Сварка медных проводов — особенности проведения работ

При необходимости соединить провода из меди – лучшим, надежным способом будет сваривание. Это соединение долговечно и обеспечивает уверенный контакт.

В бытовой электрической проводке применяются медные провода, поэтому именно их нам придется сваривать чаще всего.

Для этого используется переменный и постоянный ток с напряжением 13 – 36 В. При этом мы должны иметь возможность регулировать сварочный ток.

Технология процесса и способы сварки проводов

Существуют различные технологии соединения жил: с помощью клеммников, сжимов, опрессовки, пайки или сварки — все они подробно описаны в Правилах электроустановок (ПУЭ) и используются на практике. Наиболее надежным из всех признан метод сварки.

Рис.1

Сваренные воедино проводники представляют собой однородную жилу с рекордно низким переходным сопротивлением, что полностью исключает их нагрев и гарантирует пожаробезопасность.       Для электропроводки, в основном, используется медный провод.

Чтобы выполнить сварку, нужен аппарат с постоянным или переменным током напряжением 12-36 В, с возможностью регулирования тока. Этому условию отвечает инвертор для сварки медных проводов (рис.1).

Учитывая его немалую стоимость, некоторые умельцы вместо него используют трансформатор (рис. 2) или сварочный аппарат, изготовленный своими руками .

В данной статье мы не будем рассказывать о том, как сделать сварочник самостоятельно. Модель может зависеть от исходных материалов, имеющихся у мастера под рукой, и от его знаний и умений.

Рис. 2

Для получения надежного соединения двух и более проводников (жил) используется отработанная технология. Порядок действий таков:

1. С жилы аккуратно снимают отрезок изоляции длиной 60-80 мм, для чего используют нож или специальный инструмент (стриппер, зачиститель, съемник и др.). Разделку производят исключительно вдоль проводника, чтобы случайно не сделать надрез.
2. Тщательно зачищают поверхность до состояния блеска.
3. Оголенный участок проводника обрабатывают наждачной шкуркой.
4. Смачивают чистую тряпочку ацетоном, либо уайт-спиритом и протирают поверхности проводников. Для медных проводов используют буру.
5. Выполняют скрутку. При выполнении скрутки не стоит допускать небрежность. Нельзя просто свить проводки в «жгутик» или сплести из них «косичку». Работу выполняют аккуратно, чтобы не поломать проводники.
6. Выравнивают концы и ровно срезают торец, чтобы он имел плоский срез. Для этого используют монтажные ножницы или обыкновенные кусачки.
7. Сварка проводов, скрученных в единый элемент, выполняется по торцам проводников и занимает 1-2 секунды, в зависимости от количества жил в скрутке и полученного общего сечения.
8. Получившаяся в процессе сварки капля (в виде шарика) должна остыть (рис 4).
9. Для долговечности ее можно покрыть лаком.
10. Завершают работу намоткой изоляции (качественной, с надежным прилипанием) или помещением скрутки в термоусадочную трубку.

Рис. 4. Сварочный «шарик»

Контактный способ

Кроме использования инвертора для сварки медных проводов может применяться и точечная контактная сварка, время сваривания которой не превышает 1-2 секунд.

В домашних условиях для соединения бытовой электропроводки можно воспользоваться обычным трансформатором мощностью 500 Вт с напряжением во вторичной обмотке 12-36 В. Присоединив к вторичной обмотке держак для электрода и медных проводов, получим простой сварочный аппарат.

В зависимости от сечения и количества медных проводов экспериментально установлено, что ток для сварки должен быть:

• для 2-х проводов сечением 1,5 мм2 – 70 А;
• 3-х сечением 1,5 мм2 – 80 А;
• 3-х сечением 2,5 мм2 – 90-100 А;
• 4-х сечением 2,5 мм2 – 100-120 А.

Однако значения тока могут сильно различаться в зависимости от используемого кабеля и его производителя. Дело в том, что производители кабельной продукции используют медные провода с различными примесями, что влияет на электро и теплопроводность, сечения проводов иногда не соответствуют заявленным характеристикам.

Поэтому точечная сварка проводиться только после того, как отрегулирован оптимальный сварочный ток на обрезках такого же кабеля, который предстоит варить.

Технология сварки скруток медных проводов

Соединение заключается в расплавлении свариваемых проводников дугой при пропускании тока, зажимное устройство уплотняет структуру диффузного слоя. Стоит рассмотреть процесс сварки скруток медных проводников подробнее. Пошаговая инструкция:

1. Концы соединяемого кабеля зачищают, снимают изоляцию на расстоянии до 7 см, чтобы проводка не пострадала в процессе работы.
2. Жилы или нити складывают параллельно, их необходимо плотно скрутить между собой, тип скрутки значения не имеет, но при осевой стыковке по направлению проводников друг к другу сваривать скрутку сложнее.
3. Длина скрутки должна достигать 5 см, излишки волокон обрезают. Провода помещают между контактами или в самодельное прижимное устройство на расстоянии 2–3 см от края.
4. После касания проводников электродом возникает электродуга, ее удерживают не более 2–3 секунд в зависимости от толщины проводников.
5. Медь расплавляется в зажимном устройстве, образуется прочное соединение.
6. Остывшие соединенные проводники обматывают изоляционной лентой или надевают на нее термоусадочную пленку.

Рекомендованные режимы тока:

• для соединения проводников сечением 1,5 мм2:

— скрутка из двух проводов – 70 А;

— из трех – 80 А;

• с сечением 2,5 мм2:

— скрутка из трех проводов – от 90 до 100 А;

— из 4-х – от 100 до 120 А;

• для соединения 5 мм сердечников максимальный ток – не более 150 А.

Перед монтажными работами желательно потренироваться на обрезках кабеля. Понять, что медь расплавилась, можно по рыжему валику на конце проводника.

Пайка или сварка медных проводов – что лучше?

Самый простой и эффективный способ пайки – погрузить место контакта в расплав припоя. Для небольших схем такой метод годится. Но при монтаже линий из медных проводов не подходит. Пайка оловянными припоями на весу требует навыков, новички с такой работой не справятся, велик риск травмирования. Соединение проводов своими руками контактной сваркой намного безопаснее.

Еще одно преимущество сварки – не изменяется химический состав проводов, в сплав не попадают частички припоя. Электропроводность медного кабеля в месте скрутки не меняется. Сварка проводится быстрее пайки, не нужно предварительно лудить контакты, подбирать паяльник по мощности под размер кабеля. Есть многожильные шнуры, которые пропаять невозможно.

У сварки есть единственный недостаток: если нет навыков, можно повредить целостность изоляции медного провода.

Особенности сварки медных проводов

Сварка медных проводов имеет следующие особенности:

• применяются только графитовые электроды;
• длина зачистки изоляции должна составлять более 50 мм;
• процесс сваривания должен быть кратковременным, чтобы не расплавить жилу и не нарушить изоляционный материал;
• при работе важно пользоваться средствами защиты от ожогов и поражения током;
• подходящие режимы определяются экспериментально, поэтому заранее рекомендуется потренироваться на отдельных участках проводников.

Зачистка медных проводов для сварки

Как выбрать аппарат

Выбор аппаратов для сваривания проводников из меди проводится на основе следующих критериев:

• максимального сварочного тока;
• мощности;
• габаритов, веса;
• наличия предустановленных режимов работы.

В качестве источника питания для электродов может использоваться оборудование:

• трансформаторы;
• инверторы.

Трансформаторы

Для сваривания медной проводки достаточно использование регулируемых трансформаторов по току (нагрузка не менее 400 А), так как требуется кратковременный разогрев до +10800С. Работы нужно выполнять при подключении с прямой полярностью, так как при таких условиях обеспечивается стабильное горение дуги.

Понижающие трансформаторы применяют для сваривания любых типов медной проводки, включая проведение работ в распределительной коробке. Сварочник допускается использовать только для соединения обесточенной проводки.

Сварка проводится сварочным током, подобранным в конкретных технических условиях. Важна возможность выполнять тонкую подстройку электрических параметров.

Инверторы

Сваривание проводов инвертором выгодно, так как он имеет компактные размеры, оптимальные предустановки параметров по току и напряжению, удобные регулировки. В отличие от трансформаторов, имеют компактные размеры.

Технология использования инвертора аналогична применению трансформатора. При выборе стоит учитывать наличие регулировок по току в диапазоне 40–200 А. Он позволяет упростить поджиг дуг, так как количество наводок и помех через источник тока минимально.

Инверторный способ сварки подходит для новичков, так как он достаточно прост в реализации.

Инвертор для сварки

Можно ли сделать устройство для сварки из подручных материалов

Сварочные аппараты отличаются простой конструкцией. Поэтому не обязательно приобретать готовые сборки, особенно для проведения разовых работ.

Аппараты для сварки медных проводов конструктивно состоят из трансформатора, приборов контроля, регуляторов, зажима, массы.

В качестве основы необходимо использовать трансформатор. Можно взять готовый либо самостоятельно намотать, при условии наличия соответствующего оборудования и навыков. Число витков и сечение провода выбирается расчётным путём на основе входных и выходных параметров.

Основные требования к характеристикам трансформатора:

• понижающий трансформатор;
• диапазон выходных напряжений от 12 до 48 В;
• регулирование силы тока в пределах 40–150 А.

Прибор для сварки можно усовершенствовать, добавив функцию варки на напряжении переменного типа. Для этого потребуется установить диодный мост. С его помощью горение дуги станет стабильным.

Снаружи трансформатор следует защитить корпусом от попадания внутрь посторонних предметов, а также от поражения током оператора. К трансформатору следует подключить два провода: для держателя и для подключения массы. В качестве держателя рекомендуется использовать специальные зажимы, а в качестве массы — массивные пассатижи.

Порядок действий

При сварке проводов своими руками порядок действий будет следующий. Сначала нужно освободить от изоляции концы свариваемых проводников на расстояние 8-10 см.

При снятии изоляции нельзя допустить повреждения жил провода. Перед скруткой их необходимо зачистить наждачной бумагой и протереть ацетоном для обезжиривания.

Затем соединяемые медные провода скручивают и концы обрезают кусачками, чтобы торец скрутки был плоским. В результате должен получиться пучок длиной около 5 см.

Подготовительные работы на этом заканчиваются, и начинается непосредственно сварка. К скрутке присоединяют зажим массы включенного сварочного аппарата, а к торцу скрученных проводников подносится графитовый или угольный электрод, который держится на конце второго сварочного провода с помощью специального держателя.

В итоге происходит короткое замыкание с образованием электрической дуги. Ее энергии достаточно, чтобы за 1-2 секунды расплавить концы медных проводников.

На конце скрутки образуется расплавленная капля меди, ей нужно дать время на остывание. После этого место скрутки изолируют лентой или термоусадочной трубкой (трубку надо надеть заранее).

Сварочное соединение получается высокого качества, по электрическим характеристикам оно не отличается от параметров всего медного провода, и прослужит не меньше, чем он.

Виды электродов

Результат сварочных работ во многом зависит от того, насколько подходящий электрод для меди мы подобрали.

Для получения необходимого результата необходимо при его выборе учитывать свойства свариваемого материала и параметры самой сварки. Ниже вы увидите общую классификацию электродов.

Ими сваривают различные виды стали, такие как легированная сталь, высоколегированная с нестандартными параметрами, конструкционная сталь.

Также электродные стержни широко применяются при сварке цветных металлов, чугуна. Еще одна область применения — наплавка металла (нанесение металла при помощи плавления).

Электроды имеют различное покрытие, отражается это при маркировке так:

• А – Кислотное. Содержит окись кремния, марганца, железа;
• Б – Основное.В составе – фтористый кальций, карбонат кальция. Ток для работ используется постоянный, с переменной полярностью;
• Ц – Напыление из целлюлозы. Содержит органические соединения, муку. В сварочной зоне создает защитное облако газа;
• Р – Рутиловое. Состоит из рутила, минеральных и органических компонентов. Также защищает зону сварки при помощи газа и препятствует разбрызгиванию металла во время сварки.

Теперь об электродах, необходимых для сваривания медных проводов. Их всего два вида – угольные, из электротехнического угля, и графитовые. Рассмотрим их особенности.

Электроды угольные

Основные области применения электродов из электротехнического угля – сваривание цветных металлов и сплавов, тонколистового металла. Кроме того, с их помощью можно исправлять дефекты литья. КПД сварной дуги при их использование низкое.

Температура дуги высока даже при низком значении силы тока.

Могут использоваться как без присадок, так и с применением присадочного материала (подача в дугу, укладка на шов), чаще всего присадки не используются. Температура плавления 3800оС, кипения – 4200оС.

Работы такими электродами проводятся с установкой прямой полярности, при нагреве они расходуются очень быстро.

Электроды графитовые

Как вы уже поняли из их названия – состоят они из графита, одной из модификаций углерода. Это мягкий материал с высокой электропроводимостью. Судя по отзывам, такие электроды считаются более удачными для меди, чем угольные.

Стоят они меньше, расходуются экономнее, хорошо подходят для инверторных аппаратов с регулируемой силой тока, при сварке они остаются целыми, а соединение, полученное с их помощью, отличается высокой прочностью и надежностью.

После таких работ металл становится более устойчивым к окислению. Экономное расходование электродных стержней из графита обусловлено высокой температурой, при которой графит плавится (в четыре раза выше, чем у меди).

Кроме того, их можно заменить на стержни использованных батареек или щетки коллектора.

Вместо стандартного держателя для использования таких заменителей необходимо взять зажим типа «крокодил», для электрода, а также для заземления.

В некоторых случаях это даже удобнее, так как такие зажимы имеют небольшие габариты. В частности, это их качество может пригодиться при работах с проводами в распределительной коробке.

Сварка в распределительной коробке

Сначала стоит познакомиться с коробкой и оценить всю её значимость. Это наиболее важная часть всей электропроводки, идущей по квартире или дому. Относитесь к этому с полной серьёзностью.

Непосредственно для процесса спайки потребуется сварочный аппарат. Можем посоветовать одну из самых привлекательных моделей для таких целей. Это Patriot Max Welder DC-200 C. Он обладает бесшумным уровнем работы, высокой безопасностью, что важно при недостатках опыта и точной работой. Его вес составляет 4,5 кг, так что проблем с транспортировкой не возникает. Питается от сети 220 В, ток плавает в диапазоне 10-190 А. Цена находится на приемлемом для каждого уровне, от 8000 до 10000 рублей. Это не значит, что выбрать нужно только его, существуют и другие аппараты, подходящие под этот вид сварки не хуже.

Начинается сварка проводов из меди в распределительной коробке с обеспечения всех мер безопасности. Настраиваем аппарат на мощность около 1 кВт. Электроды используются угольные и графитовые. Также понадобится флюс. Обязательно используется маска или специальные очки. Для уборки изоляции и скруток медных проводов, нужен нож и зажим в виде пассатижей. Под рукой должна быть всегда изолента, гайки и шурупы. Жилы провода зачищаются примерно на 4-5 см, затем скручиваются вокруг друг друга 7 раз. Приступаем к сварке.

Если вы не уверены в своих силах, потренируйтесь на похожих видах металла и скрутках. Когда всё получается, начинайте. О порядке сварки медных проводов, мы уже говорили ранее.

Используемые электроды

Для сваривания медных проводов используются угольные или графитовые электроды с омеднением. Характеристики их практически одинаковы.

Они имеют температуру плавления в три раза больше, чем у меди, благодаря этому расход электрода минимальный; легко режутся, что позволяет получать удобную для сварки длину.

Угольные электроды дают дугу более высокой температуры, чем графитовые, что позволяет использовать их при минимальных сварочных токах. Они удобны и при использовании самодельных маломощных сварочных аппаратах.

Сварку графитовыми электродами чаще используют с инверторами, имеющими регулировку тока в широком диапазоне и нетребовательны к квалификации сварщика. Кроме этого медное сварное соединение получается более высокого качества.

Внешне электроды отличаются цветом – угольные черные, а графитовые темно-серые с металлическим отливом.

Если под рукой нет фабричных электродов, то при сварке их вполне могут заменить щетки от электродвигателя или угольный стержень из старой батарейки.

Термитная сварка

Термитная сварка проводов, это чуть ли не самый популярный способ для соединения двух проводников тока. Для самого процесса используется специальная термитная смесь. Для получения правильного результата, нужно с точностью до миллиметров придерживаться всех правил и рекомендаций.

Сварка предполагает образование специального термитного патрона. Он формируется из кокиля, вкладыша (это сплав из меди и фосфора, он создаёт зону для сварки и забивает пустоту) и термитной шапки.

Эта технология только начинает набирать популярность. Её всё чаще применяют в самых разных сферах производства. Для проведения качественных работ, сварщик должен обладать специальными знаниями по химии на высоком уровне.

Выбор сварочного провода

Этот кабель служит для подачи тока в место, где происходит соединение деталей. Поскольку процесс наиболее важный, сварочные провода имеют высокие требования, перечислим основные из них:

1. Изоляция должна быть сверхпрочной и выдерживать множество процедур скручиваний;
2. Сечение провода должно быть стойкой к нагрузкам, которые создаёт инвертор;
3. Токопроводящие жилы, должны быть в полимерной оплётке;
4. База изоляции провода, должна быть изготовлена из шланговой резины;
5. Провод должен быть стойким к механическим повреждениям, а также не проявлять слабость к химическим веществам и агрессивной среде.

Из чего состоят провода для аппаратной сварки?

• базовая обмотка из полиэтилентерефталата;
• жила проводящая ток из меди;
• изоляция из каучука;
• дополнительный слой обмотки;
• главная изоляция из резины.

Если рассуждать об удлинении провода, иногда можно услышать о том, что качество шва может подвергаться ухудшения. Но прямых доказательств такой особенности пока не выявлено.

Как сварить медные провода

Поэтапная сварка проводов своими руками в домашних условиях:

1. Снимается изоляция не менее 10 см.
2. Делается скрутка.
3. Присоединяется масса к проводнику от трансформатора или инвертора.
4. Включается питание инвертора.
5. Подводится электрод к точке сварки скрутки до такого расстояния, при котором будет сформирована стабильная дуга.
6. Выдерживается дуга в течение 1–2 с.
7. Отводится электрод к другой скрутке, если делается сварка многожильных проводов.
8. Выключается инвертор.
9. Выжидается определённое время для остывания проводов.
10. Оголённые контакты скрутки изолируются термоусадочной трубкой или изолентой.

Сварить медь с алюминием сложно, так как невозможно точно контролировать состав сварного шва. При содержании меди более 12% сплав становится хрупким и ненадёжным. Особенности процесса сваривания:

• используется постоянный ток, полярность подключения прямая;
• в качестве присадки используются алюминиевые прутки;
• сила тока выбирается в пределах от 500 до 550 А, а напряжение — 50 до 60 В;
• применяются графитовые электроды.

Поделитесь в соц.сетях:

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