Сварочный аппарат для сварки мелких деталей своими руками. Пошаговая сборка инверторной сварки Самый простой сварочный аппарат своими руками

Если у вас есть необходимость выполнения каких-нибудь несложных сварочных работ для бытовых нужд, вовсе не обязательно приобретать дорогостоящий заводской агрегат. Ведь если знать некоторые тонкости, можно без труда собрать сварочный аппарат своими руками, о чем и пойдет речь ниже.

Сварочные аппараты: классификация

Любые аппараты для сварки бывают электрическими или же газовыми. Стоит сразу сказать, что самодельные сварочные аппараты не должны быть газовыми. Поскольку они включают в себя взрывоопасные баллоны с газом, держать такую установку дома не стоит.

Поэтому в контексте самостоятельной сборки конструкций речь пойдет исключительно об электрических вариантах . Такие агрегаты также подразделяются на разновидности:

1. Установки-генераторы - оснащены собственным генератором тока. Отличительная черта - большой вес и габариты. Для домашних нужд такой вариант не подойдет, да и собрать самостоятельно его будет сложно.
2. Трансформаторы - такие установки, в особенности полуавтоматического типа, очень распространены среди тех, кто делает сварочное оборудование самостоятельно. Питаются от сети в 220 или 380 В.
3. Инверторы - такие установки просты в применении и идеально подходят для дома, конструкция компактная и мало весит, но электронная схема достаточно сложна.
4. Выпрямители - эти аппараты просто собирать и применять по назначению. С их помощью даже новичок может выполнять качественные сварные швы.

Чтобы в домашних условиях собрать инвертор, потребуется схема, которая позволит соблюсти нужные параметры. Рекомендуется брать детали от старых советских приборов:

Параметры для аппарата можно выбирать такие:

• Он должен работать с электродами, диаметр которых не превышает 5 мм.
• Максимальный показатель рабочего тока равен 250 А.
• Источник напряжения - сеть бытовая на 220 В.
• Регулировка сварочного тока варьируется от 30 до 220 А.

Инструмент включает такие компоненты:

• блок питания;
• выпрямитель;
• инвертор.

Начинаем с намотки трансформатора и действуем в такой последовательности:

1. Возьмите ферритовый сердечник.
2. Выполните первую обмотку (100 витков посредством провода ПЭВ 0,3 мм).
3. Вторая обмотка - 15 витков, проводом с сечением 1 мм).
4. Третья обмотка - 15 витков проводом ПЭВ 0,2 мм.
5. Четвертая и пятая - соответственно по 20 витков проводами с сечением 0, 35 мм.
6. Чтобы охладить трансформатор, возьмите вентилятор от компьютера.

Чтобы транзисторные ключи работали непрерывно, напряжение следует на них подавать после выпрямителя и конденсаторов. Блок выпрямителя соберите по схеме на плате, а все узлы прибора закрепите в корпусе. Можно использовать старый корпус от радиоустройства , а можно его сделать и самостоятельно.

С лицевой части корпуса устанавливается светодиодный индикатор , который показывает, что прибор включен в сеть. Здесь же можно поставить дополнительный выключатель, а также защитный предохранитель. Еще его можно установить на заднюю стенку и даже в сам корпус.

Все зависит от его размеров и конструктивных особенностей. Переменное сопротивление устанавливается на лицевой части корпуса, с его помощью можно регулировать рабочий ток . Когда вы собрали все электрические схемы, проверьте аппарат специальным прибором или тестером и можете провести его испытание.

Сборка трансформаторного варианта будет от предыдущей несколько отличаться. Этот агрегат работает на переменном токе, но для сварки постоянным током нужно собрать к нему простую приставку.

Для работы вам потребуется трансформаторное железо для сердечника, а также несколько десятков метров толстого провода или толстой медной шины. Все это можно найти в пункте приема металлов. Сердечник лучше всего делать П-образным, тороидальным либо круглым. Многие также берут статор от старого электромотора.

Инструкция сборки П-образного сердечника выглядит таким образом:

• Возьмите трансформаторное железо сечением от 30 до 55 с м 2 . Если показатель будет больше, аппарат получится слишком тяжелым. А если сечение будет меньше 30, прибор не сможет корректно работать.
• Возьмите медный обмоточный провод сечением около 5 мм 2 , оснащенный термостойкой изоляцией из стеклоткани или хлопка. Изоляция важна, поскольку во время работы обмотка может нагреться до 100 градусов и выше. У обмоточного провода сечение квадратное или прямоугольное сечение. Однако такой вариант отыскать сложно. Подойдет и обычный с аналогичным сечением, но только вам нужно будет снять с него изоляцию, обмотать стеклотканью и тщательно пропитать электротехническим лаком, после чего высушить. В первичной обмотке 200 витков.
• Вторичная обмотка потребует порядка 50 витков. Провод обрезать не нужно. Включите в сеть первичную обмотку, а на проводах вторичной отыщите место, где напряжение составляет около 60 В. Для поиска такой точки отматывайте или наматывайте дополнительные витки. Провод может быть алюминиевым, но сечение должно быть больше, чем для первичной обмотки, в 1,7 раза.
• Готовый трансформатор установите в корпус.
• Чтобы вывести вторичную обмотку, потребуются медные клеммы. Возьмите трубку диаметром 10 мм и длиной около 4 см. Расклепайте ее конец и просверлите отверстие с диаметром в 10 мм, а в другой конец вставьте конец провода, предварительно очищенный от изоляции. Далее, обожмите его легкими ударами молотка. Чтобы усилить контакт провода с трубкой-клеммой, нанесите керном на нее насечки. Самодельные клеммы прикрутите к корпусу гайками и болтами. Детали лучше всего использовать медные. Наматывая вторичную обмотку желательно делать отводы через каждые 5−10 витков, они позволят менять ступенчато напряжение на электроде;
• Для изготовления электродержателя возьмите трубу с диаметром около 20 мм и длиной порядка 20 см. На концах примерно в 4 см от торцевой части выпилите выемки до половины диаметра. В выемку вставьте электрод и прижмите пружиной на основе приваренного куста проволоки из стали с диаметром 5 мм. Ко второму кону прикрепите такой же провод, который использовался для вторичной обмотки, с помощью гайки и винта. Наденьте на держатель резиновую трубку с подходящим внутренним диаметром.

Готовый аппарат к сети лучше всего подключать с помощью проводов с сечением от 1,5 с м 2 и более, а также рубильника. Ток в первичной обмотке обычно не превышает показатель в 25 А, а во вторичной колеблется в пределах 6-120 А. Во время работы с электродами диаметром 3 мм через каждые 10−15 делайте остановки, чтобы трансформатор остыл . Если электроды более тонкие, это не нужно. Более частые перерывы нужны, если вы работаете в режиме резки.

Мини-сварка своими руками

Чтобы самостоятельно собрать миниатюрный аппарат для сварки, вам потребуется всего лишь несколько часов и такие материалы:

Сначала аккуратно разберите старую батарейку и извлеките из нее графитовый стержень. На конце его заострите шкуркой и протрите сухой тряпкой. Кусок толстой проволоки на4−5 см от конца очистите от изоляции и с помощью пассатижей или бокорезов загните петлю. В нее вставьте угольный электрод.

Уберите вторичную обмотку с трансформатора и на ее место намотайте толстую проволоку на 12−16 витков. Теперь все это вставляется в подходящий корпус - и аппарат готов.

Его провода присоединяются к выводам вторичной обмотки, угольный стержень вставляется в петлю и хорошо обжимается. Плюсовый вывод соедините с держателем электрода, а минусовый - со скруткой рабочих деталей. Ручку-держатель можно приспособить для электрода.

Можно применять ручку паяльника или нечто подобное. Включите прибор в бытовую сеть и выполните соединение деталей посредством графита . Должно возникнуть пламя, а на конце деталей образуется шарообразный сварной шов.

Для домашней мастерской наличие сварочного аппарата очень важно. Такие приборы имеют разные конструкции и модификации . Как новички, так и опытные мастера часто предпочитают не заводские, а самодельные аппараты, которые можно модифицировать на свой лад.

Проведение ручной сварки с помощью инвертора набирает всё большую популярность среди домашних мастеров, что обусловлено широким предложением различных моделей с разным ценовым диапазоном. Для соединения изделий из железа при помощи сварки инвертором требуется минимум оборудования, характеризующегося своей многофункциональностью наравне с низким энергопотреблением и компактными габаритами, что ещё больше привлекает внимание неопытных мастеров. Изучение технологии сварки инвертором для начинающих не составит ни малейшей трудности.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор – мощнейший блок питания, который по способу преобразования энергии аналогичен импульсному блоку питания.

Основные стадии преобразования энергии в инверторе:

1. Приём и выпрямление тока сети с напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
2. Преобразование полученного выпрямленного тока в переменный с высокой частотой от 20 до 50 кГц.
3. Понижение и выпрямление высокочастотного переменного тока в ток, сила которого находится в пределах 100…200 А, и напряжение от 70 до 90 В.

Преобразование высокочастотного электротока до тока нужной величины позволяет уйти от неудобных габаритов и большого веса инвертора, которые имеют обычные трансформаторные аппараты, в которых значение тока достигается путём преобразования ЭДС в индукционной катушке. Также при включении сварочного инвертора в сеть не будет наблюдаться резких скачков электрической энергии, и более того, устройство содержит в своей схеме специальные аккумуляционные конденсаторы, которые защищают аппарат при сварке в период неожиданного отключения электричества и позволяют произвести розжиг дуги инвертора более мягко.

Получение качественного шва при сварке зависит от многих факторов, поэтому, до начала работ, мастеру в обязательном порядке необходимо ознакомиться с тем, как правильно пользоваться инвертором согласно прилагаемой инструкции, а также основными правилами и нюансами выполнения сварочных работ, которые будут подробно описаны ниже.

Особое внимание следует обратить на диаметр электродов для сварки. Важно знать, что количество потребляемой энергии напрямую зависит от толщины сварочных стержней, и, соответственно, чем больше их диаметр, тем выше и энергопотребление. Эта информация поможет правильно рассчитать максимальное потребление электрической энергии инвертором, что предупредит неблагоприятные последствия от его работы в отражении на бытовой технике. Также существует зависимость диаметра электрода от выбираемой для работы силы тока, уменьшение которой приведёт к ухудшению качества шва, а увеличение – к излишней скорости сгорания сварного стержня.

Конструкция инвертора для сварки

С целью понимания, как правильно пользоваться сварочным аппаратом, начинающему мастеру следует ознакомиться с конструкцией инвертора.

Сварочный инвертор – это металлическая коробка с внутренним составляющим, общим весом около 7 кг, которая для удобства переноски снабжена ручкой и наплечным ремнём. Корпус сварочного инвертора может содержать в себе вентиляционные отверстия, которые способствуют лучшему оттоку воздуха при охлаждении агрегата. Передняя панель имеет кнопки переключения рабочего состояния, ручки-регуляторы для выбора необходимого напряжения и тока, выходы для подключения рабочих кабелей, а также индикаторы, сигнализирующие о наличии питания и перегреве инвертора при сварке. Кабель для подключения аппарата к электросети обычно подсоединяется в разъём, расположенный с задней стороны инвертора.

При контакте электрода во время сварки со свариваемыми металлическими пластинами образуется высокотемпературная дуга, вследствие чего происходит расплавление и элементов сварного стержня, и металла сварного соединения. Ванна, образованная в области дуги расплавленными металлами пластин и электрода, защищается от окисления разжиженной обмазкой электрода. После полного охлаждения металла, верхняя поверхность шва, защищаемая электродной обмазкой в течении проведения сварки, превратится в затвердевший шлак, который достаточно легко устранится легким механическим воздействием (например, постукиванием). Важно соблюдать одинаковое расстояние-зазор между металлом сварного соединения и электродом (длину дуги), что предупредит её угасание. Для этого, подача электрода в область сплавления должна осуществляться с постоянной скоростью, а ведение сварного стержня по стыку сварного шва должно быть ровным.

Техника безопасности

Перед тем, как приступить к домашней сварке, электросварщику необходимо позаботиться о технике безопасности:

• надеть защитный костюм из прочной натуральной ткани высокой плотности, которая не подвержена возгоранию и оплавлению при попадании на неё искр. Костюм должен скрыть область шеи, и иметь рукава, которые плотно застёгиваются на запястье.
• защитить руки рукавицами из грубого полотна;
• обуть удобную кожаную обувь с толстой подошвой;
• защитить глаза маской сварщика со светофильтром, который зависит от силы тока при сварке.

Место, где будет проводиться сварка, также должно быть тщательно подготовлено:

• уложен деревянный настил, выполняющий защитную функцию от возможного поражения током;
• место проведения сварки освобождено от всего лишнего (для предупреждения попадания сварочных брызг);
• освещение должно быть качественным;
• движения сварщика не должны быть стеснены.

Азы сварки инвертором

Научиться варить сварочным инвертором несложно. Самым первым этапом овладения техникой сварки будет подготовка свариваемых металлических пластин:

• очищение кромки пластин от следов коррозии металлической щёткой;
• обезжиривание кромки растворителем.

Полагаясь на диаметр электродов, выбор которых основывается на марке свариваемого металла, необходимо выбрать величину тока для сварки. Значение сварочного тока также будет обусловлено и сечением свариваемых элементов. Чтобы качество шва при сварке инвертором не пострадало, предварительно сварные стержни следует просушить в духовом шкафу с температурой нагрева 200 º в течении 2-3 ч.

Для того, чтобы сварить металл, клемму массы нужно подключить к плоскости свариваемого элемента. Далее нужно разжечь дугу. Сделать это можно двумя способами:

• чиркая по металлической поверхности пластины, по аналогии с розжигом спичечной головки;
• постукивая электродом по свариваемой поверхности.

Работа сварочным инвертором будет более удобной, если при сварке кабель держака прижать к телу, предварительно обмотав его вокруг предплечья рабочей руки. В таком положении кабель не будет тянуть в сторону держак и регулировка его положения будет более сподручной. Поэтому, при выборе инвертора особое внимание необходимо уделить длине и гибкости кабелей, ведь именно от этих показателей будет зависеть удобство работы сварщика.

После розжига дуги, электрод нужно отвести от плоскости металлической пластины на расстояние, равное длине дуги (примерно 2-3 мм) и можно приступать к сварке. Чтобы сделать качественную сварку, необходимо постоянно следить за длиной электродуги. Короткая дуга (около 1 мм) способна вызвать сварочный дефект, носящий название «подрез». Этот изъян сварки характеризуется возникновением неглубокой канавки, параллельной сварному шву, и приводящей к снижению показателей прочности шва. Длинная дуга нестабильна, обеспечивает более низкую температуру в зоне сварки, и, как следствие, такой шов имеет слишком малую глубину и «размазанность». Сварщик, который умеет правильно регулировать длину дуги, получит шов высокого качества.

После окончания сварки, следует аккуратно отбить молотком застывшую поверх шва окалину.

Полярность при сварке инвертором

Плавление металла обуславливается воздействием на него высокой температуры сварочной дуги, которая возникает в результате присоединения противоположных клемм инвертора к металлической пластине и к сварному стержню. В зависимости от порядка подключения клемм сварочного инвертора, различают прямую и обратную полярность.

Полярность– это задание направления движения электронов. И прямая, и обратная полярность применяется при сварке инвертором, поэтому начинающему сварщику важно знать отличия этих видов подключений.

Прямая полярность – это полярность, возникающая после подсоединения электрода к клемме «минус», а металлопластины — к клемме «плюс». При таком подключении движение тока идёт от электрода к металлу, в результате чего металл прогревается более интенсивно, и зона расплавления становится резко ограниченной и глубокой. Прямая полярность подключения сварочного инвертора выбирается при сварке толстостенных элементов и при инверторной резке.

Обратная полярность характеризуется подключением «минуса» к металлической пластине, а «плюса» — к электроду. Зона сплавления при таком подключении более широкая и имеет малую глубину. Направление тока направлено от металлической заготовки к электроду, в результате чего происходит более сильный нагрев электрода. Такой порядок уменьшает риск возникновения прожога и применяется при сваривании тонкостенных металлических изделий.

Работа с тонким металлом

Сварку тонкостенных металлических изделий инвертором проводят путём подключения клемм по схеме, соответствующей обратной полярности, и расположения электрода углом вперёд. Эта техника сварки обеспечивает получение меньшей зоны нагрева при достаточной ширине шва.

Розжиг электрода следует производить предельно аккуратно, ведь начало ведения ванны при сварке тонкого металла зачастую сопровождается прожогом. Сварку тонкого металла инвертором необходимо проводить постепенно, заваривая небольшие участки с кратковременным отводом электрода от ванны. В этот момент требуется следить, чтобы жёлтое свечение кончика электрода не погасло.

Качество сварного шва напрямую зависит от качества электродов, которые помогут избежать излишнее образование шлака в шве малого сечения. Также использование электродов малого диаметра позволяет избежать прожога металла.

При завершении шва не следует резко отрывать электрод для гашения дуги, ведь в таком случае на конце шва образуется заметный кратер, который ухудшит показатели прочности металла сварного соединения и результат работы оборудования сварочный аппарат окажется неудовлетворительным.

Ещё один дефект, часто возникающий при сварке тонкого металла – это деформация изделия. Для предупреждения её появления, необходимо перед сваркой тщательно закрепить свариваемые детали.

Сварщик с малым опытом часто задаётся вопросом о том, как правильно сваривать металл электросваркой. Общие советы по работе с инвертором и правила сварки металла электродом будут приведены в разделе ниже.

Сваривая металл инвертором, необходимо тщательно контролировать, чтобы сварной шов шёл вровень с металлом. Электродуга, проникающая в металл с интенсивной скоростью и достаточной глубиной, заставляет ванну двигаться назад и создаёт сварной шов, который способен стать дефективным, если скорость движения электрода будет слишком высока. Идеальный шов получится, если электрод будет совершать зигзагообразные и круговые колебания.

При изменении направления движения электрода следует помнить, что ванна следует за теплом. Формирование подреза происходит на фоне недостаточности металла электрода, поэтому стоит строго следить за границами ванны и контролировать их.

Располагая электрод под определённым углом можно управлять направлением движения ванны, при этом вертикальное положение электрода будет способствовать достаточному проплавлению. Ванна при таком положении будет вдавлена вниз и иметь хорошие границы, а шов будет иметь меньшую выпуклость. Слишком большой наклон электрода не позволит управлять ванной.

Сварка инвертором также применима и при выполнении работ по свариванию труб. Сварка проходит в достаточно сложных условиях, поэтому необходимо большое внимание обращать на качество провара на поворотных стыках. Угол, равный 30º, является стандартным углом наклона электрода к поверхности трубы. На трубах из низколегированных сталей с сечением стенки до 12 мм шов будет однослойным. Для труб с большей толщиной стенки следует наложить повторный шов, за счёт чего общая прочность сварного шва повысится. После каждого нового наложения шва следует в обязательном порядке очистить затвердевший шлак. Трубы с диаметром до 0,5 м необходимо проваривать непрерывно.

Инвертор – простой сварочный аппарат, который идеально подойдёт начинающему сварщику для проведения сварочных работ в домашних условиях. При выборе инвертора необходимо полагаться на собственные нужды, и соответствие им выбираемого аппарата, таким образом обеспечивая свои потребности.

Хороший сварочный аппарат значительно облегчает все работы по металлу. Он позволяет соединять и разрезать различные детали железа, которые отличаются своей толщиной и плотностью стали.

Современные технологии предлагают огромный выбор моделей, отличающихся мощностью и размером. Надежные конструкции имеют достаточно высокую стоимость. Бюджетные варианты, как правило, имеют короткий срок эксплуатации.

В нашем материале представлена подробная инструкция как сделать сварочный аппарат своими руками. Перед началом рабочего процесса рекомендуется ознакомиться с разновидностью сварочного оборудования.

Виды сварочного аппарата

Устройства этой техники различается на несколько типов. Каждый механизм имеет некоторые особенности, которые отображаются на выполненной работе.

Современные сварочные аппараты делятся на:

• модели постоянного тока;
• с переменным током
• трёхфазные
• инвекторные.

Модель с переменным током считается самым простым механизмом, который легко можно сделать самостоятельно.

Простой сварочный аппарат позволяет выполнять сложные работы с железом и тонкой сталью. Чтобы собрать подобную конструкцию, необходимо иметь определенный набор материалов.

К ним относятся:

• провод для обмотки;
• сердечник выполненный из трансформаторной стали. Он необходим для намотки сварочника.

Все эти детали можно приобрести в специализированных магазинах. Подробная консультация специалистов, помогает сделать правильный выбор.

Конструкция с переменным током

Опытные сварщики называют подобную конструкцию понижающим трансформатором.

Как сделать сварочный аппарат своими руками?

Первое что необходимо сделать — это правильно изготовить основной сердечник. Для данной модели, рекомендуется выбирать стержневой тип детали.

Для его изготовления понадобятся пластины, выполненные из трансформаторной стали. Их толщина равна 0,56 мм. Перед тем как приступить к сборке сердечника, необходимо соблюдать его размеры.

Как правильно рассчитать параметры детали?

Все достаточно просто. Размеры центрального отверстия(окна) должны вместить всю обмотку трансформатора. На фото сварочного аппарата изображена подробная схема сборки механизма.

Следующим этапом будет сборка сердечника. Для этого берут тонкие трансформаторные пластины, которые соединяют между собой до необходимой толщины детали.

Далее наматываем понижающий трансформатор, состоящий из витков тонкой проволоки. Для этого делают 210 витков тонкой проволоки. С другой стороны делают намотку из 160 витков. Третья и четвертая первичная намотка, должна содержать 190 витков. После этого на поверхности крепят толстую платину.

Концы намотанной проволоки фиксируют болтом. Его поверхность отмечаю цифрой 1. Следующие концы проволоки закрепляют подобным образом с нанесением соответствующей разметки.

Обратите внимание!

В готовой конструкции должно присутствовать 4 болта с различным количеством витков.

В готовой конструкции соотношение наматывания обмотки будет равно 60% к 40%. Такой результат обеспечивает нормальную работу аппарата и хорошее качество сварочного крепления.

Контролировать подачу электрической энергии можно при помощи переключения проводов на необходимое количество обмотки. В процессе работы не рекомендуется перегревать сварочный механизм.

Аппарат постоянного тока

Данные модели позволяют выполнять сложные работы по толстым стальным листам и чугуну. Главное преимущество этого механизма, заключается в простой сборке, которая не займет много времени.

Сварочный инвектор представляет собой конструкцию вторичной обмотки с дополнительным выпрямителем.

Обратите внимание!

Он будет выполнен из диодов. В свою очередь, они должны выдерживать электрический ток в 210 А. Для этого подойдут элементы с маркировкой Д 160-162. Такие модели, довольно часто применяют для работы в промышленных масштабах.

Главный сварочный инвектор изготавливают из печатной платы. Такой сварочный полуавтомат выдерживает скачки электроэнергии во время длительной работы.

Ремонт сварочного аппарата не составит особого труда. Здесь достаточно заменить повреждённую область механизма. В случае серьезной поломки, необходимо заново осуществлять первичную и вторичную обмотки.

Фото сварочного аппарата своими руками

Обратите внимание!

Это небольшой мастер-класс по ручной дуговой сварке. В статье мы постарались уделить внимание самым распространённым проблемам и вопросам, с которыми сталкивается начинающий сварщик.

Подумывая о приобретении сварочного аппарата «для дома, для дачи», многие обыватели отказываются от этой затеи, так как сомневаются в том, что смогут самостоятельно освоить премудрости электродуговой сварки. Все знают, что высококвалифицированные сварщики — это творцы, отдельная каста мастеровых. Между тем реальность такова, что бытовое строительное применение сварки в подавляющем большинстве случаев не требует особого качества шва, а сварные соединения, по сути, просто заменяют разборные болтовые/винтовые сборки. При этом, конечно, начинающему мастеру не стоит браться за сварку, допустим, водопроводной трубы или нагруженной фермы перекрытия, ибо последствия могут быть очень неприятными.

Лучший способ научиться варить — это записаться на соответствующие курсы. Также полезно просто некоторое время поработать с опытным мастером, чтобы наглядно, в режиме реального времени наблюдать за его действиями, помучить вопросами и перенять основные технические приёмы. Но даже это необязательно, базовой теоретической подготовки может быть достаточно, чтобы выйти на улицу и самому начать учиться. Особенно, если, выбирая источник сварочного тока, вы отдали предпочтение инверторам, которые на данный момент наиболее практичны и очень многое прощают новичку. Вопросы выбора сварочного оборудования мы уже рассматривали в статье «Как выбрать сварочный инвертор. Советы профессионала» . Далее мы поведём разговор о самом распространённом типе сварки — ручной электродуговой (ММА), предназначенной для соединения деталей из углеродистой конструкционной стали с применением штучных покрытых электродов.

Подготовка к сварке

Чем нужно укомплектоваться

Экипировка

Сварка является довольно вредным для человека процессом, поэтому мастер должен позаботиться о своей защите. Начать нужно с одежды. В продаже имеются огнестойкие костюмы сварщика, а также различные накидки, фартуки и т. п. Отдельно защищаются руки, для этих целей потребуются специальные краги, рукавицы или перчатки. Не стоит забывать об обуви, которая должна быть высокой, чтобы накрываться брюками, и термостойкой, чтобы выдерживать попадание горячих искр. Самое главное — защита зрения. Для этого разработаны так называемые светофильтры, которые, будучи установленными на маске, способны уберечь глаза от вредных излучений, но позволяют чётко видеть сварочную ванну. Они имеют номера и разделяются по затенённости. Затенённость светофильтров выбирается в соответствии с условиями работы (интенсивность дуги). Многие мастера очень полюбили маски со светофильтрами типа «хамелеон». Кое-что из экипировки, обычно это маска или перчатки, производители аппарата могут включать в комплектацию, но далеко не всегда эти девайсы нормального качества.

Высоковольтные провода

Кроме самого сварочного аппарата (источника сварочного тока), необходимо иметь провода для передачи питания на электрододержатель и зажим массы (клемма заземления). Это специальные медные проводники большого сечения, рассчитанные на определённую силу тока — чем больше ток, тем крупнее провода, и тем на более высокий ток они рассчитаны. В бытовых условиях, где используются сравнительно маломощные инверторы, вполне подойдут проводники, рассчитанные на ток до 200 А, длиной 2,5-4 метра. Как правило, эти провода идут в комплекте, но иногда их нужно покупать отдельно.

Переноска

Чтобы подключить инвертор в сеть (помимо надёжной заземлённой розетки на 25 А, запитанной через качественный автомат) почти всегда нужна переноска. Сечение каждого её проводника не должно быть менее 2,5 мм 2 . Её длина может доходить до полусотни метров, но чем она короче, тем более точный ток будет получен на выходе. В любом случае удлинитель необходимо полностью размотать с бобины, чтобы он не перегревался.

Вспомогательный инструмент

При сварочных работах всегда пригождается УШМ («болгарка»), лучше и «большая» и «маленькая». В качестве оснастки следует запастись как отрезными, так и шлифовальными абразивными дисками. Для зачистки деталей нужна металлическая щётка. Для удаления шлака потребуется молоток. Чтобы надёжно зафиксировать свариваемые детали между собой очень удобно воспользоваться металлическими струбцинами, из-за температурных вредностей пластиковые не подойдут. Давайте сразу упомянем и о подмостях, которые вчистую обыгрывают любую стремянку. Они нужны, чтобы в полной мере контролировать процесс сварки по месту и послужат рабочим местом, если варить детали «на столе».

Электроды

Классификация электродов для сварки ММА весьма обширна. Большинство задач мы сможем решить с помощью таких популярных марок, как АНО, ОЗС, МP, которые хорошо подходят для сварки постоянным током инвертора. Что касается диаметра стержня, то наш размер — это «двойка» и несколько реже — «тройка». Следует понимать одно золотое правило: диаметр электрода выбирается по толщине металла свариваемых деталей, а уже от диаметра электрода выбирается сварочный ток. Это основной, базовый критерий, хотя учитывается также химический состав металла, форма кромок, тип соединения деталей, положение сварочного шва в пространстве.

Ориентировочно, для металла толщиной от 1,5 до 3 мм нужно взять электрод диаметром 2-2,5 мм. Тройкой варят металл до 5 мм по толщине — и это будет наш предел, более массивные детали нам будут неподвластными, так как электрод просто не прогреет металл деталей. Электроды в 4 мм внутридомовая сеть не потянет (сила тока близка 200 А, а нагрузка приближается к 5 кВт — выключится автомат), да и редко бывают нужны его возможности. О том, какую силу тока выставить, читайте ниже.

Как подготовить детали

Обработка шва

Зону стыковки двух деталей, где будет формироваться сварочный шов, следует очистить от загрязнений и влаги, также с кромок нужно с помощью металлической щётки удалить ржавчину, остатки лакокрасочных составов (металл по паре сантиметров от стыка зачищается до блеска). Если толщина деталей превышает 3 мм, то с кромок рекомендуется снимать фаску, что позволяет добиться хорошего проваривания металлического массива.

Ориентирование деталей

Проще всего выполнять ручную дуговую сварку, если сварочный шов располагается на горизонтальной поверхности (сварка «в нижнем положении»). При таком способе наиболее удобно выполнять контроль сварочной ванной. Сила тяжести действует на расплав сверху вниз, не сдвигая его, она помогает присадочному металлу электрода переноситься в создаваемый пользователем шов. Именно поэтому, если есть возможность, новичку лучше варить на столе, а уже затем укрупнённые детали собирать «на месте».

Вертикальное положение сложнее, но встречается часто, при этом способе ориентирования варить приходится или вертикально, или горизонтально на вертикальной плоскости. В первом случае шов чаще всего ведут снизу вверх, но для тонкого металла лучше двигаться сверху вниз — так он меньше прогревается и меньше опасность прожига. А особенность второго типа сварки (горизонтально на вертикальной поверхности) заключается в том, что сварочную ванну «протягивают» перпендикулярно силе тяжести, поэтому, чтобы металл не вытекал, количество расплава (размер сварочной ванны) должно быть минимальным, дугу выдерживают максимально короткой.

Потолочная сварка по понятным причинам самая сложная и малопроизводительная, непрофессионалу лучше за неё не браться.

Нужно также отметить, что при сварке детали могут различными способами располагаться друг относительно друга. От этого выделяют несколько типов сварки: встык, внахлёст, угловая, тавровая. Сварка встык выполняется «почти прямым» электродом, в остальных трёх типах электрод будет наклонён, так как проварить нужно две детали, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях. Есть проблема: например, если угловое соединение деталей расположить на столе обычным способом, то в сечении мы видим литеру L, то есть нижняя кромка будет из-за силы тяжести больше попадать в зону сварочной ванны. Именно поэтому есть смысл расположить детали «в лодочку» (сечение в виде V), тогда обе кромки хорошо проварятся.

Какой ток выставить

Мы уже говорили, что сварочный ток подбирается в зависимости от толщины электрода. Для начала вам нужно иметь ввиду, что технически ограничен только нижний предел тока. Например, используя двойку, чтобы получить хороший шов, нужно поставить переключатель силы тока на 70-80 и более ампер (чем выше, тем скорее сгорит электрод). Для тройки подойдёт ток от 100 до 140 А, четвёрка — 160 А. Для начала попробуйте ток чуть выше минимального, а уже при необходимости поднимайте его значение. Есть хороший способ понять, правильно ли вы выбрали силовой режим: звук сварки должен напоминать потрескивание, а не бульканье или гудение.

С какой полярностью подключить держатель электрода и массу

Инвертор работает от постоянного тока, поэтому позволяет подключить высоковольтные провода в два положения, на электрод или массу можно подать «плюс» или «минус». Если на электроде плюс (обратная полярность), то он греется сильнее, а если минус (прямая полярность) — то деталь. Обратная полярность используется чаще, она характерна для традиционной сварки. Прямая полярность используется для сваривания листового металла в высоком темпе со специальными электродами .

Работа со сварочной дугой

Выполнив все подготовительные работы, можете приступить к тренировке. Расположитесь максимально удобно, лучше сядьте, обопритесь на стол, держите зажим электрода двумя руками. Далее рассмотрим основные движения и приёмы на самом простом — сварка в нижнем положении, детали встык, электрод двойка, металл листовой (или пластины), кромки прямые без фасок, шов прямолинейный однослойный. Пункты пойдут примерно по порядку выполнения работ, но некоторые действия осуществляются одновременно. Каждый пункт не обязательно обозначает действие, это — важный момент, на который следует обратить внимание.

1. Поджиг. Чтобы появилась (зажглась) дуга, следует выполнить чиркающее движение электродом по детали, будто спичкой. Чиркать нужно по направлению шва, чтобы заготовка не была испорчена. Сам электрод необходимо слегка наклонить относительно вертикали (примерно на 30 градусов).

2. Контроль дуги, формирование сварочной ванны. Как только дуга разгорелась — подводим её к началу шва и ждём расплавления металла. Сначала под электродом в течение 2-3 секунд появляется красное пятно, это горит флюс. Затем можно наблюдать появление желто-оранжевого пятна, на котором виднеется рябь — это расплавился металл.

3. Положение электрода при формировании сварочной ванны. Электрод располагается почти вертикально, слегка наклонён в сторону направления шва (на 25-40 градусов). Между электродом и деталями нужно выдержать расстояние около 3 миллиметров, обычно для этого обмазкой касаются метала свариваемых заготовок.

4. Формирование шва, управление сварочной ванной. Итак, признаком появления сварочной ванны является возникновение оранжевого пятна с подрагивающей поверхностью. С начала поджига дуги ванна (расплав металла) появляется через 2-3 секунды, и мы должны переместить электрод на один-два миллиметра по направлению нашего шва. Затем снова ждём появления оранжевого пятна, теперь на это будет уходить менее секунды. Так постепенно, миллиметр за миллиметром, и двигаемся.

5. Положение, тип движения электрода при формировании шва.

Во-первых, нужно всегда держать корректный наклон. Если слишком сильно наклонять электрод, то дуга будет своим потоком отталкивать сварочную ванну назад, делая шов высоким, усложняя прогрев металла. Более вертикальный электрод давит дугой на ванну, распластывая её. Таким образом, наклоном электрода можно манипулировать высотой шва, более корректным считается шов, который по высоте получается заподлицо со свариваемыми поверхностями. Однако следует учесть, что при существенно наклоненном электроде проще визуально контролировать состояние сварочной ванны.

Второе, не забываем выдерживать дуговой промежуток. Дело в том, что электрод расходуется, и его нужно постоянно опускать, как говорят: «макать» в сварочную ванну. Если электрод не приближать максимально близко, то не будет металла для формирования шва, а большой зазор сделает дугу нестабильной. Слишком откровенные касания электродом деталей вызовут короткое замыкание, и на инверторе сработает защита. Возьмите за ориентир высоту, когда при наклоненном электроде вы касаетесь деталей только обмазкой электрода.

Третье, тип движения электрода новичку лучше выбрать прямолинейный, в крайнем случае — с небольшими круговыми (вокруг ванны) и одновременно поступательными движениями. Формируем так называемые «чешуйки», которые перекрывают друг друга где-то наполовину. Лучший шов — с мелкой чешуйчатостью. К слову, всякие там зигзаги и восьмёрки будете осваивать потом, они нужны для работы с толстым металлом.

Четвёртое, скорость перемещения. От несоблюдения этого параметра часто возникают основные дефекты сварки — непровары или прожиги. Числовых решений привести невозможно. Следите за состоянием (цветом) зоны под электродом, двигайтесь плавно, не передерживайте. Останавливайтесь и рассматривайте готовые части шва. Чем тоньше электрод, тем меньше он прогревает металл, и тем медленнее его ведут. Очевидно, что при граничных ситуациях (когда детали можно сварить и тройкой, и двойкой) новичку лучше использовать более тонкий электрод и медленнее его вести. По мере повышения квалификации — увеличивайте ток и применяйте более толстый электрод.

6. Контроль сварочной ванны осуществляется визуально. Смотрите на ванну и на шов позади, а не саму дугу. Исследуйте свой шов, чтобы он был одинаковой толщины и ширины (оптимальная ширина — от 0,8 до 1,5 диаметра электрода) с минимумом дефектов (ГОСТ 30242-97). В бытовых условиях многие дефекты сварки без проблем устраняются дополнительным подвариванием, но только после остывания шва и очистки его от шлака. Для начинающего, пожалуй, всё же лучше работать с существенно наклоненным электродом, чтобы лучше видеть сварочную ванну. Заметим, что не стоит поначалу пытаться проварить шов одной дугой, остановитесь и рассмотрите геометрию (сечение) получаемого шва: чешуйка/бугорок — хорошо; шарик на ножке — малая сила тока; прожиг и кратеры — высокая сила тока, медленное ведение электрода по заданной траектории.

7. Как закончить сварку. В конце шва не убирайте электрод сразу, а сделайте небольшой круг на месте, внося металл, иначе в точке отрыва дуги останется кратер. Отрыв электрода сделайте лёгким чирканьем. После сварки шлак, когда он остыл и почернел, с помощью молотка и жёсткой щётки удаляется со шва. При корректной сварке он отскакивает крупными хлопьями, а в металле шва включений шлака нет.

Эта статья, конечно, не может претендовать на всеобъемлющее руководство, но на некоторые часто задаваемые вопросы от сварщиков новичков мы постарались ответить. Хотелось бы также сказать, что прежде чем начинать обучение, тщательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя вашего сварочного аппарата и электродов, а также внимательно изучите правила техники безопасности при проведении сварочных работ . И всё у вас получится.

В частном доме и на даче постоянно возникает необходимость что-то сварить. Чтобы не обращаться по мелочам к профи (и не платить им) можно купить недорогой сварочный аппарат и научиться самому. Для приобретения этих навыков рекомендуют приобретать сварочные аппараты постоянного тока, а в частности, сварочные инверторы. Они имеют небольшие габариты, мало весят, с их помощью можно получить качественный шов даже без наличия большого опыта. Что не менее важно, в этой категории есть неплохие аппараты по невысокой цене (5-10 тысяч рублей). Потому сварка инвертором для начинающих — лучшее что может сегодня предложить рынок.

Что такое сварочный инвертор и как он работает

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

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

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

Основы сварки инвертором

Для начала разберемся в конструкции сварочного инвертора. «Начинку» рассматривать не будем, осмотрим, что есть сверху и чем придется пользоваться.

Из чего состоит инверторный сварочный аппарат (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Этот аппарат представляет собой небольшой металлический ящик, который в зависимости от мощности весит от 3 кг до 6-7 кг. Корпус обычно металлический, некоторые производители делают в нем вентиляционные отверстия — для лучшего охлаждения «начинки» (большей частью — трансформатора). Для переноски есть ремень, иногда есть еще и ручка: ремень надевают на плечо, если работа требует передвижения.

На одной из панелей есть клавиша или тумблер включения питания. В лицевой части расположены индикаторы питания и перегрева. Также есть ручки выставления напряжения и сварочного тока. Также на передней панели есть два выхода — «+» и «-» к которым подключаются рабочие кабели. Один кабель заканчивается зажимом-прищепкой, который цепляют к детали, второй — держателем электрода. Разъем подключения кабеля электропитания находится, как правило, сзади. Вот собственно, все.

При покупке инвертора обратите внимание, чтобы кабели были достаточно длинными и гибкими: так удобнее работать. Именно на недостаточно длинные и жесткие рабочие кабели больше всего нареканий у пользователей популярной марки .

Общие принципы работы с инверторным сварочным аппаратом рассказаны в этом видео.

Сварка инвертором для начинающих

Как при любой электросварке, расплавление металла происходит за счет теплоты электрической дуги. Она возникает между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для создания дуги их подключают к противоположным полюсам: на один подают «+», на второй «-«.

При подключении электрода к «минусу» а детали к «плюсу» соединение называют «прямым». Если на электрод подан «плюс» — подключение — обратное. И тот и другой вариант используются при сварке, но только для металлов разной толщины: обратную — для прямую — для сварки толстых металлов (толщиной более 3 мм). Но это — не непреложное правило, иногда поступают наоборот.

Чем на практике вызвано такое разделение? Физикой процесса. Электроды при возникновении дуги движутся от минуса к плюсу. И передают при этом положительно заряженной поверхности еще и свою энергию, увеличивая ее температуру. Потому тот элемент, который подключен к положительному выходу, нагревается больше. При сварке металлов достаточной толщины их нужно хорошо разогревать, чтобы они сплавились и шов был качественный. Потому на них подают «+». Тонкий металл, наоборот, от перегрева может прогореть и к нему цепляют «минус», сильнее разогревая электрод, с которого в шов поступает больше расплавленного металла.

Правильно варить металл инвертором можно только если электрод хорошо вами контролируется. Для этого нужно держак взять правильно. Как это сделать, смотрите в видео.

Как при сварке образуется шов

Теперь собственно о процессе сварки. Электрическая дуга образуется при контакте сердечника электрода и металла (как разжечь дугу читайте чуть ниже). При этом начинает гореть обмазка. Она частично расплавляется, переходя в жидкое состояние, частично превращается в газы. Эти газы окружают зону сварки — сварную ванну. Они не дают «прорваться» к расплавленному металлу кислороду из воздуха. Та часть обмазки, которая перешла в жидкое состояние, покрывает расплавленный металл, создавая второй слой защиты. После остывания она превращается в шлак, который коркой покрывает шов. И на этом этапе шлак защищает горячий еще металл от кислорода.

Но шлак и защита — далеко не единственный процесс, который при этом происходит, и который нужно контролировать. При сварке необходимо следить за тем, чтобы место соединения двух кусков металла прогревалось равномерно и достаточно. Обе детали должны расплавиться на одинаковое расстояние от края. Чтобы прогрев был равномерным, нужно удерживать одинаковое расстояние от кончика электрода до детали. Делать это не очень просто: электрод в время сварки плавится, и частицы его расплавленного металла дугой переносятся в шов. Потому приходится держатель электрода постепенно пододвигать ближе к детали. Но и на этом еще не заканчивается техника сварки электродом. Нужно еще его кончиком «выписывать» некоторые фигуры — зигзаги, круги, елочки и т.д. Они позволяют сделать шов шире и сплавить две детали вместе. Самые распространенные движения электрода представлены на фото ниже.

То есть, двигать электрод нужно из стороны в сторону на ширину шва по одной из этих траекторий, следить при этом за тем, в каком состоянии находится сварная ванна, и еще опускать по мере прогорания электрод, поддерживая расстояние до детали постоянным. Вот такая непростая задача стоит перед тем, кто хочет научиться варить металл. Сварочным инвертором это проще — дуга постоянная и не скачет, но поначалу у вас может не получиться.

В этом видео с очень большим замедлением показан процесс переноса частиц металла с электрода в сварную ванну и то, как она формируется.

Как научиться сваривать металл инвертором

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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