Варим все, что из металла: как выбрать сварочный инвертор?

В любом домохозяйстве постоянно требуется построить или починить какую-нибудь конструкцию из металла. Самым прочным соединением двух металлических деталей является сварка. Кузнечная сварка известна человечеству уже несколько тысячелетий, сварке же электрической дугой или газовой горелкой — немногим больше столетия.

Принцип работы и преимущества инверторного аппарата

Такие устройства оснащены инверторными схемами управления, которые повышают частоту тока, передаваемую от электросети, с 50 Гц (частота переменного тока сети) до нескольких тысяч герц. Затем ток повышенной частоты подается на обмотку понижающего трансформатора. Благодаря этому инверторный «сварочник» превосходит трансформаторный в следующих показателях:

Принцип работы и преимущества инверторного аппарата
Принцип работы и преимущества инверторного аппарата
  • Более стабильная дуга и ровный шов. Во время работы дуга не «прыгает» даже во время падения напряжения в сети, и как следствие выходит более ровный шов.
  • Малый вес. Повышение частоты позволило уменьшить размеры катушек трансформатора, что значительно снизило общий вес агрегата. Например, инверторная модель может весить 3 — 4 кг, в то время как трансформаторная при таких же рабочих показателях целых 20 кг.
Принцип работы и преимущества инверторного аппарата

Технология сварочных работ

Сварочные работы происходят при высокой температуре. Электрическая дуга является источником тепла для нагревания и частичного расплавления рабочей зоны. Она возникает в воздушном зазоре между деталью и электродом, поддерживается все время операции и плавно перемещается вдоль линии шва.

Технология сварочных работ

Возникновение сварочной дугиСтроение и свойства электрической дугиКлассификация сварочной дуги

Технология сварочных работ

Размеры образующейся рабочей зоны расплавленного металла, или сварочной ванны, определяются

Технология сварочных работ
  • выбранным режимом работы;
  • скоростью движения электрода;
  • свариваемыми материалами;
  • толщиной деталей и конфигурацией кромок.
Технология сварочных работ

Средние размеры сварочной ванны:

Технология сварочных работ
  • ширина- 0,8-1,5 см;
  • длина 1-3 см;
  • глубина — около 0,5-0,7 см.
Технология сварочных работ

Чтобы правильно варить, необходимо выбрать материал и толщину электрода в соответствии с толщиной свариваемых деталей. Электрод покрыт тонким слоем флюса, или обмазки. При нагреве этот флюс плавится и образует защитную газовую область над рабочей зоной, что противодействует попаданию в рабочую зону кислорода воздуха. По мере удаления электродуги и следом за ними — зоны сварочной ванны расплавленный металл кристаллизуется, образуя шов, который соединяет детали в единое целое. Поверх шва располагается тонкий слой остатков выгоревшего флюса, который требуется зачистить.

Технология сварочных работ

Техники и методики сваривания

Для сварки тонких листов из металла подойдет полуавтоматические модели сварочных аппаратов, а также ручные дуговые агрегаты. Работать полуавтоматом гораздо легче, так как часть сварочных процессов автоматизировано. Это позволяет преодолеть некоторые трудности при работе с тонколистовым металлом.

Преимуществом полуавтоматов также является отсутствие необходимости менять электроды в процессе работы, ведь проволока подается стабильно. Это ускоряет рабочий процесс, что крайне важно в условиях выполнения объемных проектов.

В процессе сваривание тонких листов металла важно не только располагать хорошим оборудованием, но и понимать, как сварить такой материал.

Схема сварки тонкого листа металла.

Техники и методики сваривания

Существует разные техники и методы сварки, актуальные для данного случая:

  1. При выполнении непрерывной сварки всего шва важно правильно подобрать ток. Оптимальный диапазона ‒ 40-60 А. Не менее важно не ошибиться со скоростью ведения электрода для варки тонкого металла. Если двигаться слишком быстро, корень сварного шва может не проварить. А при слишком медленном движении металлическая поверхность может покрыться дырами.
  2. Прерывистую сварку также называют сваркой точками. Ее чаще остальных технологий используют в случае тонколистового металла. Для реализации такой технологии необходимы тонкие электроды, одним концом которых на металле ставятся точки или проводятся короткие линии с равным шагом.

Опытные сварщики при работе с ручными агрегатами и тонкими листами металла рекомендуют придерживаться следующих правил:

  1. Получить высококачественные сварные соединения можно при условии постоянного контроля параметров сварочного шва со всех сторон в процессе электродуговой сварки инвертором.
  2. При работе важно держать электропроводник максимально близко к металлической поверхности до того момента, пока на ней не появится красное пятнышко. Она является прямым доказательством того, что под электропроводником находится металлическая капля, за счет которой происходит соединение металлических листов.
Читайте также:  Можно ли сделать ручной культиватор для дачи своими руками

Сварка металла 1мм инвертором: существующие методы

Способов, с помощью которых осуществляется сварка металла инвертором листов толщиной 1 мм, существует несколько:

  1. Метод отбортовки.

Этот способ применяется тогда, когда необходимо сварить листы тонкого металла 1 мм под углом.  При этом отгибаются кромки листов под необходимым углом, скрепляются поперечными короткими швами с промежутком 5-10 см. Затем шов проваривается непрерывным движением сверху вниз.

  1. Прерывистый способ.

При использовании этого способа изделие из металла успевает несколько остыть, что позволяет избегать перегрева. Прерывистый способ заключается в отрыве на несколько секунд электродуги от поверхности листа, после чего электрод снова опускается в то же место и продвигается на несколько миллиметров. Главное при этом, чтобы металлический лист не остывал слишком сильно.

Сварка металла 1мм инвертором: существующие методы
  1. С теплоотводящими прокладками.

Этот способ применяется с использование термоотводящей проволоки или медных пластин. Обычно этот метод применяется при сварке деталей тонколистового металла встык. В первом случае, между листами прокладывается проволока небольшого диаметра (2,5- 3,0 мм) таким образом, чтобы с лицевой стороны она оказалась вровень с поверхностью листа, а с изнаночной немного выступала за его края. Сварочная дуга проходит по месту размещения проволоки, принимающей на себя основную термическую нагрузку. Края свариваемых деталей при этом прогреваются периферийным током. В результате шов получается ровный, металл не перегревается и  не деформируется. После сваривания проволока удаляется без видимых следов присутствия.

При использовании медной пластины под стыком в качестве теплоотводящей прокладки, она забирает большую часть тепла, не допуская перегрева металла.

Бывают следующие типы сварных швов:

  1. Наиболее часто сварной шов делается на стыковке листов внахлест, т.к. это более простой метод, при котором один лист перекрывается другим на 1-3 см.
  2. Точечный шов получается, когда не требуется сваривание деталей непрерывным швом. При этом осуществляется точечная прерывистая сварка на некотором расстоянии швов друг от друга.
  3. Шов встык. Более сложный тип, при котором два листа свариваются друг с другом стык в стык без нахлеста. Как правило, он получается при методе сварки с теплоотводящими прокладками.

Сварка латуни аргоном – описание технологии и видео

Общая проблема обработки при высоких температурах цветных металлов (и сплавов из них) связана с тем, что в таких условиях они легко деформируются. Специфика сварки латуни (медь + цинк) состоит еще и в том, что, во-первых, входящий в ее состав элемент «Zn» (30-я позиция в таблице Менделеева) начинает испаряться уже при нагреве до +420 ºС. Во-вторых, этот процесс сопровождается выделением ядовитой компоненты – окиси этого металла. Технология сварки латуни с использованием аргона является наиболее перспективной методикой, так как устраняет многие сложности и обеспечивает высокую скорость операций. В чем она заключается, каковы особенности этой работы – тема предлагаемой статьи.

Преимущества сварки аргоном

  • Получение швов с правильной геометрией, их предельная чистота. Отходы сразу же удаляются из рабочей зоны газовой струей.
  • Однородность структуры и прочность места неразъемного соединения.
  • Технология аргонной сварки латуни считается самой экономичной. В первую очередь, из-за невысокой стоимости вольфрамовых электродов.
  • Высокая скорость работы.

Требуемые условия для безопасной сварки

Сварка латуни аргоном – описание технологии и видео
  • Надежная принудительная вытяжка. При аргонной сварке латуни естественной циркуляции воздушных потоков явно недостаточно.
  • Обязательное использование работником защитных средств.

Особенности технологии сварки латуни аргоном

Суть работы заключается в формировании однослойного шва. По окончании операции он подвергается проковке. Почему недопустим «повтор»? В процессе сварки интенсивно образуются шлаковые отложения. Если шов проходить дважды, то как потом пробить «корку», которая появится после первой обработки свариваемого участка?

Сварка латуни аргоном не рекомендуется, если толщина образцов не превышает 5 мм.

  • Предварительная обработка кромок особым флюсом. Образующаяся пленка резко снижает интенсивность испарения цинка. Рекомендуемые составы: №1 – бура (100%), №2 – бура (20%) + кислота борная (80%).
  • Использование при сварке специальной (многокомпонентной) латунной проволоки. В ее составе Al, Fe и ряд других элементов периодической таблицы.
  • Температурные режимы (ºС) отжига: нагрев кромок перед сваркой – 750 (±50), в процессе отжига – 625 (±25). Скорость изменения температуры (нагрев/охлаждение) – 100 ºС/час.
  • Мощность горелки. Она выбирается, как и для сварки стальных образцов – на 1 мм сплава примерно 120 л/ч горючей смеси.
Читайте также:  Автоматический полив

Латунь бывает разных марок. Чем больше в ней содержание Zn, тем меньше выбирается мощность струи.

Подготовительные мероприятия

  • Осмотр респиратора с целью выявления повреждений.
  • Проверка вытяжки на эффективность функционирования.
  • Для снятия оксидной пленки и обезжиривания рабочего участка понадобятся раствор (10%) кислоты азотной и металлическая щетка.
  • Обработка мест стыков свариваемых образцов. Кромки стесываются под углом 65 (±5) 0. Понятно, что зазор должен иметь расширение вверх.
  • Зачистка свариваемых поверхностей до появления блеска и обезжиривание.
  • Установка электрода в горелку.
Сварка латуни аргоном – описание технологии и видео

Методика сварки

  • Так как работа ведется электродом вольфрамовым (неплавящимся), то используется инвертор (TIG-аппарат). Проволока в ванночку вводится вручную, а роль сварочного флюса играет аргон с небольшой долей кислорода.
  • Заполнение «разделки» (стыка скошенных кромок) производится с «перехлестом», отдельными валиками.
  • Впадины, образующиеся на стыке, устраняются отведением электрода от рабочей зоны и снижением силы тока. Длина дуги увеличивается, и в какой-то момент она разрывается.

Встречается много описаний создания неразъемных соединений деталей из латуни. В них указываются различные методики. Например, с использованием электродов плавящихся, специальных флюсов при сварке эл/контактной. Описанная технология сварки аргоном привлекательна тем, что ее несложно реализовать на бытовом уровне даже при отсутствии достаточного опыта.

Сварка в режимах TIG и MIG

Для аргонодуговой сварки TIG вам понадобится:

  • Сварочный аппарат аргонодуговой сварки.
  • Баллон с газом (Аргон или Гелий)
  • Редуктор.
  • Присадочный пруток.

На что в первую очередь стоит обратить внимание

  • Большинство аппаратов TIG варят металлы на постоянном токе DC. Если вам нужно варить алюминий – необходимо приобрести аппарат сваривающий металлы на переменном токе AC. Аппарат на постоянном токе DC никогда не будет варить алюминий! Только на переменном токе AC можно сваривать алюминий.
  • TIG сваркой можно сваривать: сталь, алюминий, медь, титан и два разнородных металла.  Этот процесс идеально подходит для сварки  труднодоступных швов, швов формы S, углов. Сварка аппаратом TIG позволит выполнить очень тонкие и качественные швы, особенно там, где важно чтобы шов был не заметен.

    Так как вы сами контролируете весь процесс сварки с помощью сварочной горелки , вы сможете делать косметические швы, автомобильные, сваривать тонкие металлы.

  • Газ. В 99% случаев вам понадобиться Аргон.

    Очень редко используют Гелий, например американская ассоциация сварщиков рекомендует использовать Гелий для сварки меди, но Гелий очень дорогой и по этому все используют Аргон. Газ нужен для того, чтобы в сварочную ванну не попадал воздух, который разрушит соединение. Аргон – инертный газ, он безвреден для дыхания и не взрывоопасен.

  • Присадочный пруток. Как правило он продается в тубах. Когда вы поднесете горелку к металлу и по вольфрамовому электроду пойдет ток на изделия которые вы будете сваривать – вам необходимо будет подсовывать присадочный пруток. Ток будет расплавлять металл и присадочный пруток, который в свою очередь будет образовывать сварочный шов.

    По мере продвижения горелки шов будет остывать и сваривать прочно изделия.

  • Редуктор. Вам понадобиться специальный редуктор для Аргона, который присоединяется к баллону с газом.

  • Вольфрамовый электрод – перед тем как вы выбрать вольфрамовый электрод нужно понимать какой металл вы будете сваривать, в принципе есть универсальный вариант WC 20 (серый). Если вы будете сваривать алюминий, то кончик электрода нужно заточить в форме шарика, а если вы будете сваривать стальные изделия – нужно заточить в форме острого наконечника. Заточить электрод можно на любом шлифовальном станке.

Выбор покупателей. Аппараты TIG для сварки алюминия (переменный ток AC)

Выбор покупателей. Аппараты TIG для сварки стали (постоянный ток DC)

Сварка MIG в полуавтоматическом режиме

На наш взгляд, один из самых практичных типов сварки — это сварка полуавтоматом в среде активных газов.

Для корректной работы сварочного полуавтомата вам понадобится углекислота (СО2) или смесь инертных газов, например Аргон + СО2, соответствующий газу редуктор, а также сварочная проволока (сплошного сечения или порошковая.

Во время сварочного процесса из сопла горелки подается сварочная проволока и защитный газ. Задача газа — создать защитную оболочку, оттеснив воздух из сварочной ванны, тем самым защитить сварной шов от попадания кислорода и азота.

Смесь аргона с углекислым газом способствуют повышению стабильности дуги, а также улучшает формирование шва при сварке тонколистового металла.

Сварка в режимах TIG и MIG

Для подбора диаметра сварочной проволоки ниже мы привели универсальную таблицу

Толщина металла, мм. 12-18
Диаметр сварочной проволоки, мм. 2.0

5

При расходе газа 20 л/мин. углекислота превращается в сухой лед. Что бы предотвратить замерзание редуктора, советуем вам приобретать регуляторы расхода газа с подогревом.

Как правило, подогрев подключается к розетке 36В, которой оснащены большинство сварочных полуавтоматов.

При выборе аппарта обращайте внимание какой мксимальный диаметр проволоки вы можете использовать. Как правило, все “бытовые” аппараты имеют максимальный диаметр 1.0 мм.

Настройки аппарата подогнаны под эту толщину сварочной проволоки и корректная работа аппарата возможна только при соблюдении этого диаметра. Промышленные аппараты могут варить более оолстой проволокой.

Если вы берете аппарат в гараж или на дачу, вам достаточно будет аппарата который выдает до 140А. Многие производители делают такие аппараты с максимальным током до 180 Ампер.

Обычно покупается инверторная техника, но кому-то нравится рабоать трансформаторной. Например полуавтомат ELAND MIG 195 очень часто покупается в нашем интернет-магазине. Инверторный аппарат от компании Сварог EASY MIG 160 N219 может сваривать алюминий.

Выбор покупателей. Полуавтоматы для сварки в режиме MIG

Кабельные и панельные розетки и вилки →← Подбор сварочных аппаратов для начинающих

Ключевые принципы сварки

Проводя сварочные работы по сварке меди и ее сплавов, сварщик сталкивается с определенными трудностями. На шве может формироваться трещина. При работе легкоплавкие соединения скапливаются на границах кристаллов. Соответственно, образуются поры. Надо это учитывать и предотвращать. Медь толщиной до 4 мм соединяют без разделки кромок, до 10 мм — с односторонней разделкой. Скос кромок должен иметь угол не более 70 градусов.

Допускается притупление от 1,5 до 3 мм. Текучесть заметно осложняет работу в потолочном, горизонтальном и вертикальном положениях. Дуговая сварка производится при повышенном сварочном токе из-за высокой теплопроводности металла. Кромки соединяются с минимальным зазором из-за высокой текучести меди. Нередко рекомендуют использовать стальную подкладку.

Изделия толщиной больше 6 мм необходимо нагревать до 250 градусов. Делать это заранее, учитывая при этом характеристики плавления металла и особенности сплавов. Тонкий металл не следует нагревать. Лучше производить дугой от 10 до 15 мм такую сварку. Это позволяет манипулировать электродом намного легче.

Ключевые принципы сварки

При постоянном токе обратной полярности сваривается медь. Это также нужно учитывать. Дуговая сварка латуни и бронзы выполняется мощной дугой. Это происходит при увеличенном напряжении за счёт соответствующей силы тока. Работа выполняется быстро и на большой скорости. Сварку по возможности рекомендуется делать в нижнем положении, а также при угле наклона 20 градусов по отношению к вертикали.

Дуга направляется на поверхность сварочной ванны. Лучше применять специальные подкладки. Их делают из графита и асбеста. Характеристики металла при этом надо обязательно учитывать. Медь плавится при плюс 1080 градусах. Прочность ее составляет 20 кг на квадратный миллиметр. Если изделие толстое, надо обрабатывать его постепенно. Наполняется один слой за другим.

Сварка выполняется обратноступенчатым швом. Длина каждого участка составляет от 20 до 30 см. Его делят на две части: в соотношении 75% и 25%. Обрабатывается длинный участок по направлению к меньшему. За счет этого понижается риск возникновения трещин. Работа выполняется снизу. Шов правится кувалдой или молотком по причине вспенивания. В процессе сварки необходимо уменьшить ток, так как разогрев тонкой меди может привести к ожогам. Перед началом работы электроды прокаливаются при рекомендуемой производителем температуре.