Инверторная сварка — основы работы для новичков

В частном доме, на даче или в гараже довольно часто появляется необходимость в соединении различных металлических деталей и создании из них конструкций. Каждый раз обращаться к профессионалам за помощью в подобной ситуации не имеет смысла, ведь сварочный автомат можно приобрести самостоятельно.

В магазинах доступен широкий выбор разнообразных устройств в различных ценовых категориях, так что сварка инвертором для начинающих – лучшее, что может предложить рынок.

Что такое сварочный инвертор и как он работает

Инвертором это устройство назвали потому, что он преобразует переменный ток сети 220 В с частотой 50 Гц, в высокочастотные колебания, а затем — в постоянный ток. При этом устройство имеет высокий КПД: порядка 85-90% и даже при довольно больших нагрузках счетчик «мотает» немного. Во всяком случае, бешеные счета вам оплачивать не придется. Расход будет чуть выше, чем без сварки, но ненамного.

Этот небольшой ящик и есть инверторный сварочный аппарат

Большинство инверторных сварочных аппаратов работают от бытовой сети 220 В (есть аппараты и от 380 В). И это — один из их плюсов. Причем, они практически никак на нее не влияют, т.е.  не «садят» напряжение. Насчет соседей будьте спокойны: они и не будут знать, что вы занимаетесь сваркой. Второй немаловажный плюс в том, что они более-менее нормально могут работать и при пониженном напряжении. Нужно, конечно, смотреть в характеристиках, но при 170 В большая их часть еще позволяет работать электродом 3 мм. Это очень важно особенно для сельской местности, где низкое напряжение — скорее норма, чем исключение.

Что еще хорошо для новичков — что дугу при инверторной сварке и получить и удержать легче. И вообще, по мнению многих варит от «мягче» и дуга у него «легче». Так что хотите научится варить — пробуйте сначала инверторной сваркой.

О выборе сварочных инверторов для дома и дачи читайте тут.

Немного теории перед первыми шагами

Новичкам совсем не помешает освоить основные принципы работы инвертора перед тем, как включить его. Основную нагрузку будет нести сеть энергоснабжения. Если старые агрегаты при включении могли оставить без электричества весь микрорайон или поселок, то современные устройства лишены данного недостатка. Они имеют накопительные конденсаторы, которые облегчают старт. Мягкое разжигание сварочной дуги и бесперебойная работа системы энергоснабжения – очень важные, хотя и не самые основные достоинства оборудования.

Необходимо твердо усвоить, что увеличение диаметра используемого электрода ведет к большему энергопотреблению. Не все устройства могут работать с самыми крупными электродами. Дело в том, что для использования конкретного диаметра требуется определенная сила тока. В противном случае сварочный шов просто не получится. Более детальная информация содержится в техническом паспорте приобретаемой модели устройства.

Способы сварки

На данный момент существует множество методов, используемых для сварки. Их разделяют по различным критериям. Данная информация будет полезна для новичка, поэтому с ней обязательно следует ознакомиться.

В зависимости от нагрева кромки изделия могут полностью расплавляться или же находиться в пластическом состоянии. Первый способ требует также прикладывать к соединяемым деталям определенные усилия – сварка давлением.

Во втором – соединение формируется в результате образования сварочной ванны, в которой находится расплавленный металл и электрод.

Существуют и другие способы сварки, при которых изделие не нагревается вовсе – холодная сварки, или не доводятся до пластического состояния – соединение с помощью ультразвука.

Способы и разновидности сварки.

Ниже перечислены остальные виды сварки:

1. Кузнечная.
   
   В данном методе концы соединяемых изделий нагреваются в горне, а затем проковываются. Подобный способ является одним из самых древних и в настоящее время практически не применяется.
2. Газопрессовая.
   
   Кромки изделий нагреваются ацетиленокислородным племенем по всей плоскости и доводятся до пластического состояния, после чего подвергаются сжатию. Подобный метод отличается высокой эффективностью и производительностью. Используется в строительстве газопроводов, железной дороги, машиностроении.
3. Контактная.
   
   Детали включаются в электрическую цепь сварочного оборудования и через них пропускают ток. В месте контакта деталей происходит короткое замыкание, в результате которого в месте соединения выделяется большое количество теплоты. Ее достаточно, чтобы расплавить и соединить металл.
4. Стыковая, точечная и шовная – разновидности контактного метода скрепления изделия.
5. Роликовая.
   
   Используется в соединении листовых конструкций, требующих качественных и надежных швов.
6. Термитная.
   
   Металл скрепляется в результате сжигания термита – смеси из порошка железной окалины и чистого алюминия.
7. Атомно-водная.
   
   Кромки изделия расплавляются по действием дуги, горящей между двумя вольфрамовыми электродами. Электроды подсоединяются в специальные держатели, по которым подается водород. В результате дуга и жидкий металл сварочной ванны защищены водородом от вредного воздействия таких атмосферных газов, как кислород и азот.
8. Газовая.
   
   Суть способа заключается в применении пламени для нагрева и плавления деталей. Пламя получается в результате сжигания горючего газа в атмосфере кислорода. Газокислородную смесь получают с помощью специальных горелок.

Под действием дуги атомно-водородного вида сварки молекулы водорода расщепляются на атомы, а затем при контакте с холодным металлом соединяются обратно. В результате такого процесса выделяется большое количество теплоты. Метод применяется для сварки металлов небольшой толщины, меди и сплавов на ее основе.

Метод газовой сварки относится к сварке плавлением. Зазоры между изделиями заполняются с помощью присадочной проволоки. Этот способ широко используется в различных областях человеческой жизнедеятельности. Наиболее часто встречается при соединении тонкостенных изделий, цветных металлов, чугуна.

При работе с инверторным аппаратом немаловажное значение имеет полярность электродов. В зависимости от схемы меняется интенсивность нагрева детали, что позволяет создавать различные условия сваривания.

Внешний осмотр сварочного инвертора

Вес агрегата напрямую зависит от мощности. В торговой сети представлен большой выбор вариантов от 3 до 7 кг. Для переноса предусмотрена ручка или наплечный ремень. Если предполагается разъездной характер работы, то не помешает транспортировочный кейс. Для охлаждения силового блока предусмотрен вентилятор и специальные отверстия в корпусе. На панели предусмотрены регуляторы, индикаторы и переключатели:

• тумблер для подачи питания;
• ручки для регулирования напряжения и силы тока;
• индикаторы, информирующие о подключении к сети и перегреве силового блока;
• выходы «+» и «-».

Как научиться сваривать металл инвертором

Начинают обучение с розжига дуги. Для этого вам понадобится кроме аппарата, металла (толщиной 5-6 мм) и электрода еще маска и краги (плотные кожаные перчатки) сварщика, а также плотная одежда и ботинки из толстой кожи — для защиты от искр и окалины.

Начинают работу с подключения сварочных кабелей. Затем в держатель вставляют выбранный электрод (для начала возьмите МР 3 диаметром 3 мм — они легко зажигаются и хорошо варят). После включают питание, выставляют сварочный ток (смотрите таблицу). Для электрода 3 мм диаметром выставляют ток 90-120 А. Ток в процессе сварки может корректироваться. Если вы видите, что получается не валик, а просто какие-то несвязные полоски, увеличьте его. Если же наоборот, металл очень жидкий и двигать сварную ванну сложно, уменьшайте. Настройки очень сильно зависят от аппарата и выбранного электрода. Так что пробуйте, меняйте. Выставив ток надевают маску сварщика (новичкам будет проще работать в маске-хамелеоне), можно работать.

Общие рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины металла

Сварка инвертором для начинающих начинается с обучения розжигу дуги. Есть два метода: несколько раз стукнуть кончиком электрода по детали или чиркнуть им, как спичкой. Оба метода работают. Каким вам будет удобнее, тем и пользуйтесь. Но на будущее учтите, что чиркать нужно вдоль линии шва — чтобы следов на изделии не оставалось. Чтобы устойчиво разжигать дугу вам придется поупражняться некоторое время и сжечь несколько электродов.

Когда дуга зажигается уже без проблем, можно двигаться дальше — осваивать движения. Делают это прокладывая на толстом металле валики. На металлической пластине рисуете мелом черту, которая будет заменять вам шов. Потом зажигаете дугу. В том месте, куда она уперлась, плавится металл и покрывается пленкой жидкого шлака. Это место называют сварочной ванной. Вот ее и придется вам двигать вдоль нарисованной линии. Делают это одним из движений, показанных на рисунке выше.

Чтобы ванна двигалась, электрод нужно немного наклонить, примерно под углом 50-45°. У кого-то угол больше, у кого-то меньше. Вообще, наклоняя электрод, вы меняете размеры (ширину) сварной ванны. Можете поэкспериментировать: в сварке очень много разных техник и важно только чтобы шов был качественным, а как вы этого добьетесь — ваше дело, тем более, что работать вы будете на себя и для себя.

Есть два основных рабочих положения электрода: углом вперед, и углом назад. При сварке углом вперед получаем меньший нагрев, шов получится шире. Эту технику используют при сварке тонких металлов. Толстые сваривают, как правило, углом назад.

Положения электрода при сварке и их использование

Но угол наклона — это не все параметры, которые придется выдерживать. Есть еще длина дуги. Это расстояние от кончика электрода до поверхности детали. Средняя дуга — 2-3 мм, короткая — 1 мм или вообще впритык, длинная — 5 мм и больше — до отрыва. Практика начинается с работы на средней длине дуги. Выдерживайте до металла 2-3 мм. Тогда шов будет получатся ровнее и качественнее: при слишком большом зазоре  дуга начинает скакать, прогрев металла недостаточный, шов получается размазанным, соединение ненадежным.  При короткой дуге возникает другая проблема — шов слишком выпуклый из-за того, что зона разогрева слишком мала. Это тоже нехорошо, так как остаются подрезы — канавки вдоль шва на детали — уменьшающие прочность соединения.

Длина сварочной дуги и ее влияние на качество шва

Потренировавшись какое-то время на укладке валиков разными движениями, вы сле того как валики получаются одинаковой ширины, чешуйки наплавки имеют приблизительно одинаковые размеры, можно пробовать варить швы. Вы можете почитать о типах швов и соединений, а также их подготовке тут, а можете посмотреть еще один урок «Сварка для чайников».

Основы сварки инвертором для начинающих все. Вам осталась только практика: нужно извести не один электрод на тренировку. Даже, может быть, не один килограмм. Когда рука будет сама совершать все движения, вам все покажется совсем несложным.

Чтобы закрепить полученные знания, попробуйте для начала немного натренировать руку без электрода, отрабатывая движения держа в руке карандаш. Тоже неплохой вариант, может он вам покажется более приемлемым. В этом видео-уроке по сварке инвертором для начинающих очень толково, просто и доступно все изложено. Если остались какие-то неясности, просмотрите. Поймете, как правильно варить инверторной сваркой. Для начинающих сварщиков много полезного.

И напоследок о некоторых особенностях эксплуатации сварочных инверторов. Они очень боятся пыли, особенно металлической. Потому желательно рядом с ними не пользоваться болгаркой и проводить регулярную чистку пылесосом внутри (после того как закончен гарантийный срок). Не рекомендуется ими работать на дожде или во влажных помещениях. Особенно это касается недорогих бытовых моделей. Хоть у них есть защита от поражения электротоком, но лучше все-таки перестраховаться.

Выбирая электроды обращайте внимание на область их использования: они должны подходить для работы постоянным током. При сварке на самом большом токе или напряжении режим работы прерывистый. Он указан для каждого аппарата в паспорте.

Азбука для начинающего сварщика

Разобраться в процессах, которые происходят внутри инвертора во время сварки поможет приведенная ниже схема.

Дуга образуется в момент соприкосновения электрода и свариваемого металла. Образуется высокая температура, которая плавит сердечник электрода и металлическую поверхность заготовки. Расплавленная среда – это так называемая «ванна», которая впоследствии станет швом. Чтобы он получился качественным, на первых порах необходима защита от активного кислорода, содержащегося в воздухе.

С этой задачей справляется обмазка электрода. Она образует пары и поверхностную корочку, препятствующих свободному перемещению молекул кислорода. После завершения сварочного процесса и снижения температуры шва на его поверхности образуется шлак – остатки защитного покрова, созданного обмазкой электрода. После полного остывания его необходимо отбить, используя специальный молоток.

Дуга, которая плавит металлы, должна поддерживаться сварщиком. Суть задачи сводится к тому, чтобы стабильно выдерживать определенное расстояние между свариваемой поверхность и электродом. При этом необходимо вести электродом строго по стыку между двумя заготовками.

Пошаговая инструкция для новичков

Для того, чтобы приступить к работе, необходимо обзавестись защитным комплектом. Он включает:

• Грубые тканевые перчатки. Резиновые использовать нельзя, поскольку под ними руки будут потеть.
• Сварочная маска для защиты роговицы глаз. Защитный фильтр подбирается под параметры силы тока. Поэтому желательно приобрести маску типа «хамелеон», где реализована технология автоматического выбора уровня затемнения стекла в зависимости от яркости сварочной дуги.
• Куртка и брюки (или специальный костюм) из грубой ткани. Материал не должен воспламеняться от искр. Длинные рукава и защита шеи – обязательные условия для такой одежды.
• Обувь на толстой подошве с полностью закрытым верхом.

Помимо защитного комплекта сварщика необходимо иметь и надлежащим образом подготовленное рабочее место:

• Рабочий стол достаточно большой площади, чтобы свободно расположить свариваемые заготовки.

• Хороший уровень освещения без образования затененных участков. В противном случае качество работы обеспечить будет сложно.

• Деревянный настил под ногами сварщика, предотвращающий поражение электрическим током.

После подготовки можно приступить к настройке силы сварочного тока и подбору электрода для выполнения конкретной работы. Для сварки инвертором применяются электроды диаметром 3-5 мм. Если они длительное время хранились в гараже или ином месте, то могли отсыреть. Необходимо предварительно высушить их на солнце или в электрическом духовом шкафу. Далее клемму массы необходимо «законтачить» со свариваемой поверхностью.

Для получения качественного результата свариваемую поверхность необходимо предварительно подготовить:

• место сварки очистить от ржавчины;
• снимаются остатки краски или жиров;
• кромки обрабатываются растворителем.

Учиться лучше начинать с толстыми заготовками. Первый шов следует выполнить на горизонтальной поверхности. На листе металла чертится прямая линия, по которой следует вести электродом для получения сварочного шва в виде валика. Любой сварочный процесс начинается с получения дуги. Есть два способа: чирканье или постукивание электродом по металлу. Можно попытаться освоить оба приема. При этом желательно не оставлять следов вне области сварочного шва.

После розжига дуги ее следует удерживать, контролируя расстояние между электродом и заготовками. Изначально сделать это будет непросто, но после нескольких уроков рука, что называется, «набьется» и выдерживать заданное расстояние будет намного проще. Большинству новичкам достаточно будет просто унять дрожь в руках. И только единицы смогут выполнить все более-менее правильно с первого раза.

В любом случае будет получаться сварочный шов, неважно какого качества. Главное, последовательно выполнять упражнения до тех пор, пока он не станет сравнительно однородным и ровным по высоте. После его остывания нужно убрать шлак и окалину. Для этого в арсенале сварщика есть специальный небольшой молоточек. После удаления шлака станет виден, собственно, шов. Не исключено (а скорее, вероятнее всего), что будут обнажены и недостатки. Не стоит огорчаться. Изъяны можно исправить, если проварить неудачные участки еще раз.

Какие бывают дуговые промежутки?

В любом учебнике по сварочному делу акцентируется внимание на том, что важно поддерживать одинаковый зазор между электродом и рабочей поверхностью. От этого зависит качество будущего шва. Принято различать три вида сварочной дуги:

• короткая. Длина составляет примерно 1 мм. В этом случае металл разогревается на небольшое расстояние по ширине и получается выпуклый шов. Возможно образование дефекта «подрез», который снижает прочность соединения;
• длинная (более 3 мм). Очень трудно поддерживать стабильность. Плохо прогревается металл и качество работы оставляет желать лучшего;
• нормальная. Имеет длину 2-3 мм. Хорошее качество соединения и нормальный внешний вид.

Оптимальный результат будет только после того, когда новичок научится контролировать длину сварочной дуги.

Отличия прямой и обратной полярности при сварке инвертором

В сварочной дуге электрический ток — это поток электронов, перемещающихся в плазме от отрицательного электрода (катода) к положительному (аноду). При этом примерно одна треть тепловой энергии аккумулируется на катоде, а две трети — на аноде. По этой причине при сварке инвертором полярность напрямую влияет на то, где будет большее выделение тепла: на свариваемой детали или на электроде. Стандартной считается прямая полярность, когда электрод подключен к минусовой клемме инвертора, а заготовка — к плюсовой (см. рис. ниже). При таком режиме сварки происходит глубокое проплавление свариваемого металла с образованием стабильной сварочной ванны и более медленное расходование электрода. Этим способом сваривают большинство мало- и среднеуглеродистых конструкционных сталей, а также изделия из чугуна.

При сварке с обратной полярностью электрододержатель соединен с плюсовым контактом инвертора, а клемма массы — с минусовым. В этом случае отрыв электронов происходит от металла заготовки, а их поток направлен в сторону электрода. Вследствие этого на нем выделяется большая часть тепловой энергии, что позволяет вести сварку инвертором с ограниченным нагревом свариваемой детали. Этот режим применяют при сваривании деталей из тонкого металла, нержавеющих сталей и металлов с низкой устойчивостью к повышенным температурам. Кроме того, обратная полярность используется при необходимости увеличить скорость плавления электрода, а также когда инвертором сваривают детали в газовой среде или с использованием флюсов.

Как резать металл электродом

Электродуговые аппараты (в том числе и инверторы) применяют не только для сварки, но и для резки металла. Для этих целей предпочтительнее использовать специализированные электроды марки ОЗР-1, хотя в принципе подойдут и обычные, для сварки с обратной полярностью. Так же, как и при сварке, во время резки движение электрода выполняется углом вперед, при этом сварочный ток подбирается на 20÷50 % больше номинального. Поэтому, если инвертор планируется не только для сварки, но и для резки металла, необходимо приобретать аппарат, рассчитанный на большие сварочные токи. К примеру, при резке инвертором низкоуглеродистой конструкционной стали толщиной до 20 мм электродом Ø3 мм рабочий ток будет находиться в диапазоне от 150 до 200 А.

У всех современных инверторов в системе управления «зашиты» три неотключаемые функции, которые предназначены для оптимизации процесса сварки. В их число входит и форсаж дуги, разрушающий сплошной поток жидкого металла. А какое воздействие эти функции оказывают на процесс резки? Если кто-нибудь знает ответ на этот вопрос, поделитесь, пожалуйста, информацией в комментариях.

Частые ошибки новичков

Схема дуговой сварки.

Начинающим сварщикам свойственно совершать ошибки, связанные с незнанием азов, касающихся использования сварочного оборудования. Например, новички могут не знать, как правильно выбрать полярность сварки инвертором, что приведет к некачественному формированию соединения или даже к прожигу детали.

Можно выделить следующие основные ошибки:

• пренебрежение техникой безопасности;
• неправильный выбор сварочного автомата;
• применение некачественных или неподготовленных электродов;
• работа без пробных швов.

Для новичков стоит отдельно отметить одну особенность, если варить сваркой Ресанта. Это оборудование очень популярно, однако оно имеет короткие кабели подключения, что может создавать неудобства в работе.

Подведем итоги

Научившись работать со сварочным оборудованием, станет возможно решение многих бытовых задач, часто возникающих в работе на даче или в гараже. Новичкам следует особое внимание обращать на полярность сварки инвертором деталей различной толщины.

Поняв, как правильно настраивать оборудование и выбирать электрод удастся получать качественные швы на любом изделии. Обязательно обращайте внимание на прямую и обратную полярность подключения сварочного инвертора.

При сваривании толстых деталей используется прямая полярность при сварке инвертором, а для тонких – обратная.

Несколько советов от профессионалов

Любой начинающий сварщик делает много ошибок. Это нормально для процесса обучения. Но некоторых из них можно избежать, если следовать советам от опытных мастером:

1. Во время процесса сварочный шов должен быть виден сварщику. В этом случае удастся избежать прожига металла и получить максимально качественное соединение.
2. Первые шаги в освоении профессии следует делать на горизонтальных поверхностях. Расположив детали удобно на столе, новичок сможет быстрее освоить азы профессии. После можно приступать к круговым швам, и только потом можно начинать сваривать в вертикальном положении.
3. Начинать следует с листами металла, положенными внахлест. Так легче получить первые навыки и при этом не приварить заготовки к рабочей поверхности стола.

   

4. Угловые соединения непросто выполнить качественно. Возможен слив расплавленного металла на одну из сторон. Чтобы упростить решение задачи, следует расположить заготовки «лодочкой», когда сварной шов находится в самой нижней точке по отношению к поверхностям заготовок.

   

5. Сложнее всего наносить вертикальные швы. Важно всегда операцию выполнять снизу-вверх и никогда в обратном порядке.
6. Полученные дефекты несложно отремонтировать. Для этого накладывают шов еще раз целиком или же исправляют бракованную часть шва.
7. Проварить толстый металл будет проще, если с обеих сторон снять фаску. Еще один прием – расположить поверхность на небольшом расстоянии одна от другой (примерно, 0,5 мм).

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...