошо прогреваться кромки, расположенные на значительном расстоянии.

Если выполняется многопроходная сварка, то нижний корневой шов можно выполнять первым или вторым способом, что обеспечит получение узкого нитевидного шва. Зато для последующих проходов надо использовать колебательные перемещения электрода. При использовании этого несложного метода прогреется и корень шва и его кромки.

Важную роль для хорошего формирования шва играет наклон, с которым осуществляется сварка электродом.

Двигаться им можно в разнообразнейших направлениях – на сварщика и от сварщика, влево и вправо, вперед и назад, поднимаясь и опускаясь. Главное при этом соблюдать соответствующий направлению движения угол наклона электрода. Он должен быть оптимальным.

Прочность изделию придаст сохранение на протяжении всего процесса выбранного угла наклона электрода и скорости прохождения процесса. Исключение составляет сварка труб, при которой неизбежно изменения угла по мере движения по окружности.

Важно не только начинать, продолжать, но грамотно заканчивать сварочный процесс. На заключительном этапе конец электрода перемещают перед тем, как прекратить горение дуги.

Правильно оформленные сварочные швы для начинающих будут означать, что они уже стали неплохими специалистами в этой области. Имеется возможность выбрать из всего многообразия колебательных движений выбрать, тот, который больше всего понравится и получится. Для этого надо потренироваться на небольших кусочках металла.

Каждый из предложенных способов имеет свое название и предполагает совершение колебательных движений поперек оси шва. Сваривать таким методом можно, как горизонтальные, так и вертикально расположенные швы.

Красивые названия типа елочка, полумесяц, петля обозначают схематично движение электродов. Некоторые из них, например, петли, целесообразно применять для сварки тонкостенных деталей, другие также имеют особенности применения. Неплохим вариантом служат движения полумесяцем, которые гарантируют хорошее прогревание кромок.

Амплитуда движений может иметь различное значение, зависящее от ширины шва. Выбор схемы движения также зависит от расположения соединения в пространстве.

Обучение сварочному делу следует начинать с нижнего горизонтального шва, как наиболее легкого в исполнении. Для начала следует выбрать несложные детали небольшого размера.

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка плавящимся покрытым электродом производится с использованием сварочного источника питания и сварочных электродов. Подача электрода в зону сварки и его перемещение вдоль соединения осуществляются самим сварщиком.

В процессе сварки электрическая дуга горит между изделием и электродом, расплавляя их. Расплавленный металл электрода и изделия образуют сварочную ванну, которая при последующей кристаллизации формирует шов сварного соединения.

Вещества, входящие в состав покрытия, либо сгорают — образуя газовую защиту зоны сварки от окружающего воздуха, либо расплавляются и попадают в сварочную ванну. Одни расплавленные вещества покрытия взаимодействуют с металлом сварочной ванны раскисляя и/или легируя его, другие — образуют шлак, защищающий сварочную ванну от воздуха, способствующий удалению неметаллических включений из металла шва, формированию шва и т. д.

Ручная дуговая сварка обозначается кодом 111 по стандарту ГОСТ Р ИСО 4063-2021, в русскоязычной литературе используется обозначение РД, в англоязычной — SMAW (от англ. shielded metal arc welding)

Сварка в защитных газах

Дуговая сварка в защитных газах — это сварка с применением электрической дуги для расплавления металла и защитой расплавленного металла и электрода специальными газами[~ 3].

Применение сварки в защитных газах

Широко применяют для изготовления изделий из стали, цветных металлов и их сплавов[~ 3].

Преимущества сварки в защитных газах по сравнению с другими видами сварки^[~ 3]

1. высокая производительность,
2. легко автоматизируется и механизируется,
3. отсутствие необходимости в электродных покрытий или флюса.

Технология

Для автоматической сварки в защитных газах

В качестве электрода используется металлическая проволока определённой марки, к которой через токоподводящий мундштук подводится ток. Электрическая дуга расплавляет проволоку, и для обеспечения постоянной длины дуги проволока подаётся автоматически механизмом подачи проволоки.

Для защиты от атмосферы применяются специальные газы подающиеся из сварочной горелки вместе с электродной проволокой. Специальные газы разделяют на инертные (аргон, гелий) и активные (углекислый газ, азот, водород).

Применение смеси газов в некоторых случаях повышает производительность и качество сварки[~ 3]. При отсутствии возможности проводить полуавтоматическую сварку в среде защитных газов также применяют самозащитную проволоку (порошковую).

Следует заметить, что углекислый газ является активным газом — при высоких температурах происходит его диссоциация с выделением кислорода. Выделившийся кислород окисляет металл. В связи с этим приходится в сварочную проволоку вводить раскислители (такие, как марганец и кремний).

Международное обозначение.

В англоязычной иностранной литературе именуется как gas metal arc welding (GMA welding, GMAW), в немецкоязычной литературе — metallschutzgasschweißen (MSG). Разделяют сварку в атмосфере инертного газа (metal inert gas, MIG) и в атмосфере активного газа (metal active gas, MAG)[~ 2].

Сварка трением

Существует несколько схем сварки трением, первой появилась соосная. Суть процесса состоит в следующем: на специальном оборудовании (машине сварки трением) одна из свариваемых деталей устанавливается во вращающийся патрон, вторая крепится в неподвижный суппорт, который имеет возможность перемещения вдоль оси.

Деталь, установленная в патрон, начинает вращаться, а деталь, установленная в суппорте, приближается к первой и достаточно большим давлением воздействует на неё. В результате трения одного торца о другой происходит износ поверхностей и слои металла разных деталей приближаются друг к другу на расстояния, соразмерные размеру атомов.

Начинают действовать атомные связи (образуются и разрушаются общие атомные облака), в результате возникает тепловая энергия, которая нагревает в локальной зоне концы заготовок до температуры ковки. По достижении необходимых параметров патрон резко останавливается, а суппорт продолжает давить ещё какое-то время, в результате образуется неразъёмное соединение. Сварка происходит в твёрдой фазе, аналогично кузнечной сковке.

Способ достаточно экономичный. Автоматизированные установки для сварки трением потребляют электроэнергии в 9 раз меньше, чем установки для контактной сварки. Соединяются детали за считанные секунды, при этом практически нет газовых выделений. При прочих преимуществах получается высокое качество сварки, так как не возникает пористости, включений, раковин.

При постоянстве режимов, обеспечиваемых автоматикой оборудования, обеспечивается постоянство качества сварного соединения, что, в свою очередь, позволяет исключить дорогостоящий 100%-й контроль при обеспечении качества. К недостаткам следует отнести:

Способ позволяет сваривать разнородные материалы: медь и алюминий, медь и сталь, алюминий и сталь, в том числе те, что невозможно сварить другими способами.

Идея сваривать детали трением была высказана токарем-изобретателем А. И. Чудиковым[12]. В 1950-е годы на простом токарном станке ему удалось прочно соединить два стержня из низкоуглеродистой стали.

На сегодняшний день существует несколько схем сварки трением: такие как аксиальная, перемешиванием (позволяющая сваривать неподвижные детали), инерционная и др.

Сварочная дуга

Электрическую дугу, используемую для сварки металлов, называют сварочной дугой.

Для питания сварочной дуги может использоваться переменный, постоянный и пульсирующий виды электрического тока. При сварке на переменном токе, из-за изменения направления его течения, каждый из электродов попеременно является то анодом, то катодом.

При сварке на постоянном и пульсирующем токе различают прямую и обратную полярности. При прямой полярности свариваемые детали подсоединяют к положительному полюсу источника питания (аноду), а электрод — к отрицательному (катоду); при обратной полярности — наоборот — к положительному полюсу подключается электрод, а детали — к отрицательному.

Использование того или иного вида тока определяет особенности процесса сварки. Так, дуга на переменном токе гаснет каждый раз, когда ток переходит через ноль. Применение той или иной полярности изменяет тепловой баланс дуги (при прямой полярности больше тепла выделяется на изделии, при обратной — на электроде, см. ниже).

Промежуток между электродами называют дуговым промежутком.

В обычных условиях газы не обладают электропроводностью. Прохождение электрического тока через газ возможно только при наличии в нём заряженных частиц — электронов и ионов. Процесс образования заряженных частиц называют ионизацией, а сам газ — ионизированным.

Дуга, горящая между электродом и объектом сварки, является дугой прямого действия. Такую дугу принято называть свободной дугой (в отличие от сжатой, поперечное сечение которой принудительно уменьшено за счёт сопла горелки, потока газа, электромагнитного поля).

Возбуждение дуги происходит следующим образом. При коротком замыкании электрода и детали в местах касания их поверхности разогреваются. При размыкании электродов с нагретой поверхности катода происходит испускание электронов — электронная эмиссия.

Существует также бесконтактное зажигание дуги с помощью осциллятора-стабилизатора сварочной дуги (ОССД). Сварочный осциллятор представляет собой искровой генератор, дающий ток высокого напряжения (3000—6000 В) и частоты (150—250 кГц).

По длине дугового промежутка дуга разделяется на три области: катодную, анодную и столб дуги. Катодная область включает в себя нагретую поверхность катода (катодное пятно). Температура катодного пятна на стальных электродах 2400—2700 °C. Анодная область состоит из анодного пятна.

Оно имеет примерно такую же температуру, как и катодное пятно, но в результате бомбардировки электронами на нём выделяется больше теплоты, чем на катоде. Столб дуги занимает наибольшую часть дугового промежутка между катодом и анодом. Основным процессом образования заряженных частиц здесь является ионизация газа.

Этот процесс происходит в результате соударения заряженных и нейтральных частиц. В целом столб дуги не имеет заряда. Он нейтрален, так как в каждом его сечении одновременно находятся равные количества противоположно заряженных частиц. Температура столба дуги достигает 6000—8000 °C и более.

Особым видом сварочной дуги является сжатая дуга, столб которой сжат с помощью узкого сопла горелки или обдувающим потоком газа (аргона, азота и др.) Плазма это ионизированный газ дугового столба, состоящий из положительно и отрицательно заряженных частиц.

Плазма генерируется в канале сопла горелки, обжимается и стабилизируется его водоохлаждаемыми стенками и холодным потоком плазмообразующего газа. Обжатие и охлаждение наружной поверхности столба дуги вызывает его концентрацию, что приводит к резкому увеличению числа соударений между частицами плазмы, увеличению степени ионизации и резкому повышению температуры столба дуги (10 000 — 30 000 К) и кинетический энергии плазменной струи.

Сварочный трансформатор

Ручную дуговую сварку обеспечит сварочный трансформатор. При работе с ним применяется электрический ток переменного значения. Ручная сварка для начинающих будет представлять некоторую трудность, обусловленную скачками дуги. Управлять этими скачками можно, но все-таки для этого потребуется хотя бы небольшой опыт.

Помимо этого возникающие скачки напряжения могут привести к тому, что из строя выйдет бытовая техника. Неприятен сильный шум при работе сварочного трансформатора. Большой размер приведет к тому, что понадобится много места для его хранения, а значительный вес вызовет трудности при необходимости перемещения в другое место.

Однако, если в хозяйстве уже имеется этот сварочный агрегат, то пренебрегать этим не стоит и освоить именно на нем все необходимые азы сварки.

Сварка металла для начинающих на трансформаторе должна проходить согласно следующим этапам:

1. Выбрать достаточно толстый кусок металла.
2. Взять один электрод и зажечь дугу. Больше подойдет метод чирканьем. После появления искры отвести электрод назад на два-три миллиметра от поверхности элемента.
3. Круговыми вращательными движениями электрода добиться появления сварочной ванны.
4. Держа электрод под углом 45°, начинать движение его движение по ровной линии, символизирующей шов.

Можно считать, что руку уже немного набили и приступать к соединению двух металлических элементов. Сварка металла для чайников начинается с подготовительных операций. С помощью болгарки убрать с деталей имеющуюся на них грязь и заусенцы. Обезжирить торцы, подлежащие сварке. Делать это надо не только непосредственно на самих торцах, но и на расположенной рядышком поверхности.

Выполнением прихваток можно обеспечить надежную фиксацию свариваемых элементов друг относительно друга. Между деталями допустимо оставлять небольшой зазор. Поскольку шов предполагается делать небольшим, то будет достаточно двух прихваток – в начале шва и в его конце.

Во время выполнения шва необходимо следить за тем, чтобы сохранялся небольшой зазор между электродом и деталями. Также надо выдерживать выбранный угол наклона.

Если тренировка дошла до того, что сваривается вертикальный шов, то делать это надо с регулярным отрывом электрода. Шов будет осуществляться точечно сверху вниз.

Полученный шов следует оценить визуально и сделать соответствующие выводы о возможных совершенных ошибках. К основным из них относятся:

• несоответствующая ширина шва;
• неправильная форма;
• трещины на поверхности;
• участки, оставшиеся непроваренными;
• наличие посторонних инородных частиц.

К наиболее распространенным просчетам также относится неподходящая длина дуги. Эту оплошность новички делают часто. Короткая дуга даст грубый неравномерный шов с большим содержанием шлака. При длинной дуге шов получится неравномерным, а количество раскаленных брызг большим. Нестабильность горения дуги может привести к непроварам.

Неправильно выбранная слишком большая скорость даст неравномерность и большое содержание шлака. При медленном перемещении шов становится неуклюжим. Чересчур маленький ток приведет к неполному сплавлению деталей.

Губительным является недостаточно хорошее проведение подготовительных операций, в частности некачественная очистка поверхностей. Остатки грязи, пятен краски и жира приведут к неполному сплавлению, пробелов в шве и неравномерным участкам. В дальнейшем при эксплуатации возможны деформации.

Свое негативное воздействие окажет неправильно выбранный угол при ведении электродом. Сильный наклон даст неравномерность шва, а при положении, ближе к перпендикулярному, валик получится слишком высоким и с повышенным содержанием шлака. Многие погрешности можно отнести не к недочетам начинающего сварщика, а к неисправному оборудованию.

Такую тренировку на ненужных кусочках металла следует повторить несколько раз до получения удовлетворительного результата.

Техническая литература

• Сварочные работы / Ответственный редактор: Оксана Морозова, Технический редактор Галина Логвинова. — 5-е изд. — Ростов-на-Дону: «Феникс», 2008. — 412 с. — (Начальное профессиональное образование). — 3000 экз. — ISBN 978-5-222-13621-8.
• Сварочное производство / Ответственный редактор: Э. Юсупянц. — Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002. — 512 с. — (Средние профессиональное образование). — 10 000 экз. — ISBN 5-222-02623-X.
• Корниенко А. Н. У истоков «электрогефеста». — М.: Машиностроение, 1987.
• Малыш В. М., Сорока М. М. Электрическая сварка. — Киев: Техніка, 1986.
• Красовский П. И., Мнткевич Э. К. Автогенная сварка. — М.: 1926.
• Лавров С. И. Автогенная обработка металлов. — Берлин, 1925.
• Оборудование для контактной сварки / В. В. Смирнов. — Справочное пособие. — СПб.: Энергоатомиздат, 2000. — 848 с. — ISBN 5-283-04528-5.
• Сидоров М. А. Манят огни электросварки. — М.: «Знание», 1985.
• Achenbach F. U., Lavroff S. Elektrlsches und autogenes Schweissen und Schneiden von Metallen. — Berlin, 1925.
• Почекутов Е. Б. ТКМ как познание жизни. — Красноярск, 1985
• Николаев Г. А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. — М.: Машиностроение, 1978 (1-4 т).

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Электроды для сварки

Сварочное дело для начинающих предполагает изучение разных видов электродов и принципы их выбора. Электроды для начинающих осваивать эту науку, но еще не имеющих опыта практических работ, на вид все кажутся одинаковыми, но это далеко не так.

Правильный выбор этих расходных элементов является гарантией того, что грамотно и качественно будет выполнена сварка. Самоучитель по этим проблемам поможет в этом вопросе, но постараемся изложить основные критерии выбора.

Электроды позволяют осуществлять соединение металлических изделий различной формы, размеров, марок материала. Их работа основана на возбуждении дуги между ними и поверхностью детали, создания вследствие этого высокой температуры, под влиянием которой происходит плавление металла и образование сварного шва, соединяющего свариваемые изделия.

Электрод представляет собой металлический стержень, имеющий специальное покрытие – обмазку. Роль обмазки состоит в том, что она обеспечивает защиту от проникновения кислорода в сварную зону, что будет в значительной мере ухудшать качество шва. Покрытие обеспечивает более быстрое зажигание дуги, а также гарантирует стабильность и равномерность ее горения.

Разными бывают размеры стержня и виды обмазок. Необходимо научиться разбираться в этом многообразии, и не тратить деньги на электроды, которые окажутся бесполезными для конкретной работы.

Сварка электродом для чайников рекомендует освоить разные их виды на небольших кусочках металла, и овладеть различными техниками. Если приобрести большое количества разнообразных электродов и тренироваться с ними, то можно освоить технику их ведения до автоматизма. Удачными будут считаться те образцы, на которых получен красивый качественный шов.

Сварка электродом для начинающих также предполагает практику соединения изделий разной толщины и из различных видов металла. Электроды для начинающих сварщиков лучше выбирать не более трех миллиметров. Для обучения этот размер является самым оптимальным.

Нельзя забывать о том, что перед началом сварки с помощью электродов необходима предварительная подготовка поверхностей соединяемых деталей. Она состоит в зачистке и освобождении их от грязи, пыли, следов краски, масляных пятен. Отсутствие такой подготовки не даст возможность получить правильный шов и освоить азы сварки электродами для начинающих.

Перед тем, как начать сварку электродами, необходимо надежно зафиксировать соединяемые изделия. Их смещение прямо во время процесса сварки для неопытного сварщика станет неприятным сюрпризом. Фиксацию можно проводить на специальном оборудовании, но прежде, чем тратиться на него, лучше освоить фиксацию с помощью прихваток.

Они представляют собой короткие швы, выполняемые поперек будущего основного шва. Делать их надо такими же электродами, какими будет осуществляться дальнейшее соединение, то есть подходящими к данному материалу. Выполнение прихваток будет являться частью тренировки работы с электродами.

Для того, чтобы научиться сварочным работам, необходимо разобраться в том, какие бывают электроды. Существуют следующие виды самых популярных покрытий:

• основное;
• рутиловое;
• кислое;
• угольное.

Рутиловые электроды находят основное применение для ручной сварки с помощью дугового способа. Ток при этом может быть, как постоянный, так и переменный.

Название этого вида электродов объясняется тем, что в обмазку входит минерал рутил, получаемый из оксида титана. Рутил оказывает положительное влияние на получение хорошего шва, защищая сварочную ванну, что уменьшает возможность образования таких дефектов, как поры. При покупке следует обращать внимание на обозначение, в которое входит буква «Р», что означает рутиловые электроды.

К преимуществам использования рутиловых электродов также относится более быстрое и легкое удаление образовавшегося шлака. Получаемый шов обладает значительным сопротивлением разрывам и изломам.

Несмотря на положительные качества, рутиловые электроды также необходимо подготавливать к процессу сварки, подсушивая их и прокаливая. Работать с рутиловыми электродами следует при сварке малоуглеродистых материалов, а также низколегированных. Рутиловые электроды также можно использовать, если предстоит сварка деталей, имеющих форму труб. К наиболее популярным видам рутиловых электродов относятся АНО и МР.

Электроды с кислым покрытием обеспечат хорошую сварку даже в том случае, если поверхности деталей будут не слишком хорошо очищены. Эти виды электродов применяют для сваривания изделий из низкоуглеродистых видов стали в конструкциях с невысокими требованиями.

Если предполагается производить сварку электродами с основным покрытием, то рекомендуется выбирать марку УОНИ. При плавлении электродов такого вида происходит выделение углекислого газа, который начинает выполнять функцию защиты сварочной ванны, что гарантирует получение прочного шва.

Стержни угольных электродов являются неплавкими. Чтобы начинающим сварщикам потренироваться для работы с ними, придется выбрать детали не только из металла, но также из чугуна и бронзы. Приятным бонусом для них будет отсутствие прилипания угольных электродов к поверхности этих материалов.

Пользоваться электродами станет гораздо проще и легче, если вставить их в специальные зажимы.

Такой держатель надежно зафиксирует электрод с помощью находящейся внутри пружины. Выбор диаметра электрода находится в прямой зависимости от толщины стали. Это правило является простым и легко запоминающимся.