Зачем нужны? Режимы и параметры сварки необходимо знать для получения качественного сварочного шва в разных условиях. Важно учитывать силу, полярность тока, длину сварочной дуги.
Что учесть? На конечный результат также влияют скорость сварки, положение деталей в пространстве, толщина заготовок, напряжение, длина и вылет электрода. Изучить эти базовые принципы настройки сварочного оборудования рекомендуется до начала работ.
Из этого материала вы узнаете:
Как подбирается режим сварки
Чтобы сварной шов получился прочным, надежным и ровным, мастер подбирает определенные параметры сварки на каждом этапе работы.
Характеристики тока
Шов будет проплавлен глубоко, если повысить силу тока, сохранив при этом скорость работы.
Аналогичный результат будет достигнут, если переключить тумблер на обратную полярность, а также выбрать постоянный ток, а не переменный. Ширина сварного соединения зависит от напряжения на электродах в режиме дуговой сварки: при повышении этого параметра ширина шва увеличивается.
Скорость и амплитуда движения электрода
Амплитуда и скорость движения электрода влияют на то, насколько глубоким и широким получится соединение. Мастер может изменять свойства шва, выставив определенные значения тока. Перемещая электрод медленнее, сварщик сделает более глубокий и широкий шов.
Размер вылета, толщина и покрытие электрода
Толщина электрода зависит от размера соединяемых заготовок. Также есть определенные режимы и параметры сварки металлов, когда применяются электроды строго определенного диаметра. Оптимальные размеры указаны в справочных таблицах.
Местоположение в пространстве электрода и заготовки
Можно выделить разные виды сварных соединений в зависимости от расположения заготовки: нижнее, вертикальное, горизонтальное, потолочное.
Мастер выполняет шов, учитывая то, как зафиксирована заготовка, удобно ли ее обрабатывать. Когда расположение детали таково, что сварщику сложно добраться до обрабатываемой области, следует выполнить нижнее сварное соединение, чтобы мастер мог контролировать весь процесс работы.
Читайте также: «Как варить электросваркой: советы, инструкция и основные ошибки»
Относительно заготовки электрод может находиться вертикально (под прямым углом) либо под углом 45 градусов. Если мастер располагает электрод вертикально, глубина плавления будет максимальной, при этом выступ шва над поверхностью получится небольшим.
Температурный режим
Обрабатывая черные металлы, следует нагреть заготовку до определенной температуры перед началом работы, тогда не образуются трещины.
Сила тока при сварке
Как известно, в разных режимах и параметрах сварки ток может быть переменным либо постоянным. В первом случае за выработку тока отвечают трансформаторы, они стоят недорого и функционируют от сети 220 или 380 В.
При переменном токе непрерывно изменяется направление движения электронов из-за частоты 50-60 Гц: горение дуги нестабильное, она «гуляет», слышен треск. Переменный ток используется для соединения простых заготовок из малоуглеродистой стали, к примеру при сварке ворот, калиток, ограждений, входных дверей.
На стандартных трансформаторах, чтобы отрегулировать силу тока, нужно свести либо развести первичную и вторичную катушки, вращая рукоять.
На новых компактных моделях можно изменить силу тока с помощью кругового переключателя ступенчатого либо плавного типа.
Для выработки постоянного тока применяются инверторы, а также сварочные выпрямители. Постоянный ток означает, что электроны движутся в одном направлении, поэтому горение дуги происходит стабильно, она издает не треск, а небольшое шелестение, расплавленный металл практически не разбрызгивается.
Постоянным током от аппаратов ММА соединяют важные заготовки из высоко- либо малоуглеродистой стали, из нержавеющей стали, а также чугунные детали. Отрегулировать силу тока можно с помощью ступенчатого переключателя и поворотных колесиков на панели.
Полярность тока сварки
Переменный ток, по сравнению с постоянным, не имеет полярности. Так как электроны непрерывно перемещаются от «-» к «+», подключаясь к разным полюсам держателя либо зажима массы, можно добиться нужного результата при сварочных работах.
По законам физики концентрация тепловой энергии происходит на «плюсе». При прямой полярности – «минус» на держателе, «плюс» на заготовке, поэтому деталь проплавляется глубоко, шов получается узким, дуга горит стабильно. Прямая полярность подходит для того, чтобы соединять и резать заготовки большой толщины – более 0,5 см.
При обратной полярности держатель подключается к «плюсу», а заготовка к «минусу». В этом случае отрицательно заряженные электроны перемещаются от детали к электроду, в результате снижается температура тепловложения на тысячу градусов Цельсия. Это приводит к тому, что заготовка проплавляется на меньшую глубину, шов получается шире. Горение электрода ускоряется, поэтому расход материала повышается.
Читайте также: «Ручная механизированная сварка: виды и особенности»
Обратная полярность подходит для соединения деталей небольшой толщины – 0,1-0,3 см. Также данный режим и параметры сварки используются для работы с нержавейкой: легирующие элементы выгорают меньше. При обработке чугунных изделий в сварочной ванне практически не бурлит углерод, уменьшается количество пор.
Силу тока при ручной дуговой сварке нужно подбирать, учитывая толщину заготовки, а также размер электрода, месторасположение соединения в пространстве. Перечисленные характеристики связаны друг с другом. При установке высокого тока электрод сгорит, не соприкоснувшись с заготовкой, при этом контролировать сварочную дугу невозможно, жидкий металл разбрызгивается. Когда сила тока высокая, при соединении стальных листов появляются прожоги.
Если сила тока низкая, сварочная дуга будет короткая: она потухнет, как только вы отдалите электрод от заготовки. Проплавление получится поверхностным, шов – непрочным.
Если у вас мало опыта в выполнении сварочных работ, придерживайтесь следующего принципа: на 1 мм толщины детали потребуется 40-50 А сварочного тока. Однако эти параметры допускается уменьшить, ориентируясь на другие показатели.
Повысить амперы можно на сварочных аппаратах с определенными параметрами. Подбирая инверторный сварочник, учитывайте тип шва, что требуется сделать. Приобретать стоит устройства с силой тока 200, 300 или 500 А, которые подойдут под ваши потребности.
Параметры сварки
Подбираем сечение электрода
Электроды с покрытием для сварки имеют сечение 1,6-6 мм. С увеличением толщины детали необходимо выбирать электроды с большим диаметром. При работе с толстыми заготовками при помощи тонких электродов произойдет перегрев штифта и его распад до соприкосновения с металлом. Обмазка также может перегреться и обсыпаться. При сварке голым электродом сварочная ванна будет незащищенной, в результате образуются поры.
Когда сечение электрода больше, чем это необходимо, электродуга будет гореть неправильно. Мастер не сможет отследить появление воздушных зазоров, конец электрода прилипнет к заготовке.
В нижеследующей таблице приведены режимы и параметры сварки, подходящие диаметры электродов в зависимости от толщины обрабатываемой детали:
|
Толщина заготовок, мм |
Диаметр электрода, мм |
Сила тока, А |
|
1 |
1,5 |
25-40 |
|
2 |
2 |
60-80 |
|
3 |
3 |
100-140 |
|
4 |
3 |
120-150 |
|
5 |
4 |
150-200 |
|
6-10 |
5 |
230-300 |
Определяем скорость сварных работ
При выборе режима и параметра сварки труб, стальных листов и других изделий нужно учитывать скорость ведения электрода. Если деталь тонкая, работать нужно быстро. Если задержать электрод на одной точке при обработке тонколистовой стали, образуется прожог.
При быстром ведении электрода на толстостенных заготовках не удастся добиться нормального провара и сделать большой наружный валик, в результате сварной шов будет непрочным.
При толщине металла более 0,5 см необходимо накладывать шов, выполняя концом электрода повторяющиеся движения: зигзагообразные, кольцеобразные, в виде восьмерок, лесенки, «елочки». Когда заготовка небольшой толщины, вести электрод нужно ровно, не выполняя поперечно-колебательных движений.
Определяем местоположение сварного шва
Помимо толщины заготовки и сечения электрода, выбирая режимы и параметры сварки, следует учитывать пространственное местоположение деталей.
В вышеуказанной таблице содержатся характеристики для нижнего положения (расплавленный металл остывает в этой зоне). На вертикальных стыках металл будет стекать в результате гравитации, следовательно, силу тока нужно уменьшить на 10-15 %. При выполнении потолочного шва снижаем силу тока на 15-20 %.
В некоторых случаях требуется соединить детали прерывистой дугой, чтоб наложенный валик остыл, в противном случае образуются прожоги. Данная технология работы подходит для тонколистового металла 1-1,5 мм, когда шов вертикальный и потолочный.
Выбираем напряжение
Чтобы сделать правильный выбор среди основных режимов и параметров сварки, необходимо определиться с напряжением. Помните о том, что с уменьшением длины (пространство между электродом и заготовкой) дуга становится четкой и более управляемой.
Когда невозможно подобраться электродом близко к детали, и мастер не видит сварочную ванну в нужном положении, придется сделать дугу длиннее, одновременно с этим повысив напряжение.
Читайте также: «Где изобрели сварку: создание технологии и первый патент»
Допустимое напряжение – 20-36 В. На некоторых моделях аппаратов напряжение в автоматическом режиме увеличивается и снижается при выборе силы тока. На некоторых сварочных аппаратах вручную устанавливаются амперы и вольты, поэтому можно настроить оборудование под ваши требования.
Инвертор выдает параметры ВАХ, зависящие от входящего напряжения. Несмотря на то что изготовители в руководстве по эксплуатации пишут, что сварочный аппарат работает при просадках до 180 V, ряд моделей функционирует до 140 V, при этом максимальная сила тока все равно упадет.
Если на рабочем месте нет розетки с 220 или 380 В, следует установить на инверторе максимальную ситу тока, поскольку реальные значения будут меньше заявленных. Режим и параметры сварки придется выбирать самостоятельно, пробуя дугу на детали.
Разделываем кромки, определяем количество проходов
Если заготовка толще 0,5 см, придется разделывать кромки. На деталях толщиной 5-8 мм выполняем односторонний скос 45 градусов, при сведении сторон у вас получится форма в виде буквы V.
Х-образная разделка потребуется, когда заготовки толще 1 см. Если не подготовить элемент таким образом, швы будут удерживать стороны только на поверхности, в результате соединение разойдется при небольшом усилии.
Важно определить количество и технологию выполнения проходов на одном стыке, от этого зависит качество шва. К примеру, для детали толщиной 1 см и Х-образной разделкой кромок необходимо:
- Сварить корневой шов электродом с сечением 3 мм с силой тока 100 А.
- Проверить корневой шов на обратной стороне.
- Поочередно наложить швы электродом сечением 5 мм с силой тока 300 А.
Определяя по этому алгоритму режимы сварки, вы сможете выбрать подходящие характеристики для выполняемого соединения. В результате сварной шов будет надежным, герметичным и эстетичным.
Длина сварочной дуги
Сварной шов будет прочным и надежным, если грамотно подобрать сечение электродов, а также длину дуги.
Многие мастера уверены, что длина дуги зависит от сечения электрода. Но неопытный сварщик не сможет выдержать столь короткую дугу, не уведя ее в сторону.
Выбирая этот параметр, учитывайте силу тока и сечение применяемых электродов:
- Электрод 2 мм – дуга длиной 2-2,5 мм.
- Электрод 3 мм – дуга длиной 3,5 мм.
- Электрод 4 мм – дуга длиной 4,5 мм.
- Электрод 5 мм – дуга длиной 5,5 мм.
Также необходимо выбрать подходящую скорость выполнения работы, учитывая силу тока. Принцип расчета скорости такой: сварное соединение должно быть в 2 раза длиннее, чем сечение электрода.
Траектория движения электрода
При выполнении ручной дуговой сварки мастер может перемещать электрод разными способами. Важно отслеживать траекторию движения дуги, чтобы добиться требуемого эффекта.
Выполняя поступательное движение, получится контролировать дистанцию между прутком и кромками, а также напряжение и силу тока на дуге. Смещение электрода должно происходить равномерно и плавно, тогда появится валик присадочного металла, сформированный одинаково в поперечном сечении.
Читайте также: «Способ сварки швов: обзор приемов и техник»
Если валик смещен в поперечном направлении, образуется широкая сварочная ванна, которая связывает соединяемые кромки. Допустимая ширина смещений составляет 4-5 диаметров электрода.
Объединив данные характеристики, можно получить несколько траекторий, при которых удастся добиться оптимального результата. При этом будут учтены тип металла, толщина заготовки и режим дуговой сварки.
Часто задаваемые вопросы о режимах и параметрах сварки
Как выбрать полярность и тип тока?
Большинство современных сварочных аппаратов переводят переменный ток в постоянный. Для достижения нужного результата необходимо правильно выбрать полярность, направление течения тока. При базовой полярности заготовку подключают к плюсу, электрод к минусу. С учетом характеристик свариваемых деталей и условий работы настраивают параметры режима.
Прямая полярность используется при работе с чугунными изделиями, средне- и низкоуглеродистой сталью, толщина которой от 5 мм.
Обратная полярность подходит для сварки низкоуглеродистой стали и тонких заготовок.
Как на качество сварки влияют наклон электрода и его длина?
От положения электрода зависит то, насколько качественно будет проварен шов. Обычно мастер располагает электрод под углом 90 градусов к обрабатываемой детали, двигаясь углом вперед. Работая таким образом, сварщик может сделать шов шире. Когда угол превышает 90 градусов, направление следует изменить, в таком положении удастся полностью заполнить глубокую ванну.
Сила тока, а также диаметр стержня влияют на вылет электрода, с увеличением длины замедляется нагрев.
На что влияет наклон заготовок?
Чтобы правильно заполнить сварное соединение, наклон заготовок должен быть 8-10 градусов. Такой подход исключает непровары и стекание расплавленного металла. Если нужно соединить трубы, сварку выполняем сверху вниз, поскольку нельзя изменить угол наклона шва.
Следует учитывать особенности обрабатываемых заготовок, чтобы подобрать оптимальные режим и параметры сварки. Аппарат должен быть правильно настроен, куплены подходящие электроды, также важно определить скорость сварки. Придерживайтесь приведенных рекомендаций, тогда шов получится прочный и герметичный.
