Учимся сваривать металл: от азов сварочных работ до обучения технике сварки. Как быстро научится правильно варить сваркой Сварочные работы своими руками

Сварочный аппарат является довольно востребованным устройством как среди профессионалов, так и среди домашних мастеров. Но для бытового использования порой нет смысла покупать дорогостоящий агрегат, поскольку он будет использоваться в редких случаях, например, если потребуется заварить трубу или поставить забор. Поэтому будет разумнее сделать сварочный аппарат своими руками, вложив в него минимальное количество средств.

Главной деталью любого сварочника, работающего по принципу электродуговой сварки, является трансформатор. Данную деталь можно извлечь из старой, ненужной бытовой техники и сделать из нее самодельный сварочный аппарат. Но в большинстве случаев трансформатору требуется небольшая доработка. Существует несколько способов, чтобы сделать сварочник, которые могут быть как самыми простыми, так и более сложными, требующими знания в радиоэлектронике.

Чтобы изготовить мини-сварочный аппарат, понадобится пара трансформаторов, снятых с ненужной микроволновой печи. Микроволновку несложно найти у друзей, знакомых, соседей и т.д. Главное, чтобы она обладала мощностью в пределах 650-800 Вт, и в ней был исправен трансформатор. Если печка будет иметь более мощный трансформатор, то и аппарат получится с более высокими показателями тока.

Итак, трансформатор, снятый с микроволновки, имеет 2 обмотки: первичную (первичку) и вторичную (вторичку).

Вторичка имеет больше витков и меньшее сечение провода. Поэтому, чтобы трансформатор стал пригодным для сварки, ее требуется убрать и заменить на проводник с большей площадью сечения. Чтобы извлечь данную обмотку из трансформатора, ее необходимо спилить с обеих сторон детали с помощью ножовки по металлу.

Делать это нужно с особой аккуратностью, чтобы случайно не задеть пилой первичную обмотку.

Когда катушка будет спилена, ее остатки потребуется извлечь из магнитопровода. Эта задача намного облегчится, если просверлить обмотки для снятия напряжения металла.

Проделайте такие же операции и с другим трансформатором. В итоге у вас получится 2 детали, имеющие первичную обмотку на 220 В.

Важно! Не забудьте удалить токовые шунты (показаны стрелками на фото ниже). Это процентов на 30 увеличит мощность аппарата.

Для изготовления вторички потребуется приобрести 11-12 метров провода. Он должен быть многожильным и иметь сечение не менее 6 квадратов .

Чтобы сделать сварочный аппарат, для каждого трансформатора потребуется намотать по 18 витков (6 рядов в высоту и 3 слоя в толщину).

Можно оба трансформатора мотать одним проводом либо по отдельности. Во втором случае катушки должны соединяться последовательно.

Намотку следует делать очень плотной, чтобы провода не болтались. Далее, первичные обмотки нужно соединить параллельно.

Чтобы детали соединить вместе, их можно прикрутить к небольшому обрезку деревянной доски.

Если измерить напряжение на вторичке трансформатора, то в данном случае оно будет равняться 31-32 В.

Таким самодельным сварочником без труда варится металл толщиной 2 мм электродами с диаметром 2,5 мм.

Следует помнить, что варить таким самодельным аппаратом следует с перерывами на отдых, поскольку его обмотки сильно нагреваются. В среднем, после каждого использованного электрода аппарат должен остывать в течение20-30 минут.

Тонкий металл агрегатом, сделанным из микроволновки, варить не получится, так как он его будет резать. Для регулировки тока к сварочнику можно подключить балластный резистор или дроссель. Роль резистора может выполнить отрезок стальной проволоки определенной длины (подбирается экспериментально), который подсоединяется к низковольтной обмотке.

Сварочник на переменном токе

Это самый распространенный вид аппаратов для сварки металлов. Его просто изготовить в домашних условиях, и он неприхотлив в эксплуатации. Но главный недостаток аппарата – это большая масса понижающего трансформатора , который является основой агрегата.

Для домашнего использования достаточно, чтобы аппарат выдавал напряжение 60 В и мог обеспечить силу тока в 120-160 А. Поэтому для первички , к которой идет подключение бытовой сети 220 В, потребуется провод с сечением от 3 мм 2 до 4 мм 2 . Но идеальный вариант — это проводник с сечением 7 мм 2 . При таком сечении перепады напряжения и возможные дополнительные нагрузки аппарату будут не страшны. Из этого следует, что для вторички нужен проводник, имеющий 3 мм в диаметре. Если брать алюминиевый проводник, то расчетное сечение медного умножается на коэффициент 1,6. Для вторички потребуется медная шина с сечением не менее 25 мм 2

Очень важно, чтобы проводник для намотки был покрыт тряпичной изоляцией, поскольку традиционная ПВХ оболочка при нагревании плавится, что может вызвать межвитковое замыкание.

Если вы не нашли провод с необходимым сечением, то его можно изготовить самостоятельно из нескольких более тонких проводников. Но при этом значительно увеличится толщина провода и, соответственно – габариты агрегата.

Первым делом, изготавливается основа трансформатора – сердечник . Его делают из металлических пластин (трансформаторной стали). Данные пластины должны иметь толщину 0,35-0,55 мм. Шпильки, соединяющие пластины, требуется хорошо изолировать от них. Перед сборкой сердечника просчитываются его размеры, то есть размеры “окна” и площадь сечения сердечника, так называемого “керна”. Для расчета площади используют формулу: S см 2 = a х b (см. рис. ниже).

Но из практики известно, что если сделать сердечник с площадью меньшей 30 см 2 , то таким аппаратом будет сложно получить качественный шов из-за недостатка запаса мощности. Да и нагреваться он будет очень быстро. Поэтому сечение сердцевины должно быть не менее 50 см 2 . Несмотря на то, что увеличится масса агрегата, он станет более надежным.

Для сборки сердечника лучше использовать Г-образные пластины и размещать их так, как показано на следующем рисунке, пока толщина детали не достигнет необходимого значения.

Пластины по окончанию сборки необходимо скрепить (по углам) с помощью болтов, после чего зачистить напильником и заизолировать тканевой изоляцией.

Теперь можно начать намотку трансформатора .

Следует учитывать один нюанс: соотношение витков на сердечнике должно быть 40% к 60%. Это значит, что на стороне, где размещена первичка, должно быть меньшее количество витков вторички. Благодаря этому при начале сварки обмотка, имеющая больше витков, частично отключится из-за возникновения вихревых токов. При этом повысится сила тока, что положительным образом скажется на качестве шва.

Когда намотка трансформатора будет завершена, сетевой кабель подключается к общему проводу и к ответвлению 215 витка. Сварочные кабели подключаются к вторичной обмотке. После этого контактный сварочный аппарат готов к работе.

Аппарат на постоянном токе

Чтобы варить чугун или нержавейку, требуется аппарат постоянного тока. Его можно сделать из обычного трансформаторного агрегата, если к его вторичной обмотке подсоединить выпрямитель . Ниже приведена схема сварочного аппарата с диодным мостом.

Схема сварочного аппарата с диодным мостом

Выпрямитель собирается на диодах Д161, способных выдерживать 200А. Они обязательно должны быть установлены на радиаторах. Также для выравнивания пульсации тока потребуется 2 конденсатора (С1 и С2) на 50 В и 1500 мкФ. Данная электросхема также имеет регулятор тока, роль которого выполняет дроссель L1. К контактам Х5 и Х4 подсоединяются сварочные кабели (прямой или обратной полярностью), в зависимости от толщины соединяемого металла.

Инвертор из блока питания компьютера

Сварочный аппарат из блока питания компьютера сделать невозможно. Но использовать его корпус и некоторые детали, а также вентилятор вполне реально. Итак, если сделать инвертор своими руками, то его легко можно разместить в корпусе БП от компьютера. Все транзисторы (IRG4PC50U) и диоды (КД2997А) необходимо устанавливать на радиаторы без использования прокладок. Для охлаждения деталей желательно использовать мощный вентилятор , такой как Thermaltake A2016. Несмотря на свои небольшие размеры (80 х 80 мм), кулер способен развивать 4800 об/мин. Также вентилятор имеет встроенный регулятор оборотов. Последние регулируются с помощью термопары, которую нужно закрепить на радиаторе с установленными диодами.

Совет! В корпусе БП рекомендуется просверлить несколько дополнительных отверстий для лучшей вентиляции и отведения тепла. Защита от перегрева, установленная на радиаторах транзисторов, настроена на срабатывание при температуре 70-72 градуса.

Ниже приведена принципиальная электрическая схема сварочного инвертора (в большом разрешении), по которой можно сделать аппарат, помещающийся в корпусе БП.

На следующих фото показано, из каких комплектующих состоит самодельный инверторный сварочный аппарат, и как он выглядит после сборки.

Сварочник из электромотора

Чтобы изготовить простой сварочный аппарат из статора электродвигателя, необходимо подобрать сам мотор, отвечающий определенным требованиям, а именно, чтобы его мощность была от 7 до 15 кВт.

Совет! Лучше всего использовать двигатель серии 2А, поскольку в нем будет большое окно магнитопровода.

Раздобыть нужный статор можно в местах, где принимают металлолом. Как правило, он будет очищен от проводов и после пары ударов кувалдой раскалывается. Но если корпус изготовлен из алюминия, то чтобы извлечь из него магнитопровод, потребуется отжечь статор .

Подготовка к работе

Поставьте статор отверстием вверх и подложите под деталь кирпичи. Далее, сложите внутрь дрова и подожгите их. После пары часов прожарки магнитопровод легко отделится от корпуса. Если в корпусе имеются провода, то их также после термообработки можно вынуть из пазов. В результате вы получите магнитопровод, очищенный от ненужных элементов.

Данную болванку следует хорошо пропитать масляным лаком и дать ей просохнуть. Для ускорения процесса можно использовать тепловую пушку. Пропитка лаком делается для того, чтобы после снятия стяжек не произошло рассыпание пакета.

Когда болванка полностью высохнет, используя болгарку, удалите стяжки , распложенные на ней. Если стяжки не удалить, они будут выполнять роль короткозамкнутых витков и забирать мощность трансформатора, а также вызывать его нагрев.

После очистки магнитопровода от ненужных частей потребуется изготовить две торцевые накладки (см. рисунок ниже).

Материалом для их изготовления может послужить либо картон, либо прессшпан. Также нужно изготовить из данных материалов две гильзы. Одна будет внутренней, а вторая – наружной. Далее, нужно:

• установить на болванке обе торцевые накладки;
• затем вставить (одеть) цилиндры;
• все эту конструкцию обмотать киперной или стеклолентой;
• пропитать получившуюся деталь лаком и высушить.

Изготовление трансформатора

После проведения вышеописанных действий из магнитопровода можно будет изготовить сварочный трансформатор. Для этих целей понадобится провод, покрытый тканевой либо стеклоэмалевой изоляцией. Чтобы намотать первичную обмотку, потребуется провод диаметром 2-2,5 мм. На вторичную обмотку потребуется около 60 метров медной шины (8 х 4 мм).

Итак, расчеты делаются следующим образом.

1. На сердечник следует намотать 20 витков провода, имеющего диаметр не ниже 1,5 мм, после чего, нужно подать на него напряжения 12 В.
2. Измерьте ток, протекающий в данной обмотке. Значение должно быть около 2 А. Если получилось значение больше требуемого, то количество витков нужно увеличить, если значение меньше 2А, то уменьшить.
3. Подсчитайте количество получившихся витков и разделите его на 12. В результате вы получите значение, которое указывает, сколько нужно витков на 1 В напряжения.

Для первичной обмотки подойдет проводник диаметром 2,36 мм, который требуется сложить вдвое. В принципе, можно взять любой провод с диаметром 1,5-2,5 мм. Но прежде нужно просчитать сечение проводников в витке. Сначала нужно намотать первичную обмотку (на 220 В), а затем – вторичную. Ее провод должен быть изолированным по всей длине.

Если во вторичной обмотке сделать отвод на участке, где получается 13 В, и поставить диодный мост, то данный трансформатор можно использовать вместо аккумулятора, если требуется завести автомобиль. Для сварки напряжение на вторичной обмотке должно быть в пределах 60-70 В, что позволит использовать электроды диаметром от 3 до 5 мм.

Если вы уложили обе обмотки, и в этой конструкции осталось свободное место, то можно добавить 4 витка шины из меди (40 х 5 мм). В данном случае вы получите обмотку для точечной сварки, которая позволит соединять листовой металл толщиной до 1,5 мм.

Для изготовления корпуса использовать металл не рекомендуется. Лучше его сделать из текстолита или пластика. В местах крепления катушки к корпусу нужно проложить резиновые прокладки для уменьшения вибрации и лучшей изоляции от токопроводящих материалов.

Самодельный аппарат точечной сварки

Готовый аппарат для точечной сварки имеет достаточно высокую цену, которая не оправдывает его внутреннюю “начинку”. Устроен он очень просто, и сделать его самому не составит большого труда.

Чтобы самостоятельно изготовить точечный сварочный аппарат, потребуется один трансформатор от микроволновки мощностью 700-800 Вт. С него нужно убрать вторичную обмотку способом, описанным выше, в разделе, где рассматривалось изготовление сварочного аппарата из микроволновки.

Аппарат для точечной сварки делается следующим способом.

1. Сделайте 2-3 витка внутри манитопровода кабелем с диаметром проводника не менее 1 см. Это будет вторичная обмотка, позволяющая получить ток в 1000 А.
   
   
2. На концах кабеля рекомендуется установить медные наконечники.
   
   
3. Если подключить к первичной обмотке 220 В, то на вторичной обмотке мы получим напряжение 2 В с силой тока около 800 А. Этого будет достаточно, чтобы за несколько секунд расплавить обычный гвоздь.
   
   

   

4. Далее, следует сделать корпус для аппарата . Для основания хорошо подойдет деревянная доска, из которой следует изготовить несколько элементов, как показано на следующем рисунке. Размеры всех деталей могут быть произвольными и зависят от габаритов трансформатора.
   
   

   

5. Чтобы придать корпусу более эстетичный вид, острые углы можно убрать с помощью ручного фрезера с установленной на него кромочной калевочной фрезой.
   
   

   

6. На одной части сварочных клещей необходимо вырезать небольшой клин . Благодаря ему клещи смогут подниматься выше.
   
   

   

7. Вырежьте на задней стенке корпуса отверстия под выключатель и сетевой провод.
   
   
8. Когда все детали будут готовы и отшлифованы, их можно покрасить черной краской или покрыть лаком.
   
   
9. От ненужной микроволновки потребуется отсоединить сетевой кабель и концевой выключатель. Также потребуется металлическая дверная ручка.
   
   

   

10. Если у вас дома не завалялся выключатель и медный прут, а также медные зажимы, то данные детали необходимо приобрести.
    
    
11. От медной проволоки отрежьте 2 небольших прутка, которые будут выполнять роль электродов, и закрепите их в зажимах.
    
    

    

12. Прикрутите выключатель к задней стенке корпуса аппарата.
    
    
13. Прикрутите к основанию заднюю стенку и 2 стойки, как показано на следующих фото.
    
    

    

14. Закрепите на основании трансформатор.
    
    
15. Далее, один сетевой провод подсоединяется к первичной обмотке трансформатора. Второй сетевой провод подсоединяется к первой клемме выключателя. Затем нужно прикрепить провод ко второй клемме выключателя и подсоединить его к другому выводу первички. Но на этом проводе следует сделать разрыв и установить в него прерыватель, снятый из микроволновки . Он будет выполнять роль кнопки включения сварки. Данные провода должны быть достаточной длины, чтобы ее хватило для размещения прерывателя на конце клещей.
16. Закрепите на стойках и задней стенке крышку аппарата с установленной ручкой.
    
    
17. Закрепите боковые стенки корпуса.
    
    
18. Теперь можно устанавливать сварочные клещи. Сначала просверлите на их концах по отверстию, в которые будут вкручиваться шурупы.
    
    
19. Далее, закрепите на конце выключатель.
    
    
20. Вставьте клещи в корпус, предварительно положив между ними для выравнивания квадратный брусок. Просверлите в клещах сквозь боковые стенки отверстия и вставьте в них длинные гвозди, которые будут служить в качестве осей.
    
    

    

21. На концах клещей закрепите медные электроды и выровняйте их так, чтобы концы стержней были друг напротив друга.
    
    

    

22. Чтобы верхний электрод поднимался автоматически, вкрутите 2 шурупа и закрепите на них резинку, как показано на следующих фото.
    
    

    

23. Включите агрегат, соедините электроды и нажмите кнопку пуска. Вы должны увидеть электрический разряд между медными стержнями.
    
    
24. Для проверки работы агрегата можно взять металлические шайбы и сварить их.
    
    

    

В данном случае результат оказался положительным. Поэтому создание точечного сварочного аппарата можно считать оконченным.

Сварка своими руками в данном случае значит не технология производства сварочных работ, а самодельное оборудование для электросварки. Рабочие навыки приобретаются производственной практикой. Безусловно, прежде чем идти в мастерскую, нужно усвоить теоретический курс. Но претворять его в практику можно только, имея на чем работать. Это первый довод в пользу того, чтобы, самостоятельно осваивая сварочное дело, позаботиться вначале о наличии соответствующего оборудования.

Второй – покупной сварочный аппарат стоит дорого. Аренда тоже недешева, т.к. вероятность выхода его из строя при неквалифицированном пользовании велика. Наконец, в глубинке добраться до ближайшего пункта, где можно взять сварочник напрокат, может быть просто долго и трудно. В общем, первые шаги в сварке металлов лучше начинать с изготовления сварочной установки своими руками. А потом – пусть себе стоит в сарае или гараже до случая. Потратиться на фирменную сварку, буде дело пойдет, никогда не поздно.

О чем будем

В настоящей статье рассматривается, как в домашних условиях сделать оборудование для:

• Электродуговой сварки переменным током промышленной частоты 50/60 Гц и постоянным током до 200 А. Этого хватит, чтобы варить металлоконструкции примерно до забора из профнастила на каркасе из профтрубы или сварного гаража.
• Микродуговой сварки скруток проводов – очень просто, и полезно при прокладке или ремонте электропроводки.
• Точечной импульсной контактной сварки – может хорошо пригодиться при сборке изделий из тонкого стального листа.

О чем не будем

Первое, пропустим газовую сварку. Оборудование для нее стоит гроши по сравнению с расходными материалами, баллоны с газом дома не сделаешь, а самодельный газогенератор – серьезный риск для жизни, плюс карбид сейчас, где он еще поступает в продажу, дорог.

Второе – инверторную электродуговую сварку. Действительно, сварочный инвертор-полуавтомат позволяет начинающему дилетанту варить довольно ответственные конструкции. Он легок и компактен, носить его можно рукой. Но покупка в розницу компонентов инвертора, позволяющего стабильно вести качественный шов, обойдется дороже готового аппарата. А с упрощенными самоделками опытный сварщик работать попробует, и откажется – «Дайте нормальный аппарат!» Плюс, точнее минус – чтобы сделать более-менее приличный сварочный инвертор, нужно обладать довольно солидным опытом и познаниями в электротехнике и электронике.

Третье – аргонно-дуговую сварку. С чьей легкой руки пошло гулять в рунете утверждение, что она гибрид газовой и дуговой, неведомо. На самом деле это разновидность дуговой сварки: инертный газ аргон в сварочном процессе не участвует, но создает вокруг рабочей зоны кокон, изолирующий ее от воздуха. В результате сварочный шов получается химические чистым, свободным от примесей соединений металлов с кислородом и азотом. Поэтому варить под аргоном можно цветные металлы, в т.ч. разнородные. Кроме того, возможно уменьшить ток сварки и температуру дуги без ущерба для ее стабильности и варить неплавящимся электродом.

Оборудование для аргонно-дуговой сварки вполне возможно изготовить в домашних условиях, но – газ очень дорогой. Варить же в порядке рутинной хозяйственной деятельности алюминий, нержавейку или бронзу вряд ли понадобится. А если уж надо, то проще взять аргонную сварку в аренду – по сравнению с тем, на сколько (в деньгах) газа уйдет обратно в атмосферу, это копейки.

Трансформатор

Основа всех «наших» видов сварки – сварочный трансформатор. Порядок его расчета и конструктивные особенности существенно отличаются от таковых трансформаторов электропитания (силовых) и сигнальных (звуковых). Сварочный трансформатор работает в прерывистом режиме. Если конструировать его на максимальный ток как трансформаторы непрерывного действия, он получится непомерно большим, тяжелым и дорогим. Незнание особенностей электрических трансформаторов для дуговой сварки – основная причина неудач конструкторов-любителей. Поэтому прогуляемся по сварочным трансформаторам в следующем порядке:

1. немного теории – на пальцах, без формул и зауми;
2. особенности магнитопроводов сварочных трансформаторов с рекомендациями по выбору из случайно подвернувшихся;
3. испытания имеющегося в наличии б/у;
4. расчет трансформатора для сварочного аппарата;
5. подготовка компонент и намотка обмоток;
6. пробная сборка и доводка;
7. ввод в эксплуатацию.

Теория

Электрический трансформатор можно уподобить накопительному резервуару водоснабжения. Это довольно глубокая аналогия: трансформатор действует за счет запаса энергии магнитного поля в его магнитопроводе (сердечнике), который может многократно превышать мгновенно передаваемую от сети электропитания потребителю. А формальное описание потерь на вихревые токи в стали похоже на него же для водопотерь на инфильрацию. Потери электроэнергии в меди обмоток формально схожи с потерями напора в трубах за счет вязкого трения в жидкости.

Примечание: различие – в потерях на испарение и, соотв., рассеяние магнитного поля. Последние в трансформаторе частично обратимы, но сглаживают пики энергопотребления во вторичной цепи.

Важный в нашем случае фактор – внешняя вольт-амперная характеристика (ВВАХ) трансформатора, или просто его внешняя характеристика (ВХ) – зависимость напряжения на вторичной обмотке (вторичке) от тока нагрузки, при неизменном напряжении на первичной обмотке (первичке). У силовых трансформаторов ВХ жесткая (кривая 1 на рис.); они подобны мелководному обширному бассейну. Если его как следует изолировать и накрыть крышей, то водопотери минимальны и напор довольно стабилен, как бы там потребители краны ни крутили. Но если в стоке булькнуло – суши весла, вода слита. Применительно к трансформаторам – силовик должен как можно более стабильно держать выходное напряжение до некоторого порога, меньшего, чем максимальная мгновенная мощность потребления, быть экономичным, небольшим и легким. Для этого:

• Марку стали для сердечника выбирают с более прямоугольной петлей гистерезиса.
• Конструктивными мерами (конфигурацией сердечника, способом расчета, конфигурацией и расположением обмоток) всячески уменьшают потери на рассеивание, потери в стали и меди.
• Индукцию магнитного поля в сердечнике берут меньше максимально допустимой для передачи формы тока, т.к. ее искажение снижает КПД.

Примечание: трансформаторную сталь с «угловатым» гистерезисом часто называют магнитожесткой. Это неверно. Магнитожесткие материалы сохраняют сильную остаточную намагниченность, их них делают постоянные магниты. А любое трансформаторное железо – магнитомягкое.

Варить от трансформатора с жесткой ВХ нельзя: шов идет рваный, пережженный, металл разбрызгивается. Дуга неэластичная: чуть не так двинул электродом, гаснет. Поэтому сварочный трансформатор делают похожим уже на обычный водонапорный бак. Его ВХ мягкая (нормального рассеяния, кривая 2): при возрастании тока нагрузки вторичное напряжение плавно падает. Кривая нормального рассеяния аппроксимируется прямой, падающей по углом 45 градусов. Это позволяет за счет снижения КПД кратковременно снимать с того же железа в несколько раз большую мощность, или соотв. уменьшить массогабариты и стоимость трансформатора. Индукция в сердечнике при этом может достигать величины насыщения, а кратковременно даже превосходить ее: трансформатор не уйдет в КЗ с нулевой передачей мощности, как «силовик», но станет нагреваться. Довольно долго: тепловая постоянная времени сварочных трансформаторов 20-40 мин. Если потом дать ему остыть и недопустимого перегрева не было, можно продолжать работу. Относительное падение вторичного напряжения ΔU2 (ему соотв. размах стрелок на рис.) нормального рассеивания плавно растет при увеличении размаха колебаний сварочного тока Iсв, что позволяет легко держать дугу при любых видах работ. Обеспечиваются такие свойства следующим:

1. Сталь магнитопровода берут с гистерезисом, более «овальным».
2. Нормируют обратимые потери на рассеяние. По аналогии: упало давление – потребители много и быстро не выльют. А оператор водоканала успеет включить подкачку.
3. Индукцию выбирают близкой к предельной по перегреву, это позволяет за счет снижения cosφ (параметра, равнозначного КПД) при токе, существенно отличном от синусоидального, взять с той же стали большую мощность.

Примечание: обратимые потери рассеяния значит, что часть силовых линий пронизывает вторичку через воздух минуя магнитопровод. Название не вполне удачное, также как и «полезное рассеяние», т.к. «обратимые» потери для КПД трансформатора ничуть не полезнее необратимых, но они смягчают ВХ.

Как видим, условия совершенно различны. Так что, же непременно искать железо от сварочника? Необязательно, для токов до 200 А и пиковой мощности до 7 кВА, а на хозяйстве этого хватит. Мы расчетно-конструктивным мерами, а также при помощи несложных дополнительных устройств (см. далее) получим на любом железе ВХ, несколько более жесткую, чем нормальная, кривая 2а. КПД энергопотребления сварки при этом вряд ли превысит 60%, но для эпизодических работ для себя это не страшно. Зато на тонких работах и малых токах держать дугу и ток сварки будет несложно, не имея большого опыта (ΔU2.2 и Iсв1), на больших токах Iсв2 получим приемлемое качество шва, и можно будет резать металл до 3-4 мм.

Бывают еще сварочные трансформаторы с крутопадающей ВХ, кривая 3. Это уже скорее насос подкачки: или поток на выходе в номинале независимо от высоты подачи, или его вовсе нет. Они еще более компактны и легки, но, чтобы на крутопадающей ВХ выдержать режим сварки, нужно за время порядка 1 мс реагировать на колебания ΔU2.1 порядка вольта. Электронике это под силу, поэтому трансформаторы с «крутой» ВХ нередко применяются в сварочных полуавтоматах. Если же от такого трансформатора варить вручную, то шов пойдет вялый, недоваренный, дуга опять же неэластичная, а при попытках зажечь ее снова электрод то и дело залипает.

Магнитопроводы

Типы магнитопроводов, пригодных для изготовления сварочных трансформаторов, показаны на рис. Наименования их начинаются с буквосочетания соотв. типоразмера. Л значит ленточный. Для сварочного трансформатора Л или без Л – существенной разницы нет. Если в префиксе есть М (ШЛМ, ПЛМ, ШМ, ПМ) – в игнор без обсуждения. Это железо уменьшенной высоты, для сварочника непригодное при всех прочих выдающихся достоинствах.

После букв типономинала следуют цифры, обозначающие a, b и h на рис. Напр., у Ш20х40х90 размеры поперечного сечения керна (центрального стержня) 20х40 мм (a*b), а высота окна h – 90 мм. Площадь сечения сердечника Sс = a*b; площадь окна Sок = c*h нужна для точного расчета трансформаторов. Мы ею пользоваться не будем: для точного расчета нужно знать зависимости потерь в стали и меди от величины индукции в сердечнике данного типоразмера, а для них – марку стали. Где мы ее возьмем, если мотать будем на случайном железе? Мы посчитаем по упрощенной методике (см. далее), а потом доведем в ходе испытаний. Труда уйдет больше, но зато получим сварку, на которой можно реально работать.

Примечание: если железо ржавое с поверхности, то ничего, свойства трансформатора от этого не пострадают. А вот если на нем есть пятна цветов побежалости – это брак. Когда-то этот трансформатор очень сильно перегрелся и магнитные свойства его железа необратимо испортились.

Еще один важный параметр магнитопровода – его масса, вес. Поскольку удельная плотность стали неизменна, он определяет объем сердечника, и, соотв., мощность, которую с нее можно взять. Для изготовления сварочных трансформаторов пригодны магнитопроводы массой:

• О, ОЛ – от 10 кг.
• П, ПЛ – от 12 кг.
• Ш, ШЛ – от 16 кг.

Почему Ш и ШЛ нужны тяжелее, понятно: у них есть «лишний» боковой стержень с «плечиками». ОЛ может быть легче, потому что в нем нет углов, на которые нужен излишек железа, а изгибы силовых магнитных линий плавнее и по некоторым другим причинам, о которых – уже в след. разделе.

О, ОЛ

Себестоимость трансформаторов на торах высока вследствие сложности их намотки. Поэтому использование тороидальных сердечников ограничено. Подходящий для сварки тор можно, во-первых, извлечь из ЛАТРа – лабораторного автотрансформатора. Лабораторный, значит не должен бояться перегрузок, и железо ЛАТРов обеспечивает ВХ, близкую к нормальной. Но…

ЛАТР – штука очень полезная, первое. Если сердечник еще жив, лучше ЛАТР восстановить. Вдруг не нужен, можно продать, и вырученного хватит на пригодную для своих нужд сварку. Поэтому «голые» сердечники ЛАТРов найти сложно.

Второе – ЛАТРы мощностью до 500 ВА для сварки слабы. От железа ЛАТР-500 можно добиться сварки электродом 2,5 в режиме: 5 мин варим – 20 мин он остывает, а мы накаляемся. Как в сатире Аркадия Райкина: раствор бар, кирпич йок. Кирпич бар, раствор йок. ЛАТРы же 750 и 1000 – большая редкость и годные.

Еще подходящий по всем свойствам тор – статор электромотора; сварка из него получится хоть на выставку. Но найти его не легче, чем железо ЛАТРа, а мотать на него много сложнее. Вообще, сварочный трансформатор из статора электродвигателя – отдельная тема, столько там сложностей и нюансов. Прежде всего – с навивкой толстого провода на «бублик». Не имея опыта намотки тороидальных трансформаторов, вероятность испортить дорогой провод, а сварки не получить, близка к 100%. Поэтому, увы, со с варочным аппаратом на троидальн6ом трансформаторе придется повременить.

Ш, ШЛ

Броневые сердечники конструктивно рассчитаны на минимальное рассеяние, и нормировать его практически невозможно. Сварка на обычном Ш или ШЛ получится слишком жесткой. Кроме того, условия охлаждения обмоток на Ш и ШЛ наихудшие. Единственно пригодные для сварочного трансформатора броневые сердечники – увеличенной высоты с разнесенными галетными обмотками (см. далее), слева на рис. Разделяются обмотки диэлектрическими немагнитными термостойкими и механически прочными прокладками (см. далее) толщиной в 1/6-1/8 высоты керна.

Шихтуется (собирается из пластин) сердечник Ш для сварки обязательно вперекрышку, т.е. пары ярмо-пластина поочередно ориентируются туда-обратно относительно друг друга. Способ нормирования рассеяния немагнитным зазором для сварочного трансформатора непригоден, т.к. потери дает необратимые.

Если подвернется шихтованный Ш без ярем, но с просечкой пластин между керном и перемычкой (в центре), вам повезло. Шихтуют пластины сигнальных трансформаторов, а сталь на них, для уменьшения искажений сигнала, идет дающая нормальную ВХ изначально. Но вероятность такого везения очень мала: сигнальные трансформаторы на киловаттные мощности – редчайшая диковина.

Примечание: не пытайтесь собрать высокий Ш или ШЛ из пары обычных, как справа на рис. Сплошной прямой зазор, хоть и очень тонкий – необратимое рассеяние и крутопадающая ВХ. Тут потери рассеивания почти аналогичны потерям воды на испарение.

ПЛ, ПЛМ

Наиболее пригодны для сварки сердечники стержневые. Из них – шихтуемые парами одинаковых Г-образных пластин, см. рис., их необратимое рассеяние наименьшее. Второе, обмотки П и ПЛов мотаются точно одинаковыми половинками, по половине витков на каждую. Малейшая магнитная или токовая асимметрия – трансформатор гудит, греется, а тока нет. Третье, что может показаться неочевидным не забывшим школьное правило буравчика – обмотки на стержни навиваются в одном направлении . Что-то не так кажется? Магнитный поток в сердечнике обязательно должен быть замкнут? А вы крутите буравчики по току, а не по виткам. Направления-то токов в полуобмотках противоположные, там и магнитные потоки показаны. Можно и проверить, если защита проводки надежная: подать сеть на 1 и 2’, а замкнуть 2 и 1’. Если автомат сразу не выбьет, то трансформатор взвоет и затрясется. Впрочем, кто там знает, что у вас с проводкой. Лучше не надо.

Примечание: можно еще встретить рекомендации – мотать обмотки сварочного П или ПЛ на разных стержнях. Мол, ВХ смягчается. Так-то оно так, но сердечник для этого нужен специальный, со стержнями разного сечения (вторичка на меньшем) и выемками, выпускающими силовые линии в воздух в нужном направлении, см. рис. справа. Без этого – получим крикливый, трясучий и прожорливый, но не варящий трансформатор.

Если есть трансформатор

Защитный автомат на 6,3 А и амперметр переменного тока помогут также определить пригодность старого сварочника, валявшегося бог знает где и черт знает как. Амперметр нужен или бесконтактный индукционный (токовые клещи), или стрелочный электромагнитный на 3 А. Мультиметр с пределами переменного тока будет недопустимо врать, т.к. форма тока в цепи окажется далека от синусоидальной. Еще – жидкостный бытовой термометр с длинной шейкой, или, лучше, цифровой мультиметр с возможностью измерения температуры и щупом для этого. Пошагово процедура испытаний и подготовки к дальнейшей эксплуатации старого сварочного трансформатора производится так:

Расчет сварочного трансформатора

В рунете можно найти разные методики расчета сварочных трансформаторов. При кажущемся разнобое большинство из них верны, но при полном знании свойств стали и/или для конкретного ряда типономиналов магнитопроводов. Предлагаемая методика сложилась в советские времена, когда вместо выбора был дефицит всего. У рассчитанного по ней трансформатора ВХ падает немного крутовато, где-то между кривыми 2 и 3 на рис. в начале. Для резки так годится, а для работ потоньше трансформатор дополняется внешними устройствами (см. далее), растягивающими ВХ по оси тока до кривой 2а.

Основа расчета обычна: дуга стабильно горит под напряжением Uд 18-24 В, а для ее зажигания требуется мгновенный ток в 4-5 раз больший номинального сварочного. Соотв., минимальное напряжение холостого хода Uхх вторички будет 55 В, но для резки, раз из сердечника выжимается все возможное, берем не стандартные 60 В, а 75 В. Больше никак: и по ТБ недопустимо, и железо не вытянет. Еще одна особенность, по тем же причинам – динамические свойства трансформатора, т.е. его способность быстро переходить из режима КЗ (скажем, при замыкании каплями металла) в рабочий, выдерживаются без дополнительных мер. Правда, такой трансформатор склонен к перегреву, но, раз он свой и на глазах, а не дальнем углу цеха или площадки, будем считать это допустимым. Итак:

• По формуле из п.2 пред. списка находим габаритную мощность;
• Находим максимально возможный сварочный ток Iсв = Pг/Uд. 200 А обеспечены, если с железа можно снять 3,6-4,8 кВт. Правда, в 1-м случае дуга будет вялой, и варить можно будет только двойкой или 2,5;
• Рассчитываем рабочий ток первички при максимально допустимом для сварки напряжении сети I1рmax = 1,1Pг(ВА)/235 В. Вообще-то норма на сеть 185-245 В, но для самодельного сварочника на пределе это слишком. Берем 195-235 В;
• По найденному значению определяем ток срабатывания защитного автомата как 1,2I1рmax;
• Принимаем плотность тока первички J1 = 5 А/кв. мм и, пользуясь I1рmax, находим диаметр ее провода по меди d = (4S/3,1415)^0,5. Полный его диаметр при самостоятельном изолировании D = 0,25+d, а если провод готовый – табличный. Для работы в режиме «кирпич бар, раствор йок» можно взять J1 = 6-7 А/кв. мм, но только, если нужного провода нет и не предвидится;
• Находим количество витков на вольт первички: w = k2/Sс, где k2 = 50 для Ш и П, k2 = 40 для ПЛ, ШЛ и k2 = 35 для О, ОЛ;
• Находим общее к-во ее витков W = 195k3w, где k3 = 1,03. k3 учитывает потери энергии обмоткой на рассеяние и в меди, что формально выражается несколько абстрактным параметром собственного падения напряжения обмотки;
• Задаемся коэффициентом укладки Kу = 0,8, добавляем по 3-5 мм к a и b магнитопровода, рассчитываем к-во слоев обмотки, среднюю длину витка и метраж провода
• Рассчитываем аналогично вторичку при J1 = 6 А/кв. мм, k3 = 1,05 и Kу = 0,85 на напряжения 50, 55, 60, 65, 70 и 75 В, в этих местах будут отводы для грубой подгонки режима сварки и компенсации колебаний питающего напряжения.

Намотка и доводка

Диаметры проводов в расчете обмоток получаются как правило больше 3 мм, а лакированные обмоточные провода с d>2,4 мм в широкой продаже редки. Кроме того, обмотки сварочника испытывают сильные механические нагрузки от электромагнитных сил, поэтому готовые провода нужны с дополнительной текстильной обмоткой: ПЭЛШ, ПЭЛШО, ПБ, ПБД. Найти их еще труднее, и стоят они очень дорого. Метраж же провода на сварочник таков, что более дешевые голые провода возможно изолировать самостоятельно. Дополнительное преимущество – свив до нужного S несколько многожильных проводов, получим провод гибкий, мотать которым куда легче. Кто пробовал уложить на каркас вручную шину хотя бы в 10 квадратов, оценит.

Изолирование

Допустим, есть в наличии провод 2,5 кв. мм в ПВХ изоляции, а на вторичку надо 20 м на 25 квадратов. Готовим 10 катушек или бухт по 25 м. Отматываем с каждой примерно по 1 м провода и снимаем штатную изоляцию, она толстая и не термостойкая. Оголенные провода скручиваем парой пассатижей в ровную тугую косу, а ее обматываем, в порядке нарастания стоимости изоляции:

1. Малярным скотчем с нахлестом витков 75-80%, т.е. в 4-5 слоев.
2. Миткалевой тесьмой с нахлестом в 2/3-3/4 витка, т.е в 3-4 слоя.
3. Х/б изолентой с нахлестом в 50-67%, в 2-3 слоя.

Примечание: провод для вторичной обмотки готовится и мотается она после намотки и испытаний первичной, см. далее.

Намотка

Тонкостенный самодельный каркас не выдержит давления витков толстого провода, вибраций и рывков при работе. Поэтому обмотки сварочных трансформаторов делают бескаркасными галетными, а на сердечнике закрепляют клиньями из текстолита, стеклотекстолита или, в крайнем случае, пропитанной жидким лаком (см. выше) бакелитовой фанеры. Инструкция по намотке обмоток сварочного трансформатора такова:

• Готовим деревянную бобышку высотой по высоте обмотки и с размерами в поперечнике на 3-4 мм больше a и b магнитопровода;
• Прибиваем или прикручиваем к ней временные фанерные щеки;
• Временный каркас обматываем в 3-4 слоя тонкой полиэтиленовой пленкой с заходом на щеки и заворотом на их внешнюю сторону, чтобы провод не приклеился к дереву;
• Мотаем предварительно изолированную обмотку;
• По намотке дважды пропитываем до протекания насквозь жидким лаком;
• по высыхании пропитки аккуратно снимаем щеки, выдавливаем бобышку и отдираем пленку;
• обмотку в 8-10 местах равномерно по окружности туго обвязываем тонки шнуром или пропиленовым шпагатом – она готова к испытаниям.

Доводка и домотка

Шихтуем сердечник в галету и стягиваем его болтами, как положено. Испытания обмотки производятся полностью аналогично испытаниям сомнительного готового трансформатора, см. выше. Лучше воспользоваться ЛАТРом; Iхх при входном напряжении 235 В не должен превышать 0,45 А на 1 кВА габаритной мощности трансформатора. Если больше – первичку доматывают. Соединения провода обмотки делаются на болтах (!), изолируются термоусаживаемой трубкой (ТУТ) в 2 слоя или х/б изолентой в 4-5 слоев.

По результатам испытаний корректируется число витков вторички. Напр., расчет дал 210 витков, а реально Iхх влез в норму при 216. Тогда расчетные витки секций вторички умножаем на 216/210 = 1,03 прибл. Не пренебрегайте знаками после запятой, от них во многом зависит качество трансформатора!

После доводки сердечник разбираем; галету туго обматываем теми же малярным скотчем, миткалем или «тряпочной» изолентой в 5-6, 4-5 или 2-3 слоя соотв. Мотать поперек витков, а не по ним! Теперь еще раз пропитываем жидким лаком; когда просохнет – дважды неразбавленным. Эта галета готова, можно делать вторичную. Когда обе будут на сердечнике, еще раз испытываем теперь уже трансформатор на Iхх (вдруг где-то завитковало), закрепляем галеты и весь трансформатор пропитываем нормальным лаком. Уф-ф, самая муторная часть работы позади.

Тянем ВХ

Но он у нас пока слишком крут, не забыли? Нужно умягчить. Простейший способ – резистор во вторичной цепи – нам не подходит. Все очень просто: на сопротивлении всего лишь 0,1 Ом при токе 200 рассеется теплом 4 кВт. Если у нас сварочник на 10 и более кВА, а варить нужно тонкий металл, резистор нужен. Какой бы ни был ток выставлен регулятором, его выбросы при зажигании дуги неизбежны. Без активного балласта они местами пережгут шов, а резистор их погасит. Но нам, маломощным, он него толку не будет.

Реактивный балласт (катушка индуктивности, дроссель) лишней мощности не отберет: она поглотит выбросы тока, а потом плавно отдаст их дуге, это и растянет ВХ как надо. Но тогда нужен дроссель с регулировкой рассеяния. А для него – сердечник почти такой же, как и у трансформатора, и довольно сложная механика, см. рис.

Мы пойдем другим путем: применим активно-реактивный балласт, у старых сварщиков в просторечии именуемый кишкой, см. рис. справа. Материал – стальная проволока-катанка 6 мм. Диаметр витков – 15-20 см. Сколько их – на рис. видно, для мощности до 7 кВА эта кишка правильная. Воздушные промежутки между витками – 4-6 см. С трансформатором активно-реактивный дроссель соединяется дополнительным отрезком сварочного кабеля (шланга, попросту), а электрододержатель присоединяется к нему зажимом-прищепкой. Подбирая точку присоединения, можно, вкупе с переключением на отводы вторички, точно настроить рабочий режим дуги.

Примечание: активно-реактивный дроссель в работе может греться докрасна, поэтому ему необходима несгораемая термопрочная диэлектрическая немагнитная подкладка. По идее, специальный керамический ложемент. Допустима замена его сухой песчаной подушкой, или уже формально с нарушением, но не грубым, сварочную кишку укладывают на кирпичи.

А остальное?

Это значит прежде всего – электрододержатель и присоединительное устройство обратного шланга (зажим, прищепка). Их, раз у нас трансформатор на пределе, нужно купить готовые, а таких, как на рис. справа, не надо. Для сварочного аппарата на 400-600 А качество контакта в держателе мало ощутимо, и просто приматывание обратного шланга он тоже выдержит. А наш самодельный, работающий с натугой, может забарахлить вроде бы непонятно отчего.

Далее, корпус аппарата. Его нужно делать из фанеры; желательно бакелитовой пропитанной, как описано выше. Днище – толщиной от 16 мм, панель с клеммником – от 12 мм, а стенки и крышку – от 6 мм, чтобы при переноске не оторвались. Почему не листовая сталь? Она ферромагнетик и в поле рассеяния трансформатора может нарушить его работу, т.к. мы вытягиваем из него все, что возможно.

Что до клеммных колодок, то самые клеммы делаются из болтов от М10. Основа – те же текстолит или стеклотекстолит. Гетинакс, бакелит и карболит не годятся, довольно скоро пойдут крошиться, трескаться и расслаиваться.

Пробуем постоянку

Сварка постоянным током имеет ряд преимуществ, но ВХ любого сварочного трансформатора на постоянке ужесточается. А у нашего, рассчитанного на минимально возможный запас по мощности, станет недопустимо жесткой. Дроссель-кишка тут уже не поможет, даже если бы он работал на постоянном токе. Кроме того, надо защитить дорогущие выпрямительные диоды на 200 А от бросков тока и напряжения. Нужен возвратно-поглощающий фильтр инфранизких частот, ФИНЧ. Хотя на вид он отражающий, но нужно учесть сильную магнитную связь между половинами катушки.

Известная много лет схема такого фильтра дана на рис. Но сразу же по ее внедрении любителями выяснилось, что рабочее напряжение конденсатора С мало: выбросы напряжения при зажигании дуги могут достигать 6-7 значений ее Uхх, т.е.450-500 В. Далее, конденсаторы нужны выдерживающие циркуляцию большой реактивной мощности, только и только масляно-бумажные (МБГЧ, МБГО, КБГ-МН). О массогабаритах одинарных «банок» этих типов (кстати, и не дешевых) дает представление след. рис., а на батарею их понадобится 100-200.

С магнитопроводом катушки проще, хотя и не совсем. Для него подойдут 2 ПЛа силового трансформатора ТС-270 от старых ламповых телевизоров-«гробов» (данные есть в справочниках и в рунете), или аналогичные, или ШЛ с похожими либо большими a, b, c и h. Из 2-х ПЛов собирают ШЛ с зазором, см. рис., в 15-20 мм. Фиксируют его текстолитовыми или фанерными прокладками. Обмотка – изолированный провод от 20 кв. мм, сколько влезет в окно; 16-20 витков. Мотают ее в 2 провода. Конец одного соединяют с началом другого, это будет средняя точка.

Настройка фильтра производится по дуге на минимальном и макисмальном значениях Uхх. Если дуга на минимале вялая, электрод липнет, зазор уменьшают. Если на максимале жжет металл – увеличивают или, что будет эффективнее, срезают симметрично часть боковых стержней. Чтобы сердечник от этого не рассыпался, его пропитывают жидким, а потом нормальным лаком. Найти оптимум индуктивности довольно трудно, но зато потом сварка работает безукоризненно и на переменном токе.

Микродуга

О назначении микродуговой сварки сказано вначале. «Аппаратура» для нее предельно проста: понижающий трансформатор 220/6,3 В 3-5 А. В ламповые времена радиолюбители подключались к накальной обмотке штатного силового трансформатора. Один электрод – сама скрутка проводов (можно медь-алюминий, медь-сталь); другой – графитовый стерженек вроде грифеля от карандаша 2М.

Сейчас для микродуговой сварки используют более компьютерные блоки питания, или, для импульсной микродуговой сварки, батареи конденсаторов, см. видео ниже. На постоянном токе качество, работы, разумеется, улучшается.

Видео: самодельный аппарат для сварки скруток

Видео: сварочный аппарат своими руками из конденсаторов

Контакт! Есть контакт!

Контактная сварка в промышленности используется преимущественно точечная, шовная и стыковая. В домашних условиях, прежде всего по энергопотреблению, осуществима импульсная точечная. Пригодна она для сваривания и приваривания тонких, от 0,1 до 3-4 мм, стальных листовых деталей. Дуговая сварка тонкостенку прожжет, а если деталь с монетку и менее, то самая мягкая дуга сожжет ее целиком.

Принцип действия точечной контактной сварки иллюстрирует рис: медные электроды с силой сжимают детали, импульс тока в зоне омического сопротивления сталь-сталь нагревает металл до того, что происходит электродиффузия; металл не плавится. Ток для этого нужен ок. 1000 А на 1 мм толщины свариваемых деталей. Да, ток в 800 А прихватит листы по 1 и даже 1,5 мм. Но если это не поделка для забавы, а, допустим, оцинкованный профнастил забора, то первый же сильный порыв ветра напомнит: «Мужик, а ток-то слабоват был!»

Тем не менее, контактная точечная сварка намного экономичнее дуговой: напряжение холостого хода сварочного трансформатора для нее – 2 В. Оно складывается 2-х контактных разностей потенциалов сталь-медь и омического сопротивления зоны провара. Рассчитывается трансформатор для контактной сварки аналогично ему же для дуговой, но плотность тока во вторичной обмотке берут 30-50 и более А/кв. мм. Вторичка контактно-сварочного трансформатора содержит 2-4 витка, хорошо охлаждается, а его коэффициент использования (отношение времени сварки к времени работы на холостом ходу и остывания) многократно ниже.

В рунете немало описаний самодельных импульсно-точечных сварочников из негодных микроволновок. Они, в общем-то, правильные, а в повторении, как написано в «1001 ночи», пользы нет. И старые микроволновки на помойках кучами не валяются. Поэтому займемся конструкциями менее известными, но, между прочим, более практичными.

На рис. – устройство простейшего аппарата для импульсной точечной сварки. Им можно сваривать листы до 0,5 мм; для мелких поделок он подходит отлично, а магнитопроводы такого и большего типоразмера относительно доступны. Его достоинство, помимо простоты – прижим ходовой штанги сварочных клещей грузом. Для работы с контактно-сварочным импульсником не помешала бы и третья рука, а если одной приходится с силой сжимать клещи, то вообще неудобно. Недостатки – повышенная аварийно- и травмоопасность. Если случайно дать импульс, когда электроды сведены без свариваемых деталей, то из клещей ударит плазма, полетят брызги металла, защиту проводки вышибет, а электроды сплавятся намертво.

Вторичная обмотка – из медной шины 16х2. Ее можно набрать из полосок тонкой листовой меди (получится гибкая) или сделать из отрезка сплющенной трубки подачи хладоагента бытового кондиционера. Изолируется шина вручную, как описано выше.

Здесь на рис. – чертежи аппарата импульсной точечной сварки помощнее, на сварку листа до 3 мм, и понадежнее. Благодаря довольно мощной возвратной пружине (от панцирной сетки кровати) случайное схождение клещей исключено, а эксцентриковый прижим обеспечивает сильное стабильное сжатие клещей, от чего существенно зависит качество сварного стыка. В случае чего прижим можно мгновенно сбросить одним ударом по рычагу эксцентрика. Недостаток – изолирующие узлы клещей, их слишком много и они сложные. Еще один – алюминиевые штанги клещей. Они, во-первых, не столь прочны, как стальные, во-вторых, это 2 ненужных контактных разности. Хотя теплоотвод по алюминию, безусловно, отличный.

Об электродах

В любительских условиях целесообразнее изолировать электроды в месте установки, как показано на рис. справа. Дома не конвейер, аппарату всегда можно дать остыть, чтобы изолирующие втулки не перегрелись. Такая конструкция позволит сделать штанги из прочной и дешевой стальной профтрубы, а еще удлинить провода (до 2,5 м это допустимо) и пользоваться контактно-сварочным пистолетом или выносными клещами, см. рис. ниже.

На рис. справа видна еще одна особенность электродов для точечной контактной сварки: сферическая контактная поверхность (пятка). Плоские пятки долговечнее, поэтому электроды с ними широко используются в промышленности. Но диаметр плоской пятки электрода должен быть равен 3-м толщинам прилегающего свариваемого материала, иначе пятно провара пережжется или в центре (широкая пятка), или по краям (узкая пятка), и от сварного стыка пойдет коррозия даже по нержавейке.

Последний момент об электродах – их материал и размеры. Красная медь быстро выгорает, поэтому покупные электроды для контактной сварки делают из меди с присадкой хрома. Такими следует пользоваться, при нынешних ценах на медь это более чем оправдано. Диаметр электрода берут в зависимости от режима его использования в расчете на плотность тока 100-200 А/кв. мм. Длина электрода по условиям теплопередачи не менее 3-х его диаметров от пятки до корня (начала хвостовика).

Как давать импульс

В простейших самодельных аппаратах импульсно-контактной сварки импульс тока дают вручную: просто включают сварочный трансформатор. Это ему, конечно, на пользу не идет, а сварка – то непровар, то пережог. Однако автоматизировать подачу и нормировать сварочные импульсы не так уж сложно.

Схема простого, но надежного и проверенного долгой практикой формирователя сварочных импульсов дана на рис. Вспомогательный трансформатор Т1 – обычный силовой на 25-40 Вт. Напряжение обмотки II – по лампочке подсветки. Можно вместо нее поставить 2 включенных встречно-параллельно светодиода с гасящим резистором (обычным, на 0,5 Вт) 120-150 Ом, тогда напряжение II будет 6 В.

Напряжение III – 12-15 В. Можно 24, тогда конденсатор С1 (обычный электролитический) нужен на напряжение 40 В. Диоды V1-V4 и V5-V8 – любые выпрямительные мосты на 1 и от 12 А соотв. Тиристор V9 – на 12 и более А 400 В. подойдут оптотиристоры из компьютерных блоков питания или ТО-12,5, ТО-25. Резистор R1 – проволочный, им регулируют длительность импульса. Трансформатор Т2 – сварочный.

На даче или в гараже, а также в квартире в ряде случаев может потребоваться соединить несколько металлических предметов. Привлечение профессионалов обходится дорого, да и не всегда удобно. Сегодня допустимо приобрести инструмент, и проводить процедуры самостоятельно. Для этого потребуется освоить несколько навыков и конечно помнить о технике безопасности. Сварка – это серьезный процесс, требующий от человека максимальной концентрации, набора навыков и готовности учиться.

Современные инверторные аппараты экономичны и просты в использовании. Базовая нагрузка идет на электросеть. Раньше пользователи сталкивались с тем, что вырубались пробки из-за большого потребления энергии устройством. Сегодня модели оснащены конденсаторами для накопления энергии. Благодаря этому допустима продолжительная работа без ущерба для питания.

Принцип работы основан на расплавлении стержня устройства и изделия. После продолжительного воздействия на предмет электродом. Уточняя, как научиться варить сварочным инвертором с нуля, отметим, что в первую очередь надо разобраться, что потребуется и как обеспечить технику безопасности.

Оборудование

В первую очередь потребуется хороший сварочный аппарат, он стоит недорого. Весить инструмент должен не более десяти килограмм. К другим материалам, которые потребуются, относятся:

• электроды;
• сварочная проволока.

При подборе оборудования стоит руководствоваться двумя принципами: качество и безопасность. Чем больше инструмент, тем серьезнее опыт требуется. А также отметим, что для массивных агрегатов необходим газовый баллон.

При приобретении важно учитывать следующее:

1. Чем больше сварочный ток, тем дороже инструмент, но и более функционален.
2. Ста шестидесяти ампер достаточно, чтобы работать с металлом толщиной до пяти миллиметров.
3. Бытовые сети не адаптированы для приборов мощностью свыше двухсот пятидесяти ампер.

При использовании проволоки допустима работа с разными металлами и толщиной. Изучим, как научиться варить электросваркой в домашних условиях.

Тому, кто проводит работы, также нужен защитный костюм и хорошая маска. Идеальным вариантом будет маска для сварки хамелеон.

Чем более серьезные работы планируется проводить, тем лучше защита необходима. Для кратковременной сварки достаточно специальных очков.

Одежда должна быть скроена из негорючих материалов. Как правило, используются костюмы из брезента или замши. Уточняя, как правильно научиться варить электросваркой для начинающих, отметим, что к подбору одежды стоит подойти основательно, от этого зависит здоровье человека и окружающих.

Техника безопасности

В связи с возникновением мощного излучения света и тепла, правила безопасности распространяются, как на самого рабочего, так и на людей, находящихся в непосредственной близости.

Рассмотрим ключевые нормы безопасности:

1. Расстояние между баллоном с газом и генератором должно быть не менее пяти метров.
2. Во избежание повреждения шлангов, их подвешивают.
3. Сварочное пространство должно быть ограждено, чтобы находящие в помещении люди и животные не получили ожогов.

Также отметим, что недопустима обработка труб, находящихся под давлением. В первую очередь их надо опустошить, и уже потом приступать к работам. Рассматривая, как научиться сварке самостоятельно, определим, что соблюдение техники безопасности не менее важно, чем обучение самому процессу.

Ручную дуговую сварку подразделяют на следующие классификации:

• по виду электрода – плавящиеся и неплавящиеся электроды;
• по форме дуги – свободная и сжатая;
• по принципу воздействия на металл – прямое и косвенное.

Изучая, как научиться сварочным работам самостоятельно стоит заранее определить технику и вид дуговой сварки. Постепенно допустимо освоить все разновидности.

В процессе обучения стоит отдать предпочтение распространенным электродам МР -3. Они просты в использовании и при разжигании. Самые распространенные и выгодные по цене электроды – с диаметром в три миллиметра.

Что такое прямая и обратная полярность?

Металл расплавляется под влиянием дуги. Она создается между изделием и инструментом под действием электрического тока. Допустимо выполнять сварку несколькими способами, они отличаются друг от друга методом подключения.

При прямой полярности стержень подключают к минусу, а само изделие к плюсу. Зона расплавления глубокая и узкая. При обратной полярности все наоборот и методика подключения, и итог. Место расплавления неглубокое, но широкое.

Большему нагреву подвержен элемент, который подключен к плюсу, это важно учитывать при выборе методики. Допустимо применение нескольких способов при работе с одним изделием.

Существует специальная таблица, где указаны рекомендации по выбору того или иного метода. Все зависит от толщины металла.

Сварное соединение представляет собой место, которое сложно разъединить, и оно было образовано сваркой. К основным типам сварных соединений относятся:

1. Стыковое – два элемента примыкают друг к другу торцевыми сторонами.
2. Нахлесточное – части частично накрывают друг друга.
3. Угловое – элементы примыкают под углом в девяносто градусов.
4. Тавровое – одна из частей под углом приваривается к основе другого.

Сварной шов образуется в результате того, что металл кристаллизуется и происходит деформация.

Розжиг дуги осуществляется один из двух методов:

1. Электрод упирают торцом в деталь. При его сдвиге на несколько миллиметров происходит розжиг касанием. Новичку с холодным электродом это сделать не просто. Все движения должны быть плавными, но оперативными в противном случае, электрод либо прилипнет к изделию, либо порвется дуга.
2. Принцип чиркания похож по методике на зажигание спички. Уже горячий электрод подносят к изделию, и создается дуга. Такой вариант проще для начинающих сварщиков.

После розжига и создания дуги начинает плавиться металл. В процессе будет появляться шлак и пузырьки газа. За ними надо внимательно следить, через маску, чтобы они не попали в шов изделия.

Влияние скорости подачи электрода

Скорость подачи электрода оказывает влияние на беспрерывное поступление расплавленного металла в зону, где происходит сварка. Если их недостаточно, то возникает прорез.

Если скорость очень высока, то шов формируется поверхностно и становится не прочным. Если скорость напротив низкая, то допустимо прожечь поверхность изделия и деформировать тонкий металл.

Как влияет сила тока?

Сила тока непосредственно устанавливается на инверторе и зависит от толщины металла. Рассмотрим примеры рекомендованных показателей:

Сила тока увеличивает глубину и увеличивает скорость. Если оптимально подобрать силу тока и скорость подачи, то шов получится крепким, красивым.

Принцип действий при осуществлении резания металла следующий:

1. На инструменте необходимо выбрать режим тока. Он должен соответствовать толщине обрабатываемого металла.
2. Электрод приставляем к месту пореза и после небольшого ожидания, что он нагрелся, начинаем процедуру.
3. При разрезе пластины рекомендуется поставить ее вертикально. Это требуется для того, чтобы побочный эффект виде расплавленного железа стекал вниз и не вредил работе.

Для резки стоит выбрать электрод отличный от того, который применяется при сварке. Что касается техники безопасности, то нормы аналогичны.

Как самому научиться сварочным работам на инверторе?

В первую очередь перед работой с инвертором необходимо обеспечить безопасность:

1. Одеть защитные перчатки из грубой ткани, недопустимо использование резиновых вариантов.
2. На глаза одеваются очки или маска. Преимущество маски хамелеон в том, что она сама адаптируется на яркость тока и защищает зрение.
3. Куртка и фартук из брезента.
4. Обувь также должна быть из кожи и на высокой подошве.

Помимо обеспечения безопасности и приобретения сварочного аппарата важно выполнить следующие подготовительные шаги:

• оборудовать пространство – убрать со стола все, что может помешать, и куда попадут капли;
• гарантировать качественное освещение;
• чтобы защититься от тока стоять надо на толстом деревянном настиле.

После подготовительных этапов можно приступать к работе. Для этого выбирается уровень тока в зависимости от толщины изделия.

Сам металл также стоит подготовить заранее. Во-первых, он очищается от ржавчины. Во-вторых, обрабатывается раствором.

Результатом сварки станет полученный шов. Электродуговой метод позволяет получить качественный результат, без дефектов и необходимости исправления работы. При возникновении каких-либо ошибок, стоит исправить изделие, так как со временем может стать только хуже.

Инверторная сварка – обзор аппарата

Рассмотрим сам аппарат детальнее и рейтинг наиболее эффективных приборов. К доступным по цене аппаратам относятся:

1. Интерскол ИСА-160/7,1 допустима работа с нестабильным напряжением. Удобен в использовании и мобилен. Цена стартует от семи с половиной тысяч. Потребуется приобретение нескольких дополнительных элементов.
2. Ресанта САИ-220 – компактный и в меру легкий прибор, эффективен даже при низком напряжении. НЕ всегда надежен вентилятор охлаждения. Цена от восьми тысяч рублей.
3. Сварог EASY ARC 160 (Z213) удобен в использовании даже начинающим мастерам. Легкий и быстрый, а при покупке входит большой набор необходимых компонентов.
4. Зубр ЗАС-190 обладает рядовыми характеристиками, присущими для простого недорого инвертора. Слабый вентилятор и низкокачественные провода – признак китайского производства в массовом масштабе. Стоит от восьми тысяч.

Наряду с недорогими моделями существуют и более мощные и качественные устройства. Например, FUBAG IN 163 стоит больше двенадцати тысяч. Его часто используют профессиональные сварщики, выполняющие работы на дому или загородом. Одно из ключевых преимуществ – продвинутая система защиты от перенапряжения. Это не только продлевает жизнь прибору, но и помогает в создании красивых сварочных швов.

Рассматривая, как научиться варить сваркой Ресанта самому, отметим, что, во-первых, следует внимательно изучить инструкцию, во-вторых, проконсультироваться с опытными мастерами.

Контроль величины дуги (дугового промежутка)

Контроль величины дуги осуществляется посредством переносного амперметра. Сама сварка ведется на самой короткой дуге, насколько это допустимо. Перед тем, как загасить дугу сварщику требуется заполнить кратер. Для этого производятся несколько недлинных замыканий электрода. После чего производится вывод места обрыва. Учиться отслеживать величину дуги надо с самого первого раза, даже если работа выполняется под надзором опытного мастера.

Формирование сварного шва происходит за короткий промежуток времени, поэтому относится к процессу надо внимательно и оперативно действовать. На итог будет оказывать влияние в частности скорость заполнения металлом.

Шов формируется посредством двух медных водоохлаждаемых ползунов. Они перемещаются со скоростью, равной скорости сварки.

Наиболее равномерные швы получаются при механизированной сварке, а также при использовании легких по весу ручных инверторов. Длина дуги также существенно влияет на качество сформированного сварочного шва.

Таким образом, рассматривая, как самому научиться варить электросваркой, важна не только техника процесса, но получаемый результат. В данном деле им является сварочный шов. Учиться формированию шва стоит с самого простого, постепенно переходя к сложным методикам. Не стоит сразу использовать тонкий металл, так как он требует особого отношения и подхода.

Шов допустимо вести трем способами:

• под прямым углом – ванна будет симметричная, но не самая удобная, как правило, используют в местах с трудным доступом;
• под углом вперед – глубокая ванна в начале шва, дуга, таким образом, выталкивает металл, не давая ему заливаться обратно;
• под углом назад – легко контролировать процесс в связи с хорошей видимостью шва, часто применяется для которых швов – перехватов.

Дефекты швов могут быть связаны со множеством факторов, но чаще всего с неровностью в ширине и глубине сварочной ванны.

Дефекты в зоне сварки

Дефектами принято считать любые отклонения от стандартов и заданных параметров. К наиболее распространенным причинам образования дефектов относятся:

1. Неправильный выбор режима – силы тока для конкретной толщины металла.
2. Ошибки сварщика, связанные с небольшим опытом и человеческим фактором.
3. Неисправность сварочного оборудования.

Все дефекты условно допустимо разделить на несколько групп:

• трещины – пробелы, проявляющиеся под действием холода или при больших нагрузках;
• полости или поры – пустые пространства, заполненные газом внутри шва;
• твердые элементы – кусочки нерасплавленного металла, выделяющиеся на изделии;
• несплавления – эпизодическое отсутствие сварного шва;
• нарушение формы шва и прочие отклонения от нормативов.

В зависимости от механизма образования также выделяют холодные и горячие дефекты. Чтобы сварить изделие правильно важно точно понимать технологию процесса и изучить все тонкости и детали вопроса. В противном случае появления дефектов не избежать.

Особенности сваривания тонких листов металла

Сварка тонких листов сложна даже для мастеров с опытом. Рассмотрим основные сложности, с которыми сталкивается сварщик, начиная работу:

1. Недопустим сильный нагрев изделий, так как очень быстро образуются дыры. Вести электрод надо ровно и оперативно, без отклонений и задержек.
2. Необходимо делать короткую дугу, но она даже при незначительном отрыве быстро гаснет.
3. Если слишком перенагреть изделие, то можно изменить форму самих листов.

При сплавлении тонких листов особенно важно тщательно обработать изделия, очистить их от ржавчины, налета и краски. Научать сварке можно за один день, но скорее всего результат получится грубым и неаккуратным. Приступать к работе с тонкими деталями стоит при наличии определенного опыта. Обучение процессу связано, как с теорией, так и с практикой. Пользоваться полученными знаниями впоследствии можно всю жизнь.

Резюмируя принципы работы с тонким металлом, отметим следующие аспекты:

• использовать максимально толстые электроды и обратную полярность – для избегания прожога;
• максимально сконцентрироваться на старте – при начале формирования сварочной ванны;
• шов стоит вести короткими отрезками, это не только сделает стык более крепким, но и не деформирует пласты металла.

Важно своевременно тщательно зачищать металл и использовать только качественные электроды. Большое количество шлака ухудшит и внешний вид изделия, и его качество.

Резюмируя, описанные выше правила и рекомендации, рассмотрим несколько советов начинающим сварщикам от мастеров и экспертов:

1. Нельзя торопиться, если есть желание достичь качественного и красивого результата. Целесообразно заранее подготовить болгарку, на случай, если что-то пойдет не так и придется переделывать.
2. Сложив рядом две металлические пластины надо внимательно изучить место стыка в маске. Так как она искажается изображение, стоит адаптироваться к оттенкам и изменениям форм. Только после того, как все элементы стали ясно видны в маске можно брать устройство.
3. При невозможности зажечь дугу стоит сначала проверить, все ли делается правильно и только после этого проверять напряжение в сети. Оно должно быть от двухсот двадцати вольт. Длинные провода также могут стать причиной неудачных попыток.
4. Электроды стоит хранить в теплом месте, например, на батарее или на печи. При работе рекомендуется брать с собой несколько, всю пачку постоянно носить не нужно.
5. Отбивку шлаковой корочки необходимо делать исключительно в защитных очках и брезентовой одежде.
6. Рекомендуется регулярно проверять исправность оборудования и обязательно делать это перед работой. Также стоит уделить внимание розетке, в которую планируется вставление прибора.
7. При завершении шва надо ненадолго задержать электрод в конечной точке. Резкий обрыв приведет к глубокому кратеру, который ослабит шов и испортит внешний вид. Рекомендуется даже аккуратно провести электродом по всему шву в обратном направлении и только после этого отрывать дугу.

Несмотря на то, что мастера на все руки собирают инверторы самостоятельно, работа с такими приборами очень небезопасна. Следует отдавать предпочтение промышленным устройствам, создаваемым на заводах.

Готовить аппарат в домашних условиях можно, но тогда надо подходить к этому делу профессионально. Сварка предполагает, что человек знаком с основными законами физики на практике, имеет опыт работы с электричеством и действует не в одиночку. После критически важно для безопасности создателя инструмента в процессе производства и тестирования агрегата.

Научиться варить инвертором при желании может каждый человек. В связи с тем, что деятельность требует силы, а также внимательности и тщательной подготовки, лучше это направление осваивать мужчинам. Приобретение оборудования целесообразно, когда планируется проведение нескольких работ, ради одного раза легче пригласить специалиста. Уточняя, можно ли научиться варить электросваркой за 1 день, ответим положительно, но навыков хватит только для простых задач. Сложные виды работ осваиваются мастерами годами.

Вконтакте

Знания о том, как правильно, с соблюдением технологий, варить электросваркой, позволят самостоятельно создавать различные виды металлических конструкций и изделий. При отсутствии опыта без проблем можно освоить азы и методики, а затем успешно применять их на практике.

Сварка электросваркой

Чтобы понять основы электросварки, нужно разобраться в сути самого процесса. Соединение металлических элементов происходит в результате локального расправления под воздействием высоких температур. Создаётся дуга, которая расплавляет металл, затем готовая конструкция остывает, становится прочной, цельной.

Создать дугу можно двумя способами:

• на постоянном токе;
• на переменном токе.

Для сварки постоянным током используются инверторы. Они создают дугу со стабильными электрическими параметрами, что упрощает процесс сварки:

• формируется ровный однородный шов;
• не разбрызгивается металл.

Многие инверторы имеют стандартные предустановки, оснащенные защитными функциями, которые позволяют контролировать текущие параметры. Они могут использоваться новичками или профессионалами.

Для сварки на переменном токе необходимо применять трансформаторы. Их преимущества: высокая мощность, неприхотливость к параметрам сети. Но при этом у них большой вес, высокий уровень шума. Кроме того, они могут создавать помехи в электросетях.

Инструменты

Для сварки потребуется подбор специального оборудования:

• подходящего по техническим характеристикам аппарата для сварки;
• электродов определённого состава, в зависимости от типа соединяемых металлов, их толщины;
• защитной маски, одежды, перчаток, обуви;
• молотка, щётки по металлу для удаления окалин или выравнивания швов;
• ёмкости с водой.

Новичкам необходимо взять аналогичные по составу и толщине элементы для подбора тока, напряжения. Также рекомендуется потренироваться создавать швы с требуемыми характеристиками, чтобы не повредить заготовки.

Площадка для сварки должна соответствовать правилам и требованиям безопасности. Площади помещения или участка должно хватать для удобства выполнения работ.

В случае проблем с электропитанием потребуется дополнительно подключать выпрямитель. Это позволит стабилизировать ток, напряжение, за счёт чего сформировать стабильную дугу.

Какие электроды использовать

Электросварка для начинающих представляет сложный процесс, если электрод был выбран неправильно. От его свойств зависит качество шва, равномерность, проплавляемость, отсутствие примесей и вредных соединений. Поэтому учитывают такие критерии выбора:

• стержень должен иметь максимально близкий состав со свариваемыми металлами;
• защитная оболочка должна защищать шов от образования окислов;
• следует соблюдать полярность подключения в зависимости от маркировки;
• параметры по току должны отвечать требованиям сварочного аппарата и толщине деталей;
• диаметр нужно подобрать такой, чтобы можно было сформировать шов с необходимыми характеристиками.

Пачка электродов

Как научиться варить электросваркой

Для обучения электросварке необходимо подготовить рабочее место, собрать все инструменты, обеспечить безопасность работы. Если все этапы осваиваются самостоятельно, то потребуется найти материалы для оттачивания навыков.

Начинающему сварщику важно научиться правильно оборудовать место для проведения работ:

• установить защитные экраны;
• убрать воспламеняемые или горючие материалы;
• обеспечить доступ к инструментам.

Нужно подобрать одежду, так как правильно сваривать металл электросваркой с ощущением дискомфорта крайне неудобно:

• одежда должна быть из плотных тканей;
• обувь с подбитыми гвоздями каблуками не допустима;
• на сварочной маске должно быть стекло с регулировкой затемнения;
• рекомендуется использовать спилковые перчатки.

Требуется соблюдать правила сварки металла:

• поверхности деталей должны быть зачищены от окалин, ржавчины, грязи;
• сварочный аппарат следует заземлить;
• при работе нужно соблюдать требования безопасности;
• следовать правилам выбранной методики сварки.

Как подключать электрод

Подключение выполняется к специальному фиксатору, расположенному на одном из концов кабелей. Различают два типа фиксирующих механизмов:

• винтовой, представляющий собой вращающийся фиксатор с зажимом;
• пружинный, позволяющий выполнить фиксацию при нажатии на специальную кнопку.

При использовании инвертора кабель массы подключают к плюсовой клемме, а с зажимом - к минусовой. При аргоновой сварке полярность меняют.

Начало сварки: зажигаем дугу

Зажигать дугу можно следующими способами:

• постукиванием - конец ударяется о поверхность детали несколько раз;
• проведение - вдоль линии шва быстро проводят электродом.

Важно заранее опробовать данные методы и подобрать оптимальный под решение конкретных задач.

Удобными углами наклона электродов над поверхностью свариваемых деталей считаются от 30 0 до 60 0 . Угол может формироваться такими способами:

• вперёд, позволяющий минимально нагревать металл;
• назад, прогрев деталей осуществляется на максимальную глубину для выбранного тока, шлак движется со скоростью закрытия сварной ванны.

Чтобы полностью контролировать процесс, необходимо соблюдать расстояние от поверхности до электрода от 2 до 3 мм.

Наклон сварки

Движения

При перемещении электрода важно учитывать следующие критерии:

• следует заранее продумать оптимальную схему перемещения вдоль поверхности, чтобы получить шов с нужными характеристиками;
• скорость движения определяет на какую глубину будет проплавляться металл;
• формирование шва необходимо тщательно контролировать в процессе работы;
• важно не допускать приближение электрода к поверхности элемента ближе 2 мм;
• перемещение следует осуществлять только после формирования ванны.

Какие могут быть ошибки

При проведении сварочных работ своими руками новички могут допускать следующие ошибки:

• неправильно выбран режим работы сварочного аппарата;
• расплав в ванной сформирован не с той структурой, которая требуется;
• сила тока не соответствует металлу или его толщине, в результате чего наблюдаются проплавления или несваренные участки;
• неверно выбрана полярность подключения массового и электродного кабелей;
• сварочный аппарат запитан от нестабильной сети, в результате чего может выйти из строя и потребуется дорогой ремонт;
• сварные швы формируются без прихватов, за счёт чего стыковка элементов конструкции выполняется не в соответствии с требованиями по сборке;
• соединяются детали без зачистки до чистого металла;
• не соблюдены меры пожарной безопасности.

Профессия сварщика давно и надежно вошла во многие отрасли промышленности и домашнего хозяйства. Потребность в ней есть практически везде. Доступность современного сварочного оборудования позволяет как научиться варить электросваркой самостоятельно, так и овладеть профессией на более серьезном уровне.

Необходимые сварщику элементы

Чтобы в совершенстве овладеть техникой работы со сварочным оборудованием, потребуется понимание не только физических процессов при работе с металлом, но и набор знаний о сварочных аппаратах, а также различных неисправностях, особенностях технологий, и других “подводных камнях”. Нужно уметь разбираться в тонкостях профессии сварщика на каждом этапе – начиная от подготовительного, и вплоть до завершающего. В профессионально-технических училищах на обучение этой профессии уходит от двух до трех лет.

Что нужно понимать, перед тем как научиться варить электросваркой?

• быть в состоянии правильно выбирать режим для работы с различными материалами (сталь, сплавы, цветные металлы);
• знать различные приемы создания сварочного шва;
• уметь грамотно выбирать электроды и сварочную проволоку;

Как научиться электросварке самостоятельно?

Если не ставится задача стать профессионалом высшего класса, то достаточно будет освоить ключевые приемы и разобраться с основными понятиями, и уже можно экспериментировать со сварочными работами в подсобном хозяйстве.

Итак, с чего начать?

В первую очередь, понадобится сварочный аппарат и электроды. Начинать лучше с электродов диаметром 3 мм – они подходят для большинства задач и не очень сильно нагружают электрическую сеть. Аппараты по принципу работы подразделяются на три категории: трансформаторный, выпрямитель, и инвертор. Инверторы – наиболее компактные, легкие и удобные в работе для новичков.

Выбирать сварочный аппарат нужно основываясь на целях работы

Затем нужно выбрать несколько металлических фрагментов, на которых можно потренироваться. Потребуется ведро с водой, молоток для сбивания шлака, а также металлическая щетка для зачистки поверхности. Из спецодежды и защитной экипировки понадобится:

• маска для защиты лица и шеи со специальным светофильтром (например, маска-хамелеон);
• перчатки из плотной ткани;
• спецодежда из прочной ткани, с длинными рукавами.

Не забываем о мерах предосторожности: рядом не должны находиться горючие или легко воспламеняемые материалы, а электрическая сеть должна быть способной выдерживать нагрузки, возникающие при работе сварочного аппарата.

Первые шаги в деле обучения как правильно варить электросваркой

Следует позаботиться о заземлении – соответствующий зажим должен быть прочно прикреплен к детали. Затем нужно проверить кабель – насколько хорошо он изолирован и качественно заправлен в держатель.

После подключения “массы” можно подбирать значение силы тока – в зависимости от электрода и материалов, с которыми предполагается работать.

Перед тем как зажечь дугу, электрод устанавливается по отношению к заготовке под углом около 60 градусов.

Держатель для электродов При медленном движении появятся искры – это значит, что должна появиться сварочная дуга. Для ее создания нужно поставить электрод так, чтобы зазор между ним и поверхностью был не более пяти миллиметров. Этого же правила следует придерживаться и при дальнейшей работе.

Постепенно электрод будет выгорать. Не стоит спешить передвигать его. Скорость движения электрода зависит от многих факторов – более подробно они будут раскрываться в процессе практики.

Что делать, если произошло залипание электрода? Достаточно слегка качнуть им в сторону.

Для создания стабильной сварочной дуги желательно выдерживать расстояние от 3 до 5 миллиметров между концом электрода и поверхностью детали. В случае дуги длиной в 2-3 мм, которая отказывается зажигаться, можно увеличить силу тока.

Особенности сварочной дуги и полярности при создании шва

При попытке наплавить валик нужно стремиться смещать расплавленный металл к центру сварочной дуги.

Электрод плавно перемещается по горизонтали, сопровождая колебательными движениями. Благодаря этому получается красивый и качественный шов. Чтобы научиться варить электросваркой, как

Масса – для электродуговой сварки

профессионал, нужно знать, чем отличается сварка прямой полярностью от обратной.

Электрическая дуга образуется при подаче переменного или постоянного тока от источника питания. Если положительный полюс питания (анод) подключается к детали, то это означает, что дуговая сварка имеет прямую полярность.

А если к детали подключается отрицательный полюс питания (катод), получается дуговая сварка с обратной полярностью. Электрическая дуга приводит к тому, что металлический стержень электрода расплавляется, и смешивается с расплавленным материалом изделия, образуя так называемую сварочную ванну. При этом образуется шлак, который выходит на поверхность.

Как правильно варить с помощью электросварки при различной величине сварочной ванны?

В зависимости от положения ванны в пространстве, а также с учетом различных сварочных режимов, конструкции соединяемых деталей, размеров и формы кромок, а также скорости, с которой перемещается дуга на поверхности, величина сварочной ванны может различаться. Как правило, ее размеры могут колебаться в диапазоне:

• от 8 до 15 мм – ширина;
• от 10 до 30 мм – длина;
• до 6 мм – глубина.

Как рассчитывается длина дуги? Это расстояние от одного активного пятна, расположенного на ее поверхности, до другого (которое находится на расплавленной поверхности электрода). Когда покрытие электрода плавится, около дуги и над сварочной ванной появляется газовая атмосфера, которая вытесняет воздух из зоны сварки, предотвращая его влияние на расплавленный металл. Также сюда попадают пары легирующих элементов как основного, так и электродного металла.

Кроме того, от окисляющего воздействия воздуха защищает шлак, потому что он покрывает поверхность сварочной ванны. А еще благодаря ему металл очищается от вредных примесей. Шлак образуется по мере удаления дуги и кристаллизации металла в сварочной ванне при формировании шва.

О технических приемах формирования шва

Перед тем, как самостоятельно научиться варить электросваркой, следует освоить различные сварочные техники соединения металлических деталей. Грамотное поддержание и перемещение электрической дуги – залог качественного шва. Если дуга чересчур длинная, то металл окисляется и насыщаться азотом, разбрызгиваться каплями, и формировать пористую структуру.

Шов внахлест

Сварочная дуга перемещается поступательно, вдоль оси электрода. Таким образом поддерживается нужная длина дуги, на которую влияет скорость плавления электрода. Длина электрода уменьшается постепенно, так же, как между ним и сварочной ванной увеличивается расстояние. Чтобы это предотвратить, электрод полагается двигать вдоль оси, соблюдая синхронность его укорачивания и движение в направлении сварочной ванны.

Потолочный шов

Диаметр электрода зависит от толщина свариваемого сеталла

Еще одна разновидность валика именуется ниточной. Такой валик формируется в процессе перемещения электрода по оси свариваемого шва. Что касается толщины валика, то она зависит от диаметра электрода и скорости, с которой он перемещается.

Про ширину валика можно сказать, что она обычно на 2-3 мм превышает диаметр электрода. Таким образом получается достаточно узкий сварочный шов. Его прочность недостаточно высока для создания крепкой конструкции. Как это исправить? Достаточно при движении электрода вдоль оси сварочного шва совершать дополнительное перемещение его – поперек оси.

Тавровый шов (с односторонней разделкой)

Поперечное смещение электрода в процессе работы дает возможность получить достаточную ширину шва. Это делается возвратно-поступательными колебаниями электрода, ширина которых определяется для каждого конкретного случая индивидуально. Здесь нужно принимать в расчет положение шва, его размер, форму разделки, особенности материалов, а также список требований, выдвигаемых к конструкции. Принято считать нормальной ширину шва от 1.5 до 5.0 диаметров электрода.

Сварочный шов с опиранием электрода

Формируется при достаточно сложных, тройных движениях электрода. Существует в нескольких вариациях. Траектория движения при классической дуговой сварке должна быть такой, чтобы проплавлялись кромки деталей, которые требуется соединить, и при этом должно образовываться достаточно количество расплавленного металла, чтобы сформировать шов заданной формы.

Обрывание и соединение швов

Как научиться правильно варить разорванные швы электросваркой? Если электрод выгорел практически до конца, то приходится останавливаться для его замены. Перед возобновлением работы удаляется шлак, и можно продолжить процесс.

Дуга зажигается на расстоянии 12 мм от кратера (это углубление, появившееся на конце шва). Электрод возвращается к кратеру, чтобы получился сплав нового и старого электродов, а затем продолжается его движение по выбранной изначально траектории.

Преимущества и недостатки, характерные для ручной сварки

Преимущества:

Недостатки:

• достаточно вредные условия работы;
• качество швов напрямую зависит от квалификации сварщика;
• КПД и производительность достаточно низкие (по сравнению с другими разновидностями сварки).

Видео: Как научиться варить электросваркой