Spawanie elektryczne dla początkujących: niuanse prac spawalniczych i analiza głównych błędów

Mieszkanie, a zwłaszcza dom prywatny, wymaga regularnych prac konserwacyjnych i naprawczych.Domowa złota rączka musi być generalistą, potrafiącym wykonywać wiele różnych zadań. Dlatego mistrzowie chcą opanować jak najwięcej technologii.

Jedną z najbardziej poszukiwanych umiejętności jest umiejętność wykonywania prac spawalniczych. Praktyka pokazuje, że spawanie elektryczne najlepiej nadaje się dla początkujących – technologia jest prosta i dostępna dla każdego, kto chce nauczyć się z niej korzystać. Zanim zaczniesz opanowywać metodę, warto zapoznać się z teoretycznymi aspektami zagadnienia, prawda?

Wszystkie niezbędne informacje zostały szczegółowo opisane w naszym artykule. Opisaliśmy zasadę działania spawania elektrycznego i wskazaliśmy, jakie urządzenie najlepiej wybrać do pracy w domu. Ponadto w artykule przedstawiono krok po kroku technologię spawania części, metody wykonywania szwów, a także wymieniono możliwe wady połączeń.

Co to jest spawanie elektryczne?

Elektryczna jest jedną z metod spawania, w której łuk elektryczny służy do podgrzewania, a następnie topienia metali. Temperatura tego ostatniego sięga 7000°C, czyli jest znacznie wyższa od temperatury topnienia większości metali.

Proces spawania elektrycznego przebiega w następujący sposób. Aby utworzyć i utrzymać łuk elektryczny, ze spawarki do elektrody doprowadzany jest prąd.

Podczas procesu spawania metal nieszlachetny i rdzeń metalowy elektrody topią się i mieszają, tworząc mocną i niezniszczalną spoinę (+)

Kiedy pręt elektrody dotyka spawanej powierzchni, przepływa prąd spawania. Pod jego wpływem oraz pod wpływem łuku elektrycznego elektroda i metalowe krawędzie spawanych elementów zaczynają się topić. Z roztopu, jak mówią spawacze, powstaje jeziorko spawalnicze, w którym stopiona elektroda miesza się z metalem nieszlachetnym.

Roztopiony żużel wypływa na powierzchnię kąpieli, tworząc film ochronny. Po wyłączeniu łuku metal stopniowo ochładza się, tworząc szew pokryty zgorzeliną. Po całkowitym ostygnięciu materiału należy go oczyścić.

Do spawania można stosować elektrody nietopliwe i ulegające zużyciu. W pierwszym przypadku drut dodatkowy wprowadza się do stopionego materiału w celu utworzenia szwu spawalniczego, w drugim nie jest to wymagane. Aby utworzyć, a następnie utrzymać łuk elektryczny, stosuje się specjalny sprzęt.

Do wykonywania szerokiego zakresu prac wymagane są umiejętności z zakresu spawania w warunkach domowych:

Co potrzebujesz do spawania w domu?

Aby wykonać pracę, będziesz najpierw potrzebował spawarki. Istnieje kilka jego odmian.

Zdecydujmy, który z nich dać pierwszeństwo.

• Generator spawalniczy. Charakterystyczną cechą jest zdolność do wytwarzania energii elektrycznej i wykorzystania jej do wytworzenia łuku. Przyda się tam, gdzie nie ma źródła prądu. Ma imponujące wymiary, przez co nie jest zbyt wygodny w użyciu.
• Transformator spawalniczy. Urządzenie przetwarza napięcie przemienne dostarczane z sieci elektrycznej na napięcie przemienne o innej częstotliwości, niezbędne do spawania. Urządzenia są łatwe w obsłudze, ale mają spore gabaryty i ujemnie reagują na ewentualne skoki napięcia sieciowego.
• Prostownik spawalniczy. Urządzenie przetwarzające napięcie dostarczane z sieci elektrycznej na prąd stały niezbędny do wytworzenia łuku elektrycznego. Są kompaktowe i bardzo wydajne.

Do pracy w domu preferowany jest prostownik inwerterowy. Zwykle nazywa się je po prostu falownikami. Sprzęt ma bardzo kompaktowe wymiary. Podczas pracy zawieszana jest na ramieniu. Zasada działania urządzenia jest dość prosta.

Zamienia prąd o wysokiej częstotliwości na prąd stały. Praca z tym rodzajem prądu zapewnia najwyższą jakość spoiny.

Generator spawalniczy może pracować w przypadku braku sieci.Sam generuje prąd. System jest bardzo uciążliwy i dość trudny w obsłudze.

Falowniki są ekonomiczne i działają z sieci domowej. Ponadto lepiej jest pracować z nimi dla początkującego. Są niezwykle proste w użyciu i zapewniają stabilny łuk.

Wady falowników obejmują wyższy koszt w porównaniu z innymi urządzeniami, wrażliwość na kurz, wilgoć i skoki napięcia. Wybierając falownik do spawania w domu należy zwrócić uwagę na zakres wartości prądu spawania. Minimalna wartość to 160-200 A.

Dodatkowe funkcje sprzętu mogą ułatwić pracę początkującemu.

Wśród tych przyjemnych „bonusów” warto zwrócić uwagę:

1. Gorący start - co oznacza zwiększenie prądu początkowego podawanego w momencie zajarzenia łuku spawalniczego. Dzięki temu znacznie łatwiej jest aktywować łuk.
2. Anti-Stick — automatycznie zmniejsza prąd spawania w przypadku zakleszczenia się pręta elektrody. Ułatwia to ściąganie.
3. Siła Łuku - zwiększa prąd spawania w przypadku zbyt szybkiego doprowadzenia elektrody do przedmiotu obrabianego. W takim przypadku sklejanie nie występuje.

Oprócz dowolnego rodzaju spawarki potrzebne będą elektrody. Ich markę najlepiej wybrać za pomocą specjalnej tabeli, która wskazuje rodzaj spawanego materiału.

Będziesz także potrzebować przyłbicy spawalniczej. Najlepszy jest ten, który trafia na głowę. Modele, które trzeba trzymać w dłoni, są wyjątkowo niewygodne.

Podczas pracy przy spawaniu wystarczy nosić kombinezon ochronny. Specjalna maska ​​ochroni oczy przed promieniowaniem ultrafioletowym i odpryskami, gruby kombinezon i płócienne rękawiczki zapobiegną poparzeniom.

Maska może posiadać zwykłe przyciemniane szkło lub tzw. „kameleona”. Ta druga opcja jest preferowana, ponieważ gdy pojawi się łuk, szkło automatycznie się przyciemnia.

Należy pracować wyłącznie w specjalnej odzieży chroniącej przed rozpryskami i promieniowaniem ultrafioletowym. Może to być gruby bawełniany kombinezon, botki lub wysokie buty, płócienne lub gumowane rękawiczki.

Artykuł dla Ciebie: 10 najlepszych masek dla spawaczy: recenzja, zdjęcie, cena. TOP 10 najlepszych elektrod spawalniczych.

Technologia spawania elektrycznego

Lepiej nauczyć się prawidłowo spawać części za pomocą spawania elektrycznego pod okiem doświadczonych spawaczy. Jeśli z jakiegoś powodu to nie zadziała, możesz spróbować sam. Najpierw musisz odpowiednio zorganizować swoje miejsce pracy. Jest to bardzo ważne, ponieważ spawanie jest procesem charakteryzującym się wysoką temperaturą i dlatego stwarzającym zagrożenie pożarowe.

Do pracy musisz wybrać stół warsztatowy lub inną podstawę wykonaną z niepalnego materiału. Drewniane stoły i podobne produkty są surowo zabronione. Wskazane jest, aby w pobliżu miejsca spawania nie znajdowały się żadne przedmioty łatwopalne.

Pamiętaj, aby umieścić wiadro z wodą w pobliżu siebie, aby wyeliminować możliwe pożary. Dodatkowo należy wyznaczyć bezpieczne miejsce, w którym będą przechowywane pozostałości zużytych elektrod. Nawet najmniejsze z nich mogą spowodować pożar.

W sprzedaży znajdziesz elektrody spawalnicze o różnych średnicach. Wymagany rozmiar pręta dobiera się na podstawie grubości spawanego metalu

Do pierwszych niezależnych szwów należy przygotować niepotrzebny kawałek metalu i wybrać dla niego elektrody. Eksperci zalecają w takich przypadkach stosowanie prętów o średnicy 3 mm. Mniejszą średnicę stosuje się do spawania cienkich blach, na których trudno się uczyć. Elektrody o większej średnicy wymagają sprzętu o dużej mocy.

Zaczynamy od usunięcia obszaru metalu, w którym będzie zlokalizowany szew. Nie powinno być żadnych rdzy ani żadnych zanieczyszczeń.

Po przygotowaniu części weź elektrodę i włóż ją do zacisku spawarki. Następnie bierzemy zacisk „uziemiający” i mocno mocujemy go do części. Sprawdźmy jeszcze raz kabel. Powinien być schowany w uchwycie i dobrze izolowany.

Teraz należy wybrać moc prądu roboczego spawarki. Dobiera się go w zależności od średnicy elektrody. Wybraną moc ustawiamy na panelu urządzenia spawalniczego.

Następnym krokiem jest zapalenie łuku. Aby to zrobić, należy przyłożyć elektrodę do części pod kątem około 60° i bardzo powoli przesuwać ją wzdłuż podstawy. Powinny pojawić się iskry. Gdy tylko to nastąpi, delikatnie dotknij części elektrodą i natychmiast podnieś ją na wysokość nie większą niż 5 mm.

Falownik spawalniczy jest gotowy do użycia. Podłączane są do niego dwa kable: jeden z zaciskiem do elektrody, drugi z zaciskiem uziemiającym

W tym momencie miga łuk, który należy utrzymać przez całą operację. Jego długość powinna wynosić 3-5 mm. Jest to odległość między końcem elektrody a przedmiotem obrabianym.

Utrzymując łuk w stanie roboczym, należy pamiętać, że podczas pracy elektroda wypala się i staje się krótsza. Jeśli elektroda zbliży się zbyt blisko przedmiotu obrabianego, może wystąpić przyklejenie. W takim przypadku należy lekko przechylić go na bok. Łuk może nie zapalić się za pierwszym razem. Być może prąd nie jest wystarczający, należy go zwiększyć.

Gdy początkujący spawacz nauczy się zapalać łuk i utrzymywać go w dobrym stanie, możesz zacząć spawać ścieg. To najprostsza ze wszystkich operacji.Zapalamy łuk i zaczynamy bardzo płynnie i ostrożnie przesuwać elektrodę wzdłuż przyszłego szwu.

Jednocześnie wykonujemy ruchy oscylacyjne przypominające półksiężyc o małej amplitudzie. Wydaje się, że „zgarniamy” roztopiony metal w kierunku środka łuku. W ten sposób powinieneś uzyskać równy szew przypominający wałek. Będzie na nim niewielki, falisty metal zwisający. Po ostygnięciu szwu należy wbić w niego skalę.

Techniki spawania łukowego - metody spawania

Aby uzyskać wysokiej jakości szew, musisz nauczyć się utrzymywać, a następnie przesuwać łuk. Długość łuku elektrycznego szczególnie wpływa na jakość. Jeśli jest większy niż 5 mm, uważa się go za długi.

W tym przypadku następuje azotowanie i utlenianie stopionego metalu. Rozpryskuje się kroplami, przez co szew jest porowaty i niewystarczająco mocny. Jeśli łuk jest zbyt krótki, może wystąpić brak penetracji.

Pręt elektrody może poruszać się po różnych trajektoriach. Z doświadczeniem każdy spawacz wybiera „własną” opcję lub częściej kombinację kilku ruchów

Do spawania stosuje się różne techniki. Przyjrzyjmy się szczegółowo głównym.

Opcja nr 1: Dolne złącza doczołowe

Najpopularniejszy i najprostszy sposób łączenia części. W przypadku metali o grubości do 0,8 cm stosuje się spawanie dwustronne. W przypadku połączeń wykonanych z metalu cieńszego niż 0,4 cm wykonuje się tylko spawanie jednostronne.

Do pracy wybiera się elektrody, których średnica jest równa grubości metalu. Jeśli przekracza 8 mm, spawanie odbywa się za pomocą krawędzi tnących. W tym przypadku kąt cięcia wynosi około 30°.

Spawanie odbywa się w kilku przejściach. Aby uniknąć oparzeń, zaleca się stosowanie wymiennych podkładek wykonanych ze stali lub miedzi. Pierwsze przejście wykonuje się elektrodą o małej średnicy, nie większej niż 4 mm.

Podczas wykonywania pierwszego szwu bardzo ważna jest jego dokładność i głębokość penetracji. Po nałożeniu za krawędziami nie powinno być stopionego metalu.

Do drugiego i wszystkich kolejnych przejść stosuje się pręty elektrodowe o większej średnicy. Wybierane są w celu wysokiej jakości wypełnienia wnęki utworzonej pomiędzy krawędziami.

Elektrodę powoli przesuwa się wzdłuż szwu, wykonując ruchy oscylacyjne, jakby kołysając elektrodą z boku na bok, aby całkowicie wypełnić puste przestrzenie roztopionym metalem.

Opcja nr 2: Dolne złącza narożne

Doświadczeni spawacze twierdzą, że dobre rezultaty można osiągnąć spawając narożniki „w łódce”. Oznacza to, że łączone części są instalowane pod kątem 45° lub innym.

Zapewnia to najwyższą jakość penetracji ścianek produktu, a ryzyko podcięcia i braku penetracji zostaje zmniejszone. Ta metoda spawania umożliwia spawanie szwów o dużych przekrojach w jednym przejściu.

Rzemieślnicy przypominają, że podczas spawania złącza narożnego typu T łuk elektryczny powinien zajarzać się tylko w płaszczyźnie poziomej (+)

Istnieją dwa rodzaje spawania łodzi - symetryczne i asymetryczne:

1. Nachylenie części wynosi 45°. Prawdopodobieństwo ugięcia lub podcięcia jednej ze ścian jest minimalne. Spawanie z polaryzacją odwrotną i bezpośrednią odbywa się przy maksymalnych wartościach prądu. Podczas spawania z odwrotną polaryzacją długość łuku elektrycznego powinna być minimalna.
2. Pochylenie części pod kątem 60° lub 30° - asymetryczna „łódka”. Ta opcja jest bardzo wygodna, jeśli praca jest wykonywana w trudno dostępnych miejscach, ponieważ amplituda ruchu elektrody jest niewielka. Spawacz kieruje łuk do samego nasady szwu i należy uważać, aby nie wykraczał on poza granice przyszłego szwu. Niedopuszczalne jest również osadzanie zbyt dużej ilości metalu w jednym przejściu.

Połączenia narożne mogą być typu T, dlatego musisz nauczyć się prawidłowo i bez błędów spawać metal za pomocą spawania elektrycznego w kilku przejściach.

Stosowanie jednego przejścia jest możliwe tylko przy spawaniu prostych konstrukcji, których boki tworzą w spoinie pachwinowej kąt 45°. Średnica elektrody w tym przypadku nie może przekraczać grubości metalu o więcej niż 0,15-0,3 cm.

Standardowe spawanie wieloprzejściowe T wykonuje się w następujący sposób. Do pierwszego przejścia pobierana jest elektroda o większej średnicy niż wybrana do kolejnych przejść.Na przykład stosuje się elektrodę, której wymiary wahają się od 0,4 do 0,6 cm.

Niektóre spoiny wykonuje się w wielu przejściach. W tym przypadku rozmiar elektrody dla pierwszego przejścia i dla wszystkich kolejnych przejść jest inny.

Spawanie odbywa się płynnie, bez poprzecznych ruchów oscylacyjnych. Wykonując inne przejścia, są one koniecznie wykonywane. Ważne jest, aby amplituda drgań mieściła się w dopuszczalnej szerokości szwu.

Kolejny istotny punkt. Wykonując zgrzewanie typu T na złączu pachwinowym, łuk elektryczny należy zawsze zajarzać na półce ustawionej poziomo.

Wykonując elektryczne spawanie narożników własnymi rękami, możesz zastosować połączenie typu zakładkowego. W takim przypadku spawane części układa się jedna na drugiej z zakładką. Łuk podczas spawania z polaryzacją bezpośrednią powinien być krótki, a podczas spawania z odwrotną polaryzacją powinien być jak najkrótszy. Skieruj łuk dokładnie do podstawy połączenia.

Podczas procesu spawania konieczne jest wykonywanie ruchów posuwisto-zwrotnych elektrodą o małej amplitudzie. Dzięki temu cała powierzchnia złącza zostanie równomiernie ogrzana. W takim przypadku jeziorko spawalnicze zostanie równomiernie wypełnione, a szew będzie wypukły i pełnowymiarowy.

Opcja nr 3: szwy pionowe

Szwy skierowane pionowo wykonuje się tylko krótkim łukiem. W takim przypadku prąd roboczy powinien być o 10% -20% mniejszy niż przy spawaniu części w dolnym położeniu. Wymagania te można łatwo wyjaśnić.

Niższa siła prądu oznacza, że ​​stopiony ciekły metal nie będzie spływał z jeziorka spawalniczego. Mniejszy łuk jest wygodniejszy w użyciu.

Spawanie szwów pionowych ma swoją własną charakterystykę. Wyjaśnia to fakt, że w tej pozycji ciekły metal może spływać po szwie.Dlatego należy odpowiednio dobrać prąd spawania i kąt elektrody

Doświadczeni spawacze wolą spawać szwy pionowe od dołu do góry. Łuk zostaje podpalony w najniższym punkcie przyszłego szwu. Następnie przygotowuje się małą poziomą platformę, której wymiary odpowiadają przekrojowi przyszłego szwu.

Następnie powoli przesuń pręt elektrody w górę. W takim przypadku należy wykonać ruchy w poprzek połączenia.

Mogą mieć formę jodełki, narożnika lub półksiężyca. Ostatnia opcja jest najłatwiejsza do wdrożenia. Ponadto ważne jest utrzymanie prawidłowego położenia elektrody. Teoretycznie penetrację najlepiej osiągnąć, jeśli pręt jest ustawiony prostopadle do szwu, czyli poziomo.

Spoiny doczołowe charakteryzują się następującymi kryteriami:

Praktyka pokazuje, że w tym położeniu pręta elektrody ciekły metal spływa po spoinie. Aby tego uniknąć, kąt nachylenia pręta dobiera się w zakresie 45°-50°. Jest to optymalna opcja do spawania pionowego. Do spawania części w kierunku od dołu do góry należy wybierać elektrody, których średnica nie przekracza 0,4 cm.

Opcja nr 4: Szczegóły rurociągu

W domu często trzeba pamiętać, jak spawać elektrycznie metalową rurę. Pionowy szew zwykle wykonuje się z boku części, a poziomy szew na obwodzie. Stalowe rury zgrzewane doczołowo. Wszystkie krawędzie muszą być dobrze ugotowane.

Aby zapewnić minimalne ugięcie rury, elektrodę przykłada się do produktu pod kątem nie większym niż 45°. Szerokość szwu powinna wynosić 0,6-0,8 cm, wysokość – 0,2-0,3 cm.

Spawanie rur odbywa się przy użyciu różnych szwów i w różnych obszarach. W zależności od grubości ścianki części i jej umiejscowienia dobiera się średnicę elektrody i rodzaj szwu

Przed rozpoczęciem prac spawalniczych łączone części są dokładnie czyszczone. Końce rury są sprawdzane. Jeśli są zdeformowane, są prostowane lub ciąć za pomocą obcinaka do rur. Następnie krawędzie części są czyszczone od wewnątrz i na zewnątrz do metalicznego połysku w odległości co najmniej 1 cm od krawędzi. Następnie rozpocznij spawanie.

Złącze jest spawane bez przerwy, aż do całkowitego zespawania. W przypadku nieobrotowych połączeń rur o szerokości ścianek do 0,6 mm wykonuje się dwa przejścia spawalnicze, dla wyrobów o szerokości ścianek od 0,6 do 1,2 cm - trzy przejścia, dla części o ściankach szerszych niż 1,9 cm - cztery przejścia.

W takim przypadku każdy kolejny szew nakłada się dopiero po usunięciu łuski z poprzedniego.

Najważniejsza jest jakość pierwszego szwu.W trakcie tego procesu wszystkie tępe kawałki i krawędzie powinny całkowicie się roztopić. Nie powinno być żadnych pęknięć, nawet tych najmniejszych. Jeżeli istnieją, są one przetapiane lub wycinane. Po czym fragment jest ponownie spawany. Spawanie rur obrotowych odbywa się w ten sam sposób.

Możliwe wady połączeń spawanych i szwów

Spawanie elektryczne to złożony proces i nie zawsze wszystko przebiega gładko.

W wyniku błędów eksploatacyjnych szwy i połączenia mogą posiadać różne defekty, m.in.:

• Kratery. Małe zagłębienia w ściegu spoiny. Mogą pojawić się na skutek zerwania łuku lub błędu w wykonaniu końcowego fragmentu szwu.
• Pory. Szew spawalniczy staje się porowaty w wyniku zanieczyszczenia krawędzi części rdzą, olejem itp. Ponadto porowatość może pojawić się, gdy szew jest zbyt szybko schładzany, przy dużych prędkościach spawania i podczas pracy z niewysuszonymi elektrodami.
• Podcięcia. Wyglądają jak małe wgłębienia po obu stronach koralika szwu. Pojawiają się, gdy elektrody są przesunięte w kierunku ściany pionowej podczas spawania złączy narożnych. Dodatkowo przy pracy długim łukiem lub przy zbyt dużym prądzie spawania powstają podcięcia.
• Wtrącenia żużla. Wewnątrz ściegu spawalniczego znajdują się kawałki żużla. Może się to zdarzyć, jeśli krawędzie są zabrudzone, prędkość spawania jest duża lub prąd spawania jest zbyt niski.

Są to najczęstsze wady spoin, ale mogą występować inne.

Dodatkowe informacje na temat spawania szwów pionowych i poziomych za pomocą spawania elektrycznego przedstawiono w Ten artykuł.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Cechy spawania rur:

Jak wybrać odpowiedni falownik spawalniczy:

W razie potrzeby każdy rzemieślnik domowy może opanować podstawy spawania. To nie jest takie trudne. Będzie to wymagało cierpliwości, dokładności i oczywiście precyzyjnego wykonania wszystkich instrukcji. Wszystko będzie znacznie łatwiejsze, jeśli proces opanowywania nowej umiejętności odbędzie się pod okiem doświadczonego specjalisty.

Czy masz osobiste doświadczenia z łączeniem części za pomocą spawania elektrycznego? Chcesz podzielić się zgromadzoną wiedzą lub zadać pytania na dany temat? Prosimy o pozostawienie komentarzy i udział w dyskusjach – formularz opinii znajduje się poniżej.