Правила ручной дуговой сварки

Обновлено: 26.01.2025

Правила техники безопасности при выполнении работ по ручной дуговой сварке обязательны для изучения всеми задействованными лицами. По ним все рабочие проходят предварительный инструктаж, без которого ни одному специалисту не будет доступна работа со сварочным аппаратом.

Общие требования

При выполнении работ ручной дуговой сварки рабочий может столкнуться со следующими опасностями:

Поражение током.
Ожоги от капель металла.
Поражение глаз дугой.
Поражение кожи электродугой.
Порезы и ушибы в процессе подготовки металла к свариванию.
Отравление опасными газами.
Пожар из-за плавки металла.
Взрывы при расположении рядом взрывоопасных предметов.

Работа в рамках техники безопасности начинается с очистки рабочего места, затем проверяется работоспособность оборудования, заземление и пр.

Таким образом, электросварщик в ходе своей работы подвергается различным опасностям. Знание основ техники безопасности, охраны труда и пожарной безопасности позволит ему избежать проблем. При этом необходимо учитывать специфику процесса: при дуговой сварке действуют иные факторы риска, которое отличаются от газовой. Разница связана с применением электричества для питания дуги, а, точнее, ее ультрафиолетовым и тепловым излучением и образуемыми газами.

Одежда и средства спецзащиты

Сварочная дуга является источником излучения с разной длиной волн. Здесь присутствуют и ультрафиолетовые, и инфракрасные волны. Яркость этих волн является достаточно высокой. Помимо указанных факторов риска, стоит учесть, что дуга горит с перерывами, что обуславливает контрастность освещения.

Световое излучение при сварке может ослеплять, ультрафиолетовое – приводит к ожогу роговицы, инфракрасное – может вызвать помутнение и катаракту. Для избегания негативного влияния излучения сварщик должен наблюдать за работами через специальное защитное стекло. Оно защищает сетчатку глаза от светового излучения и УФ-лучей, которые могут привести к ожогам. Такое стекло должно полностью удерживать ультрафиолет и стать преградой для ИК-лучей.

Остальные части тела также должны быть защищены: для этого используются маска, рукавицы и спецодежда. Наиболее популярной защитной сварочной маской считается «Хамелеон». Она может адаптироваться под любую разновидность сварки и обеспечивает оптимальную видимость и надежную защиту. Отдельные модели масок оснащаются специальным турбоблоком, который закачивает воздух под маску, что обеспечивает длительную непрерывную работу сварщика.

По требованиям безопасности защищать следует не только самого сварщика, но и лиц, которые работают по соседству с ним.

К одежде сварщика также предъявляются следующие требования:

Она должна находиться в идеальном защитном состоянии и быть сухой.
Работы нужно проводить в специальных рукавицах.
При попадании капель металла спецодежда не должна тлеть и прогорать.
Без защитного головного убора проведение работ запрещено.
Желательно использование респираторов для дополнительной защиты от выделяемых газов.

Таким образом, во время работы методом ручной дуговой сварки сварщик обязательно должен пользоваться индивидуальными средствами защиты: рукавицами, маской и пр.

Помещение и рабочее место

Недопустимо наличие обгоревших электродов на площадке. Если рабочий материал заканчивается, то остаток перемещается в специальную емкость.

Требования к помещению во многом основаны на рисках возникновения пожара и направлены на их максимальное уменьшение. Работы по сварке проводятся на первом этаже, а пожаробезопасность должна соответствовать категории «Г».

Все строительные и отделочные материалы обладают уровнем огнестойкости не менее 2 степени. Запрещено делать полы, которые обладают теплопроводностью. Они должны иметь несгораемую поверхность, легко очищаемую от мусора и грязи.

При наличии в помещении каких-либо деревянных конструкций их нужно обшить асбестовыми листами. Поверхности, которые относят к легковоспламеняемым, защищаются при помощи щитков.

Вся проводка в помещении подлежит защите резиново-тканевыми шлангами. Горючие жидкости не допускается хранить в том помещении, где проводятся работы, так как траектория полета искры может быть непредсказуемой.

Помещение для проведения сварочных работ не должно быть стесненным и сырым. Если шланги аппарата отсыреют, то это может привести к взрыву и возгоранию в процессе сварки газами и огнем. В частности, идеальные показатели микроклимата в помещении – это температура в помещении порядка 15 градусов и влажность около 40%. Нужно также следить, чтобы в помещении отсутствовали вредители и грызуны.

Желательно, чтобы стены были окрашены в темные матовые цвета для избегания отражения лучей при сварочных работах.

Если работы производятся на улице, то недопустимо проведение работ во время снега и дождя.

Сварочное место должно быть оснащено средствами пожаротушения. С учетом ведения работ с электроприборами в качества таких средств не должна выступать вода: это может быть песок, углекислотный или порошковый огнетушитель. Поэтому все работники должны уметь обращаться с противопожарным оборудованием и пройти соответствующий инструктаж.

На рабочем месте не должно быть посторонних людей и предметов (в особенности горючих материалов). В закрытых помещениях нужно пользоваться резиновым ковриком во время сваривания.

Требования к помещению должны неукоснительно соблюдаться. Это является залогом безопасной работы.

Требования к оборудованию

Немаловажным для снижения риска возникновения проблем при проведении сварки является предварительная проверка сварочного оборудования. Сварочный трансформатор, провода, заземление, клеммы, прочие элементы должны быть исправны и не иметь дефектов. При наличии каких-либо неисправностей использование оборудования строго недопустимо.

Все элементы должны быть подключены и находиться на местах. Необходимо заземлить корпус у источника питания дуги и свариваемого изделия, а также изолировать рукоятку держателя электрода.

Перед началом работ необходимо проверить все системы безопасности оборудования: прерывание напряжения во время холостого хода, защиту от перегрева.

Электроды для выполнения работ рекомендовано хранить в сухом прохладном месте. При отсыревании они могут напитаться влагой, из-за чего невозможно будет создать рабочую дугу. Если же они отсырели, то перед работой стоит дополнительно просушить их в духовке.

Генераторы в процессе работы рекомендовано устанавливать таким образом, чтобы не допустить их падения или неустойчивого положения. Недопустимо использование генераторов без водяного затвора. Генератор должен располагаться вертикально и быть в рабочем состоянии.

При использовании генератора при отрицательной температуре важно контролировать состояние воды. При ее замерзании шланг и затор отогревают и только затем приступают к работам.

Шланги для выполнения работ должны быть как минимум 20 м в длину. Базовые требования к шлангам: их целостность и исправность. Когда шланги складываются, нельзя забывать о нормах хранения сварочных материалов: шланги складываются кольцами для того, чтобы избегать их переламывания и придавливания.

Особую осторожность нужно соблюдать при работе с баллонами. При снятии металлического колпака следует проверить вентиль и штуцер на отсутствие повреждений. Запрещается резко выбивать колпак с применением ударных инструментов. При откручивании вентиля следует отслеживать, чтобы газ не попадал на людей.

При выполнении самих работ с использованием сварочного оборудования необходимо придерживаться таких правил:

При соединении металла между баллоном и газом должно быть расстояние не менее 5 метров.
При длительной металлообработке шланги подвешиваются для того, чтобы не допустить их повреждения.
Сварочные кабели должны располагаться на расстоянии минимум 0,5 м от баллонов.
Недопустимо резкое снижение давления кислорода.
Не допускается перегрев мундштука, его требуется периодически прочищать для избегания засорения.
При проведении работ необходимо периодически охлаждать горелку.
Не допускается обработка трубопроводов, которые находятся под давлением. Предварительно их следует опустошить, а затем приступать к работе.
Работник не должен контактировать с защитой электросети (зажимами и клеммами).

Требования к вентиляции

Очень важным аспектом в безопасности сварщика выступает вентиляция. Испаряемые газы в процессе работ могут привести к тошноте, головной боли, общей слабости. Газы при дуговой сварке применяются как в самом процессе, так и для создания инертной среды для защиты сварочной ванны от окисления. Для недопущения отравления газами и парами, которые выделяются при сваривании, кабины для работы сварщиков делают так, чтобы они располагались как минимум на 25 см от пола.

Кроме вредных газов и паров, опасность для человека представляет пыль, которая образуется при окислении металла.

Для обеспечения нормальных условий труда в помещении, в котором производят сварочные работы, должна быть оборудована хорошая вентиляция. При этом содержание вредных веществ в воздухе не должны превышать норм. В ходе сварки могут образовываться окислы азота, магния, алюминия, которые в больших количествах вредны для человека. Поэтому обычно оборудуют дополнительно к общей и местную вентиляцию в виде вытяжных шкафов, зонтов, откосов и пр.

При выполнении аргонодуговой сварки следует обеспечить полноценное проветривание места работ.

Уменьшить содержание вредных примесей можно и путем использования специальных электродов с рутиловым покрытием в месте сварки. Они менее токсичны, а качество шва при этом не страдает.

Таким образом, при отсутствии качественной системы вентиляции существенно возрастают риски отравления газами.

Иные требования к выполнению сварочных работ

Когда сварка окончена, нужно отключить все электроприборы и убраться на рабочем месте. В случае поломки сварочного аппарата сварщику не стоит приступать к его ремонту при отсутствии специальных знаний и навыков.

Также во время продолжительных перерывов в работе сварщику стоит отсоединять сварочное оборудование от сети. В процессе переноса аппарата нужно отслеживать положение проводов, чтобы избежать их запутывания и соприкосновения с маслом или водой.

Приведем еще ряд правил, которые обязательно следует учитывать сварщикам:

Базовые правила техники безопасности всегда должны быть перед глазами сварщика.
При выполнении работ ручным способом стоит избегать использования слишком длинных проводов (оптимально – до 5-10 м).
Новичкам в сварке нужно избегать проведения работ в сыром помещении.
Нужно исключить оголенные части тела.
При работе на высоте следует применять страховочный пояс.

Таким образом, меры безопасности при проведении работ методом ручной дуговой сварки предельно простые. Сварщику нужно учитывать определенные требования к одежде, помещению и его вентиляции, используемому оборудованию. Преимущественно сварщику предстоит позаботиться о личной безопасности: избегать поражения током и защищать глаза. Если подготовительные работы провести правильно, то проблем при выполнении работ ручной дуговой сваркой возникнуть не должно.

Как варить дуговой сваркой

Существуют разные способы прочного и неразъемного соединения металлических деталей, которые при создании металлоизделий используют профессиональные сварщики. Если же научиться варить хочет новичок, то наилучшей для таких случаев будет ручная дуговая электросварка.

Обычно именно с такого типа сварки начинают обучение те, кто впоследствии становится профессиональными сварщиками. Сам по себе такой способ не сложный и позволяет понять основные принципы сварочного процесса начинающим мастерам. Но, чтобы сварочные швы получались качественными и прочными, необходимо знать, как правильно варить дуговой сваркой.

Сущность сварочного процесса

От правильности действий и умений человека непосредственно зависит, насколько надежным и качественным будет сварное металлоизделие. Поэтому в первую очередь следует изучить основы дуговой сварки.

Место, в котором происходит соединение электрода с металлом называют сварочной ванной. Перед тем как варить дуговой сваркой необходимо знать параметры ванны. Стандартные размеры следующие:

5-6 мм - глубина;
10-32 мм - длина;
7-15 мм - ширина.

Это условные параметры, конкретные размеры зависят от формы кромок соединяемых элементов, режима сварки, скорости движения электрода и других факторов.

Чтобы четко понимать, как правильно варить дуговой сваркой начинающим мастерам сперва необходимо досконально разобраться в происходящих при сваривании процессах:

электрическая дуга возникает в момент, когда электрод соприкасается с металлической поверхностью;
металл вместе образования дуги расплавляется;
одновременно с металлом сам электрод также плавится и при этом расплавившиеся частички перемещаются в сварную ванну;
плавке подвергается и защитное покрытие электрода. Оно образует газовое облако, которое защищает ванну от воздействия кислорода и обеспечивает поддержание необходимой для плавления металла температуры в месте сварки;
в процессе сварки образуется шлак, который также способствует подержанию оптимального температурного режима и не допускает перегревания сварной ванны;
сварочный шов образуется в результате движения электрода и перемещения ванны;
после остывания металла на соединении остается шлаковая корочка, которую с помощью молотка необходимо аккуратно отбить.

Если вы никогда ранее не видели держатель электрода и общие понятия сварочного процесса вам незнакомы, то следует пройти уроки дуговой сварки, которые в открытом доступе есть в интернете на многих сайтах.

Обратите внимание! Только при наличии двух проводящих ток элементов с противоположными зарядами возможно возникновение электрической дуги. Такими элементами являются металл и электрод. Начинающим мастерам лучше всего использовать стандартный электрод, у которого центральный элемент выполнен из металла.

Инструменты и оборудование

Техника ручной дуговой сварки относительно простая и выполняется с применением специализированного оборудования и электродов. Также понадобятся вспомогательные инструменты и защитные средства.

Типы оборудования

Существует три вида аппаратов, которыми может выполняться дуговая сварка своими руками:

трансформаторы. Принцип работы таких устройств основан на переменном токе. Следует отметить что они довольно тяжелые, способны вызывать резкие изменения напряжения в общей электросети и сильно шумят. Выполнить ровный шов на трансформаторе довольно сложно, это под силу только обладающим опытом сварщикам. Но если начинающие мастера пройдут обучение дуговой сварке именно с применением трансформатора, то работать с другим оборудованием будет намного легче;
выпрямители. Работу приборов обеспечивают полупроводниковые диоды. Агрегаты такого типа переменный ток превращают в постоянный. Это универсальные устройства. Для них подходят практически все электроды и сваривание проводить можно на разных металлах. В сравнении с трансформатором процесс сварки намного проще и сохраняется стабильность дуги;
инверторы. Работают почти бесшумно. Удобны в применении благодаря компактности и автоматической системе настроек. В процессе работы устройство выдает постоянный ток высокой мощности посредством превращения переменного.

Среди всех аппаратов самыми лучшими считаются инверторы. Они создают стабильную дугу даже при скачках напряжения и отличаются многофункциональностью.

Инструменты и обмундирование

Перед тем как варить электродуговой сваркой, нужно вначале подготовить средства для личной защиты и инструменты:

аппарат для сварки и электроды к нему. Тем, кто только учится сварочному мастерству, следует приготовить побольше электродов;
подсобные инструменты. Техника дуговой сварки подразумевает удаление возникшего при сваривании шлака, а для этого понадобится молоток и щетка по металлу;
защитное обмундирование. Нельзя приступать к свариванию без специальной маски, перчаток и защитной одежды из плотных материалов. Пренебрегать такими средствами не стоит, поскольку от них зависит безопасность человека.

Если вы первый раз работаете с аппаратом и хотите научиться как правильно варить ручной дуговой сваркой, то рекомендовано предварительно подготовить тренировочные металлические элементы.

Подготовка к свариванию

Задаваясь целью как научиться правильно варить дуговой сваркой следует понимать, что безопасность и эффективность сваривания во многом зависит от подготовительного процесса. Приступать к сварным работам следует только после подготовки сварочного аппарата:

необходимо проверить частоту электротока и напряжение, показания в рабочем аппарате и в сети должны быть одинаковыми;
номер электрода подбирать нужно с учетом мощности оборудования;
клемму заземления обязательно необходимо надежно зафиксировать;
проверить все соединения, целостность изоляции кабеля;
электрод поместить в держатель и проверить прочность его фиксации.

Подготовить нужно также свариваемую поверхность. Ее нужно тщательно очистить от ржавчины, следов масла и других загрязнений. Если этого не сделать, то сварочный шов будет с дефектами.

На целостность проверяются и электроды. Важно чтобы покрытие было без сколов и трещин. Нередко требуется сперва прокалить или просушить электроды и только потом вставлять в держатель аппарата.

Особенности и порядок сваривания

Дуговая сварка для начинающих сварщиков считается самой простой и доступной в обучении. Начинать процесс сваривания нужно с розжига дуги, который осуществляется двумя методами:

касание. Под углом 60° размещается электрод, концом которого нужно слегка коснуться металлической поверхности и сразу же поднять его на 3-5 мм. Если все сделать правильно, то должна дуга образоваться;
чиркание. По подготовленному металлу быстро нужно провести самим кончиком электрода и без замедлений поднять его на расстояние 2-3 мм.

Лучше всего зазор выдерживать в среднем 0,5 см, поскольку при его уменьшении электрод будет залипать. Контролировать длину дуги можно также по присутствующему звуку. Наличие резких звуков указывает на то, что зазор чрезмерно большой. Если звук ритмичный и размеренный, то длина дуги постоянная и нормальная.

Начинать сваривать детали нужно сразу же как поймана оптимальная дуга. Плавно и медленно с незначительными колебаниями в стороны электрод перемещается по направлению создаваемого стыка. Когда еще до окончания шва электрод сгорел, то следует вставить второй, отступить примерно 10-12 мм от образовавшего в оборвавшемся шве кратера, повторно зажечь дугу и продолжать процесс, двигаясь вперед.

Обычно стыковые соединения в несколько слоев выполняет:

двумя - элементы, толщина которых не превышает 6 мм;
тремя - детали с диапазоном толщины от 6 до 12 мм;
четырьмя - изделия, у которых больше 12 мм составляет толщина.

Различают также разные траектории движения дуги и выполнять их нужно одновременно:

поперечная. Ширина движений должна отвечать заданной ширине шва;
продольная. Формирует тоненький валик ниточного шва;
поступательная. Способствует поддержанию однообразной дуги, сам электрод при этом перемещается вдоль линии сварного соединения.

Сплошным швом сваривать не рекомендовано, поскольку произойдет перекос металла. При слишком быстрых движениях электродом стык получится неровным и на нем останутся непроваренные участки. Слишком медленно также нельзя электрод вести, потому в металле возникнут дырки от прожига.

Следить необходимо за зазором между свариваемой поверхностью и электродом. Если он очень маленький, то металл попросту не прогреется. Непрочный и неровный шов получится чрезмерно большом зазоре.

Хоть с первого взгляда довольно сложной кажется ручная дуговая сварка для начинающих, но если изучить технологию и следовать инструкции, то научиться сварочному мастерству может каждый.

Интересное видео

Выбор режима ручной дуговой сварки

Дуговую сварку контролируют ряд параметров, а именно:

сварочный ток
напряжение дуги
скорость сварки
род и полярность тока
положение шва в пространстве
тип электрода и его диаметр

Поэтому перед началом работы следует подобрать значения этих параметров так, чтобы сварочный шов получился требуемого размера и хорошего качества.

1.1 Сварочный ток (выбор сварочного тока посредством подбора диаметра электрода)

Важнейшим параметром при работе ручной дуговой сварки является сила сварочного тока. Именно сварочный ток будет определять качество сварочного шва и производительность сварки в целом.

Обычно рекомендации по выбору силы сварочного тока приведены в инструкции пользователя, которая поставляется в комплекте со сварочным аппаратом. Если таковой инструкции нет, то силу сварочного тока можно выбрать в зависимости от диаметра электрода. Большинство производителей электродов размещают информацию о величинах сварочного тока прямо на упаковках своей продукции.

Диаметр электрода подбирают в зависимости от толщины свариваемого изделия. Однако помните, что увеличение диаметра электрода уменьшает плотность сварочного тока, что приводит к блужданию сварочной дуги, её колебаниям и изменениям длины. От этого растет ширина сварочного шва и уменьшается глубина провара – то есть качество сварки ухудшается. Кроме того, уровень сварочного тока зависит от расположения сварочного шва в пространстве. При сварке швов в потолочном или вертикальном положении рекомендуется диаметр электродов не меньше 4 мм и понижение силы сварочного тока на 10-20 %, относительно стандартных показателей тока при работе в горизонтальном положении.

Таблица 1.1

Примерное соотношение толщины металла, диаметра электрода и сварочного тока
Толщина металла, мм	0,5	1-2	3	4-5	6-8	9-12	13-15	16
Диаметр электрода, мм	1	1,5-2	3	3-4	4	4-5	5	6-8
Сварочный ток, А	10-20	30-45	65-100	100-160	120-200	150-200	200-250	200-350

1.2 Напряжение дуги (длина сварочной дуги)

После того, как сила сварочного тока определена, следует рассчитать длину сварочной дуги. Расстояние между концом электрода и поверхностью свариваемого изделия и определяет длину сварочной дуги. Стабильное поддержание длины сварочной дуги очень важно при сварке, это сильно влияет на качество свариваемого шва. Лучше всего использовать короткую дугу, т.е. длина которой не превышает диаметр электрода, но это достаточно тяжело осуществить даже при наличии солидного опыта. Поэтому оптимальной длиной дуги принято считать размер, который находится между минимальным значением короткой дуги и максимальным значением (превышает диаметр электрода на 1-2 мм)

Таблица 1.2

Примерное соотношение диаметра электрода и длины дуги
Диаметр электрода, мм	1	1,5-2	3	3-4	4	4-5	5	6-8
Длина дуги, мм	0,6	2,5	3,5	4	4,5	5	5,5	6,5

1.3 Скорость сварки

Выбор скорости сварки зависит от толщины свариваемого изделия и от толщины сварочного шва. Подбирать скорость сварки следует так, что бы сварочная ванна заполнялась жидким металлом от электрода и возвышалась над поверхностью кромок с плавным переходом к основному металлу изделия без наплывов и подрезов. Желательно поддерживать скорость продвижения так, что бы ширина сварочного шва превосходила в 1,5-2 раза диаметр электрода.

Если слишком медленно перемещать электрод, то вдоль стыка образуется достаточно большое количество жидкого металла, который растекается перед сварочной дугой и препятствует её воздействию на свариваемые кромки – то есть результатом будет непровар и некачественно сформированный шов.

Неоправданно быстрое перемещение электрода тоже может вызывать непровар из-за недостаточного количества тепла в рабочей зоне. А это чревато деформацией швов после охлаждения, вплоть до трещин.

Наиболее простой способ подбора скорости сварки ориентирован на приблизительно среднее значение размеров сварочной ванны. В большинстве случаев сварочная ванна имеет размеры: ширина 8–15 мм, глубина до 6 мм, длина 10–30 мм. Важно следить, что бы сварочная ванна равномерно заполнялась плавленным металлом, т.к. глубина проплавления почти не изменяется.

На рисунке видно, что при увеличении скорости заметно уменшается ширина шва, при этом глубина проплавления остается почти неизменной. Очевидно, что наиболее качественные швы (в этом примере) – при скоростях 30 и 40 м/ч.

1.4 Род и полярность тока

У большинства моделей бытовых аппаратов для ручной дуговой сварки на выходе путем выпрямления переменного тока образуется постоянный сварочный ток. При использовании постоянного тока возможны два варианта подключения электрода и детали:

При прямой полярности деталь подсоединяется к зажиму «+», а электрод к зажиму «-»
При обратной полярности деталь подключается к «-», а электрод – к «+»

На положительном полюсе выделяется больше тепла, чем на отрицательном. Поэтому обратную полярность при работе с электродами применяют во время работ по сварке тонколистового металла, чтобы его не прожечь. Можно использовать обратную полярность при сварке высоколегированных сталей во избежание их перегрева, а на прямой полярности лучше варить массивные детали

Сварка с глубоким проплавлением основного металла
Сварка низко- и среднеуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 5 мм и более электродами с фтористо-кальциевым покрытием: УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др.
Сварка чугуна

Сварка с повышенной скоростью плавления электродов
Сварка низколегированных и низкоуглеродистых сталей (типа 16Г2АФ), средне- и высоколегированных сталей и сплавов
Сварка тонкостенных листовых конструкций

Низколегированные стали - это конструкционные стали, в которых содержится не больше 2,5% легирующих элементов (углерода, хрома, марганца, никеля и т.д., причем углерода не должно быть более 0,2 %), широко применяются в строительстве, судостроении, трубопрокатном производстве. Сварку низколегированных сталей можно производить как ручным способом, так и автоматически, вне зависимости от полярности тока.

Сварка электродом

Для образования электрической дуги для сварочного процесса необходимы токопроводящие элементы - две детали, подлежащие сварке, и электрод. Электрическая дуга появляется при их соприкосновении, и сразу начинают одновременно плавиться металл изделия и конец электрода. Удачно выбрать электрод можно согласно рекомендациям и советам продавца, а правильно им пользоваться для получения красивого надежного и прочного шва является искусством.

Умение, как правильно варить сваркой электродами, приходит с опытом. Промышленность выпускает большое разнообразие этого инструмента в зависимости от диаметра, технологии процесса, наличия покрытия. Существенным является и ценовое различие. Для ответственных конструкций выбор более дорогого варианта окупит себя получением надежного соединения и сведением к минимуму возникновение дефектов.

Выбор электрода

Этот инструмент, предназначенный для сварки, представляет собой стержень из металла, имеющий особое покрытие, которое называется обмазкой. При сварке сердечник начинает плавиться. Обмазка, сгорая, выделяет газ, который будет служить защитой для шва от неблагоприятного воздействия кислорода в воздухе, способствующего созданию окислов.

При выборе электрода следует обратить внимание на материал сердечника, который должен быть похожим на составные части свариваемых изделий. Существуют электроды, предназначенные для сваривания следующих материалов:

углеродистая сталь;
легированная сталь;
высоколегированная сталь;
нержавейка;
жаростойкая сталь;
алюминий;
чугун.

Этим не исчерпывается полный список материалов. В быту наиболее частое применение находит не толстая конструкционная сталь.

Существуют следующие типы покрытия электродов:

Основной.
Рутиловый.
Кислый.
Целлюлозный.

Каждый из них решает свою задачу. Основная и целлюлозная обмазки применяются для сварки постоянным током. Могут использоваться при работах на ответственных конструкциях. Достоинствами рутилового покрытия являются легкость поджига и небольшое разбрызгивание раскаленного металла.

При использовании электродов, имеющих кислое покрытие, происходит легкое отделение шлака. Но в замкнутом пространстве такой вид использовать не рекомендуется, поскольку это может нанести вред здоровью сварщика. Наиболее широко применяемыми являются электроды, имеющие основное и рутиловое покрытия. Они подходят для начинающих сварщиков.

При выборе диаметра учитывают толщину свариваемых деталей. Тонкие металлы предпочтительнее сваривать полуавтоматами или инверторами. Также имеются советы по настройке тока. Они соответствуют рекомендациям, как правильно варить электродной сваркой. Существует зависимость его от диаметра выбранного электрода.

Сварочный ток подбирают соответственно расчету: 20-30 А на каждый миллиметр диаметра электрода. В пределах этого разброса учитываются также пространственное положение шва, толщина свариваемых металлов, количество слоев.

Достаточную информацию о различных электродах при выборе среди них подходящих к конкретному виду сварки можно получить на маркировке этих инструментов. Разобраться в ней не составит большого труда.

Подготовка

Перед началом процесса следует подготовить сварочный аппарат и проверить его работоспособность. Убедиться, что имеется достаточное количество электродов, подходящих для конкретных материалов. Для отбивания шлака потребуется молоток или кувалда, а для уборки кусочков - щетка.

Сварка не является безопасным процессом, поэтому потребуется защитный костюм для сварщика, маска со светофильтром, рукавицы, прочная обувь. Около места проведения сварки должна находиться емкость с водой. Рядом не должно быть легковоспламеняющихся предметов. Остатки шлака следует убирать сразу после окончания. Электродуговую сварку для начинающих следует проводить под присмотром опытного специалиста.

Процесс сварки

Технология сварки электродом состоит из нескольких этапов. Электрод подключают к сварочному аппарату для получения переменного тока. Если предполагается использовать постоянный ток, то потребуется выпрямитель. При касании электродом металла или чирканьем по нему появляется электрическая дуга. Ее сверхвысокая температура обеспечивает расплав металла и конца стержня с обмазкой.

Одним из обстоятельств, как правильно делать сварку электродом, является грамотное его подключение. При подсоединении к изделию анода будет происходить ручная сварка с прямой полярностью. Если подсоединить отрицательный полюс, то полярность будет обратная. Подключать электрод прямым или обратным способом зависит от толщины изделия. Для тонких металлов применяют обратное включение, а при толщине более 0,3 см - прямое.

Методика сварки электродом требует выбора правильного тока на сварочном аппарате. Устройство имеет два кабеля - один с зажимом, а второй с держателем для электрода. Зажав надежно электрод в держателе, зажигают дугу касанием или чирканьем.

При методе касанием электрод держат перпендикулярно по отношению к свариваемой поверхности. Коснувшись, его отводят на небольшое расстояние. Чирканье осуществляется плавным движением, а затем электрод так же отводят в сторону. В случае, когда зажигание дуги не произошло, надо попробовать увеличить силу тока.

Перед тем, как варить электродом, следует правильно выбрать его диаметр, что находится в прямой зависимости от толщины металлических деталей. Допустим, что необходимо сварить изделия, поперечный размер которых составляет 3 мм. Из таблицы видно, что для принятия решения, как правильно варить электродом 3 мм, выбирают электроды, имеющие диаметр величиной от 2 до 3 мм.

Методика, как правильно варить электродом, говорит о том, что по мере постепенного сгорания его постоянно приближают к металлической поверхности. Если произойдет залипание, то следует оторвать проводник, покачивая его в разные стороны.

Положение электрода

Наука, как правильно сваривать металл электросваркой, говорит о том, что важной составляющей процесса является нужное расположение электрода.

Правила сварки металла электродом предусматривают три варианта: угол вперед, назад и прямой. Угол отклонения от вертикали находится в диапазоне 30-60 градусов. При положении "углом вперед" сварщик следует за электродом. Шлак начнет перемещаться к сварочной ванне, накрывая расплавленную часть металла. Небольшое количество шлака вытесняет более тяжелый металл. При увеличении шлака уменьшают угол наклона электрода. При более критическом состоянии электрод устанавливают прямо, а через некоторое время возвращают на место.

Прямой угол - это вариант того, как держать электрод при сварке в месте, доступ куда затруднен. Шов при этом способе образуется ровный и красивый.

При варианте "углом назад" наблюдается обратная картина. Жидкий шлак отбрасывается назад и находится позади сварочной ванны. Из существующих вариантов следует выбирать такой угол, чтобы жидкий шлак поступал за электродом и покрывал расплавленный металл. Такой вариант обеспечивает глубокую проплавку.

Если соблюдать советы, как правильно держать электрод при сварке, то делать сварку станет легче, а шов будет более качественным.

Расстояние между электродом и деталью

Имеет немаловажное значение, на каком расстоянии держать электрод при сварке. Это влияет на форму, ширину, шероховатость шва. В зависимости от этого параметра находится и длина электрической дуги. Идеальной считается сварочная дуга длиной 2-3 мм.

Небольшое расстояние следует выбирать, когда предстоит сваривание толстых деталей. Поперечные движения становятся необязательными. Короткая дуга получается, когда расстояние от конца электрода до металлической поверхности равно половине диаметра электрода. Такая дистанция увеличивает глубину проплавки. Ширина шва уменьшается. Короткая дуга актуальна для получения вертикального шва, но может использоваться и при других положений и всех типов соединений.

Дуга средней величины равняется диаметру сварочного электрода. Шов значительно расширяется, а напряжение становится больше. При таком расстоянии сварки увеличиваются ток и глубина проплавления, а ширина шва и напряжение уменьшаются. Достоинством является отличная защищенность ванны. Средняя дуга возникает при расстоянии между электродом и металлической поверхностью, равным или немного превосходящим диаметр электрода.

Длинная дуга в полтора раза превышает диаметр электрода. Это не особенно желательно, поскольку шов становится слишком широким, глубина проплавления уменьшается, а брызги раскаленного металла начинают лететь во все стороны. В сварочном шве будут формироваться поры. Значительно снижается защита ванны.

Технология

Суть сварки электродом заключается в том, что на металл происходит воздействие высокой температуры. Между электродом и металлической поверхностью возникает дуга, происходит плавление и образование сварного шва. Однако, получить качественный, прочный и красивый сварной шов можно только изучив все тонкости того, как правильно варить сваркой электродами и типы швов, а так же, как правильно вести электрод при сварке металла.

Сварка одиночными электродами состоит из следующих этапов:

Выбор электрода.
Установка тока необходимой величины.
Поджог дуги.
Определение с расположением электрода.
Выбор, как вести электрод при сварке.
Формирование шва.
Контроль зазора.
Выявление дефектов и их ликвидация.

Повышенную трудность представляет собой сварка тонкого металла. Она заключается в опасности появления прожогов. Этот дефект относится к категории недопустимых, поскольку значительно снижает прочность конструкции. Чтобы уменьшить температуру свариваемого материала, следует величину тока сделать минимальной. Сварку надо вести с обратной полярностью. Шов следует делать прерывистым.

Сильное коробление шва предотвратит перемещение электрода в разные зоны, чтобы дать возможность небольшого остывания на предыдущем участке. Если металл не просто тонкий, а очень тонкий, то придется прибегать к непопулярному методу - периодическому прерыванию дуги.
При окончании процесса сварки следует заварить кратер.

После окончания формирования шва необходимо выявить наличие дефектов. Наружные изъяны можно определить внешним осмотром. Применение лупы с большим увеличением поможет найти микродефекты. Для определения внутренних дефектов существует контроль с применением специальных приборов. Имеется возможность обратиться в лаборатории, специализирующиеся на контроле сварных соединений, в которых работают профессиональные сотрудники, и имеется оборудование, проходящее обязательную поверку.

Движения электрода

Перед началом процесса необходимо определиться, как водить электродом при сварке конкретных изделий. Существует три вида перемещения электрода:

вдоль его собственной оси называется поступательным;
вдоль оси шва является прямолинейным;
колебательные движения хорошо прогревают кромки и применяются наиболее часто.

Колебательные движения могут выписывать различные рисунки: елочку, лесенку, треугольники и многие другие. От этого выбора зависят ширина шва и прочность соединения. Имеется также разделение движений электрода по направлению.

Как правильно вести электрод при сварке зависит от конкретного вида соединения, расположения шва в пространстве и предыдущего опыта сварщика или его желания осваивать новые технологии сварки.

Преимущества метода

К достоинствам сварки электродом относятся:

возможность сваривания при всех положениях шва в пространстве;
возможность соединения деталей, выполненных из разных материалов;
формирование шва в труднодоступных местах;
легкость обучения, как варить сваркой электродами;
возможность сваривания деталей различной толщины;
простота технологии;
невысокая стоимость.

Недостатками являются вредные условия работы, низкая производительность, зависимость качества получаемого шва от квалификации сварщика.

Ошибки при использовании электродов

Ошибки при сварке электродом приводят к созданию некачественного шва и образованию в нем дефектов. К ним относятся:

Неумение держать дугу, что приводит к неравномерному расплавлению. Результатом является неровный и грубый шов.
Использование при сварке влажных электродов.
Неправильный выбор длины сварочной дуги.
Слишком быстрое или слишком медленное перемещения электрода.
Отсутствие подготовки поверхности металлических поверхностей или некачественное ее проведение.
Неправильно выбранный наклон электрода.

Важным является проверка работоспособности сварочного аппарата.

Сварка без электродов

При промышленном производстве или просто при желании овладеть более прогрессивными методами прибегают к сварке с применением современного оборудования, в котором электроды не требуются. Сварка без электродов предполагает их замену на проволоку, которая дозированно поступает из применяемого оборудования. К ним относятся полуавтоматы. Они являются аналогами уже несколько устаревших, но все еще применяемых и имеющихся в продаже трансформаторов.

В полуавтоматах сварочная проволока намотана на бобину внутри аппарата. При сварке осуществляется ее непрерывная подача. Специальный механизм обеспечивает перемещение проволоки по мере ее оплавления, что дало основание назвать это устройство полуавтоматическим.

Практические советы

Рекомендации, как сваривать металл электросваркой, можно получить от профессионалов и опытных сварщиков:

Проведение перед началом сварки подготовительных работ.
Осуществлять очищение металлических поверхностей от загрязнений, масла, краски, пыли.
Обеспечение сварщика защитным снаряжением. Не забывать установку рядом с проведением работ емкости с водой.
Проще разжечь дугу можно новым электродом, а не уже частично использованным.
Помнить, что не бывает универсальных электродов. Подбирать их следует, исходя из того, какие материалы подлежат сварке и их толщины.
Перед сваркой электроды необходимо подсушивать.
Свариваемые детали должны быть хорошо закреплены.
Придерживаться одинакового расстояния между электродом и металлической поверхностью на всем протяжении сварочного процесса.
Понимать отличие между ванной и шлаком. Когда происходит первое касание электрода к поверхности, на ней появляется красное пятно, от начала плавки металла. Не следует ошибочно принимать его за сварочную ванну. О ее появлении будет свидетельствовать образование белого пятна.
Чтобы понять, как правильно варить электродуговой сваркой, следует начинать с точечного варианта, чтобы было легче делать дорожку и не допускать гашения дуги.
После окончания процесса необходимо провести внешний осмотр для выявления имеющихся дефектов.

Обучаясь тому, как правильно варить металл электродом, не надо бояться экспериментировать. Чтобы овладеть этим искусством, следует попробовать разные методы установки электрода и способы его движения.

Читайте также: