Оборудование. Инверторный сварочный аппарат
Тяжелые трансформаторы с генераторами для проведения сварных работ не в полной мере соответствуют современным требованиям, а также в большинстве своём ушли в прошлое. Мы рассмотрим процесс ручной дуговой сварки с применением сварочного аппарата инверторного типа.
Инверторный сварочный аппарат — это компактный полупроводниковый прибор с системами регулирования и защиты.
Преимущества инверторного сварочного аппарата в сравнении с трансформаторами и генераторами:
- малый вес и габариты;
- меньший объём потребления электрической энергии;
- плавность регулировки силы тока;
- стабильность дуги при сварке на малых токах;
- малое разбрызгивание электродного металла при сварке.
Инверторные аппараты различаются величиной максимальной силой тока, соответственно, диаметром применяемых сварочных электродов, которыми можно будет варить данным аппаратом. Также важнейшим параметром характеризующий инвертор является параметр — продолжительность включения или ПВ%.
Чем выше процент ПВ тем дольше без остановки аппарат может варить. Значение 100% соответствуют 10 минутам непрерывной работы инвертора, на максимальном токе. Приведем пример, если ПВ 80% у инвертора с max током 120А. Значит получится проводить процесс сварки 8 минут непрерывно, с током 120А. Если ток ниже максимума, значит аппарат сможет варить без перерыва дольше.
В случае если надо варить длинные швы или толстый металл более 10 мм, нужно чтобы ПВ был 80% или более. Если нудно для дома, гаража, дачи или для обучения, то можно использовать ПВ 40 – 70%. Такими параметрами ПВ обладают большинство сварочных инверторов (Ресанта, Сварог, Esab, Fubag и прочие).
Небольшие рекомендации по выбору инвертора для сварки
Не стоит брать для обучения дорогой сварочник с большим ПВ. Ведь непрерывно варить больше 5 минут не получится так как просто прогорит электрод да и в процессе обучения рука быстро устает.
Для большинства выполнения задач по сварке инвертором достаточно электродов диаметром не более 3,6-4 мм, для начинающих советуем исходя из этого подбирается соответствующий аппарат, который сможет тянуть такие диаметры.
А пока, приобретайте самые простые и дешёвые.
Диаметр выбираемого электрода зависит от толщин свариваемого изделия. Примерно равен ей, или чуть меньше. Учиться варить лучше сварочными электродами диаметром 2,5 мм — 4 мм, с основным покрытием.
Сварочные электроды необходимо хранить в сухом и тёплом месте, в герметично закрытой таре.
Сварочная маска — это та часть оборудования, на которой не стоит экономить, если вы собираетесь квалифицированно заниматься и сохранить своё зрение. Хорошая маска с заменителем прослужит вам много лет.
Продавец — консультант в магазине поможет вам с правильным выбором. Лучше чуть больше заплатить и взять максу хамелеон, которая автоматически затемняется. Это удобно, видно, где находится электрод до начала процесса. Обычная маска со светофильтром из темного стекла не даст такой возможности. Еще один плюс хамелеона – можно отбивать шлак без щитка. Сама маска будет вместо него.
Если планируете стать профи и работать в этой сфере возьмите себе дорогую маску, это все таки Ваше зрение. Лучше всего конечно с системой очистки воздуха, но там просто космические цены.
При выполнении сварочных работ Вам будет необходим вспомогательный инструмент и материалы:
- Угловая электрическая шлифовальная машинка («болгарка») с комплектом отрезных или шлифовальных дисков. С ее помощью происходит подготовка свариваемых поверхностей, а также готовый шов.
- Молоток для отбивания окалины.
- Металлическая щетка, для зачистки поверхностей от брызг металла, остатков окалины.
- Средство для обезжиривания свариваемых поверхностей.
- Обтирочный материал (ветошь).
Обязательно позаботьтесь о своей безопасности, а также экипировке, для этого Вам необходимы:
- Полностью закрытый комбинезон из огнестойкого материала;
- ботинки на резиновой подошве;
- толстые кожаные или замшевые сварочные рукавицы (краги);
- защитные очки для работы со шлифовальной машинкой или защитный щиток;
- защитные перчатки для работы с электроинструментом;
Подготовка рабочего места
Продумайте перед началом работы, что, как и в каком порядке делать, чтобы это было безопасно для вас, а также окружающих. Перед тем как приступить к работе необходимо подготовить себе рабочее место:
- Проверить комплектность оборудования: сварочные кабели, состояние изоляции проводов, кабелей электропитания от сети к инвертору, сам аппарат;
- убрать посторонние предметы;
При обнаружении нарушения целостности изоляции проводов, кабелей электропитания, а также нарушении целостности разъёмов для их подключения в сеть приступать к работам нельзя, до устранения неисправностей!
- Приготовить свариваемые детали;
- проверить достаточна ли обеспечена вентиляция рабочего места;
- проверить достаточно ли освещена рабочая зона, в случае когда недостаточно естественного освещения через оконные проёмы, предусмотреть дополнительное освещения за счёт установки светильников;
- приготовить место, где будете сидеть при проведении работ;
- подготовить осмотреть необходимый вспомогательный инструмент;
- проверить шлифовальную электрическую машинку (требования электробезопасности такие же, как указаны выше);
- подготовить необходимые абразивные круги (шлифовальные, отрезные), круги должны быть промаркированы, на них не должно быть трещин, сколов;
- проверить наличие на рабочем месте средств пожаротушения (огнетушитель, песок).
После выполнения этих рутинных, но обязательных мероприятий можно приступать к подготовке свариваемых деталей.
Как идет процесс приварки, если сваривать инверторной сваркой
При прямом контакте проводника и металлической поверхности образуется разряд. Он имеет высокую температуру, поэтому сам элемент и предмет обработки начинают плавиться.
По завершении манипуляций и охлаждения обмазка стержня становится шлаком, покрывающим получившийся шов. Сбить эти остатки можно молотком.
Во время работы, электрод плавится. Необходимо выдерживать расстояние между элементом. Это еще называют длиной дуги. Добиться желаемого можно путем подачи проводника в зону сварочной ванны с постоянной скоростью.
Какие бывают типы полярности
Плавление происходит под активным воздействием тепла, исходящего от дуги. Процесс может проводиться в двух вариантах, различающихся по типу подключения.
Прямая полярность означает, что электрический проводник подводится к минусу, поверхность для обработки к плюсу. Это позволяет добиться снижения уровня теплоотдачи. Есть и обратная полярность, тут соответственно подключение полностью меняется. Наша статья поможет тем, кто хочет разобраться в вопросе, как самому научиться правильно варить шов аппаратом инверторной сварки новичкам.
Как влияет скорость подачи проводника
Для протекания работы в нормальном режиме, важно поступление нужного количества плавленого металла в сварочную ванну. Если его будет слишком мало, происходит подрез.
Если передвигать электрод очень быстро, дуга не сможет выдать достаточно мощности, чтобы прогреть сплав. Это приводит к тому, что образуется неглубокая спайка. Если же двигать стержень очень медленно, будет перегрев, возрастает риск прожигания поверхности.
Как влияет сила тока
Темп передвижения и установленная сила тока воздействуют на сварной шов одновременно. Чем выше напряжение, тем больше глубина проплавления. Соответственно в таком случае можно повысить скорость движения электродного элемента по материалу. Если совместить оптимальную скорость проводки и силу тока, получается ровное соединение требуемой глубины провара.
Мы поможем каждому понять, как правильно пользоваться инверторной сваркой. От вас требуется только внимательно изучить полученную информацию и закрепить все на практике.
Грамотное создание сварного шва и разновидности дефектов
Если передвигать электрод быстро, будет формироваться дефектная спай. Он должен быть на уровне металла. Все зависит от умений сварщика, он же выбирает тип движений, которые позволяют достичь требуемой глубины.
Если соблюдать европейские стандарты, то при работе со сталью до 4 мм толщиной, лучше не использовать поперечные движения.
Зачистка и подготовка поверхностей по сварку инвертором
Сваривать детали, а также тренироваться гораздо легче, если хорошо и правильно подготовить поверхность металла к сварке, для этого:
- Зачистите свариваемые поверхности шлифовальной машинкой от ржавчины, краски и прочих загрязнений, до чистого металла. Обязательно пользоваться при работе защитными очками или, что ещё безопаснее, защитным щитком;
- обезжирьте поверхности имеющимся у Вас средством;
- шлифовальной машинкой на соединяемых деталях снимите кромки (фаски) до требуемой глубины шва.
Основы сварки инвертором
Для начала разберемся в конструкции сварочного инвертора. «Начинку» рассматривать не будем, осмотрим, что есть сверху и чем придется пользоваться.
Из чего состоит инверторный сварочный аппарат (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Этот аппарат представляет собой небольшой металлический ящик, который в зависимости от мощности весит от 3 кг до 6-7 кг. Корпус обычно металлический, некоторые производители делают в нем вентиляционные отверстия — для лучшего охлаждения «начинки» (большей частью — трансформатора). Для переноски есть ремень, иногда есть еще и ручка: ремень надевают на плечо, если работа требует передвижения.
На одной из панелей есть клавиша или тумблер включения питания. В лицевой части расположены индикаторы питания и перегрева. Также есть ручки выставления напряжения и сварочного тока. Также на передней панели есть два выхода — «+» и «-» к которым подключаются рабочие кабели. Один кабель заканчивается зажимом-прищепкой, который цепляют к детали, второй — держателем электрода. Разъем подключения кабеля электропитания находится, как правило, сзади. Вот собственно, все.
При покупке инвертора обратите внимание, чтобы кабели были достаточно длинными и гибкими: так удобнее работать. Именно на недостаточно длинные и жесткие рабочие кабели больше всего нареканий у пользователей популярной марки сварочных инверторных аппаратов «Ресанта».
Общие принципы работы с инверторным сварочным аппаратом рассказаны в этом видео.
Сварка инвертором для начинающих
Как при любой электросварке, расплавление металла происходит за счет теплоты электрической дуги. Она возникает между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для создания дуги их подключают к противоположным полюсам: на один подают «+», на второй «-«.
При подключении электрода к «минусу» а детали к «плюсу» соединение называют «прямым». Если на электрод подан «плюс» — подключение — обратное. И тот и другой вариант используются при сварке, но только для металлов разной толщины: обратную — для сварки тонких металлов; прямую — для сварки толстых металлов (толщиной более 3 мм). Но это — не непреложное правило, иногда поступают наоборот.
Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе
Чем на практике вызвано такое разделение? Физикой процесса. Электроды при возникновении дуги движутся от минуса к плюсу. И передают при этом положительно заряженной поверхности еще и свою энергию, увеличивая ее температуру. Потому тот элемент, который подключен к положительному выходу, нагревается больше. При сварке металлов достаточной толщины их нужно хорошо разогревать, чтобы они сплавились и шов был качественный. Потому на них подают «+». Тонкий металл, наоборот, от перегрева может прогореть и к нему цепляют «минус», сильнее разогревая электрод, с которого в шов поступает больше расплавленного металла.
Правильно варить металл инвертором можно только если электрод хорошо вами контролируется. Для этого нужно держак взять правильно. Как это сделать, смотрите в видео.
Как при сварке образуется шов
Чтобы азы сварки инвертором были понятнее, рассмотрим, что происходит при образовании шва. Для начала уточним, что сварочный электрод для сварки металлов состоит из металлического сердечника и обмазки — специального покрытия, которое закрывает область сварки от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. Подробнее об электродах для инверторов читайте тут.
Теперь собственно о процессе сварки. Электрическая дуга образуется при контакте сердечника электрода и металла (как разжечь дугу читайте чуть ниже). При этом начинает гореть обмазка. Она частично расплавляется, переходя в жидкое состояние, частично превращается в газы. Эти газы окружают зону сварки — сварную ванну. Они не дают «прорваться» к расплавленному металлу кислороду из воздуха. Та часть обмазки, которая перешла в жидкое состояние, покрывает расплавленный металл, создавая второй слой защиты. После остывания она превращается в шлак, который коркой покрывает шов. И на этом этапе шлак защищает горячий еще металл от кислорода.
Как происходит сварка инвертором
Но шлак и защита — далеко не единственный процесс, который при этом происходит, и который нужно контролировать. При сварке необходимо следить за тем, чтобы место соединения двух кусков металла прогревалось равномерно и достаточно. Обе детали должны расплавиться на одинаковое расстояние от края. Чтобы прогрев был равномерным, нужно удерживать одинаковое расстояние от кончика электрода до детали. Делать это не очень просто: электрод в время сварки плавится, и частицы его расплавленного металла дугой переносятся в шов. Потому приходится держатель электрода постепенно пододвигать ближе к детали. Но и на этом еще не заканчивается техника сварки электродом. Нужно еще его кончиком «выписывать» некоторые фигуры — зигзаги, круги, елочки и т.д. Они позволяют сделать шов шире и сплавить две детали вместе. Самые распространенные движения электрода представлены на фото ниже.
Движения электрода при сварке инвертором: для начинающих сварщиков нужно отработать несколько движений до автоматизма
То есть, двигать электрод нужно из стороны в сторону на ширину шва по одной из этих траекторий, следить при этом за тем, в каком состоянии находится сварная ванна, и еще опускать по мере прогорания электрод, поддерживая расстояние до детали постоянным. Вот такая непростая задача стоит перед тем, кто хочет научиться варить металл. Сварочным инвертором это проще — дуга постоянная и не скачет, но поначалу у вас может не получиться.
В этом видео с очень большим замедлением показан процесс переноса частиц металла с электрода в сварную ванну и то, как она формируется.
Процедура сварной резки металлических изделий
Чтобы сформировать отверстие, выставьте ток в 140А, в случае, если используется электрод в 2.5 мм. После того как начался процесс возгорания, как бы вдавите проводник в металл. Следует дождаться, пока сталь проплавится и далее остается двигать стержень по нужному контуру.
При резке пластина должна быть установлена в вертикальном положении, иначе сплав будет течь вниз.
Электросварка инвертором для начинающих: начнем с азов
Для начала нужно разобраться в том, чем нам вообще придется пользоваться. Сам аппарат выглядит как небольшой ящик, весом до 7 кг. На панели есть тумблер включения, а также основные индикаторы.
Имеются и два выхода – первый плюс, второй минус. К ним мастер подключает кабели. Один из них заканчивается специальным зажимом, крепящимся к детали. Второй отводится под электрод и снабжен держателем. Такая вот простая конструкция. После остается только разобраться в том, как научиться правильно варить металл инверторной сваркой – рассказываем основы работы с инвертором для начинающих. Ничего сложного тут нет.
Если вы только выбираете устройство, проследите чтобы кабели были достаточной длины. Важна и их гибкость, это упростит работу.
Используемое оборудование, экипировка и правила техники безопасности
Подобная деятельность всегда связана с электрическим напряжением, поэтому так важно позаботиться о собственной безопасности. Первое, что нужно проверить – это кабели. Визуально осмотрите их и, после того как убедились, что все в полном порядке, включаем аппарат. Если видим, что вентилятор охлаждения работает ровно и не шумит, то все в норме.
Учитывайте вес и устойчивость металлической конструкции. Нередки случаи, когда сооружения рушились и придавливали своим весом рабочих. Если мы только учимся сваривать металл инвертором, обязательно помните о технике безопасности.
Процесс сварки тесно связан не только с электричеством, но и высокой температурой. Поэтому позаботьтесь об экипировке:
- специальные холщовые или брезентовые рукавицы;
- маска для защиты глаз и лица;
- рабочий костюм;
- в условиях замкнутого пространства нужен респиратор;
- обувь на резиновой подошве.
Сами электроды стоит подбирать в соответствии с типом сплава, который будет подвергаться обработке.
Внешний вид оборудования
Вот перечень всех датчиков и индикаторов, которые выведены на панель:
- тумблер для включения и выключения устройства;
- ручки для определения требуемой величины напряжения;
- индикаторы, позволяющие понять, когда прибор перегрелся, а также дающие информацию о подаче питания;
- два выхода — плюс и минус.
Подключить технику можно через специальный разъем, расположенный в задней части.
Обработка тонких материалов
При работе в домашних условиях предпочтение отдается небольшим деталям. В таком случае нельзя допускать даже незначительные ошибки, так как они моментально приведут к прожогу поверхности. Чтобы добиться идеально ровного шва, сначала нужно потренироваться на более толстом металле.
- Сварочные действия следует проводить с установленной величиной силы тока близкой к минимальной.
- Шов создавайте углом вперед.
- Одной из главных проблем при соединении тонких деталей является их деформация. Следите, чтобы полотно не перегревалось.
Частые ошибки новичков
Всегда следите за тем, чтобы расходники были полностью просушены, а если возможно, то и прокалены. Дело в том, что неопытному человеку будет крайне сложно разжечь дугу с использованием не прокаленных электрических проводников. Для начала подробно почитайте о том, как правильно варить и работать сварочным инвертором — для начинающих рекомендуется пользоваться при обучении аппаратом инверторной сварки типа Ресанта. Сначала теория, потом практика.
Еще одна частая ошибка – это выбор агрегата, с которым не так просто обращаться. Существуют такие приборы, система управления которых требует углубленных знаний. Мастеру с небольшим опытом стоит начинать с самых простых моделей.
Новичку следует пользоваться только масками, в которых светофильтр регулируется в автоматическом режиме. Проблема в том, что изделия без данной функции необходимо каждый раз настраивать заново, а без должного опыта можно допустить ошибки и получить ожог глаз.
Подготовка к сварке инвертором для начинающих
Перед началом выполнения работ необходимо плотно застегнуть комбинезон, надеть сварочную маску это обязательно не только новичкам, но и опытным которые забывают делать это.
В зависимости от того каким видом сварного шва вы будете сваривать детали (горизонтальный шов, потолочный шов, а также вертикальный шов) необходимо расположить, а также надёжно закрепить детали на рабочем месте.
Это достигается различными способами:
- с помощью «прихватки» свариваемых деталей между собой и к массивной металлической конструкции (стапелю, балке);
- используя специальных зажимов;
- с помощью оправок, кондукторов.
Теперь необходимо подключить сварочный аппарат к сети. Включить инвертор, и выставить параметры режима которые в каждом конкретном случае свои. Зависят они от положения сварки и толщины заготовки.
В данной статье приведем данные сварки и наплавки для листа металла толщиной в 10 мм.
Режимы сварки
Подбор электродов
После расположения и закрепления деталей, приступают к зажиганию электрической дуги между сварочным электродом и соединяемыми деталями.
Перед зажиганием не забудьте надвинуть сварочную маску на глаза, чтобы избежать вредного светового воздействия дуги на глаза и попадания брызг металла на кожу лица.
Для начинающих учиться сварке инвертором лучше все потренироваться зажигать дугу и накладывать валики сварных швов не на соединяемых деталях, а на сплошном листе, толщиной 10 мм и больше. После наработки навыков наложения правильных валиков можно будет приступать к сварке деталей.
Как правильно варить инверторной сваркой – выбор техники
Прежде чем ответить на этот вопрос, важно понять, действительно ли вам нужен такой агрегат для соединения металлических деталей. Бывают бытовые, полупрофессиональные и профессиональные. Инвертор – машина для использования электродов. Рекомендуем остановиться на устройстве для периодического применения дома, на даче или в гараже. Лучше приобрести недорогой, однако совсем дешевые модели малоизвестных марок брать не рекомендуем.
Поскольку подобная практика является целой наукой, которой учат в колледжах, не стоит сразу делать крупный проект, такой как верстак или беседка. Лучше опробовать себя на обрезках. А потом попробовать соорудить несложную вещь, к примеру — книжную полку.
Как зажечь дугу
Что создает дугу? Дуга образуется между свариваемыми деталями и электродом, на который подано напряжение от сварочного аппарата (инвертора).
Второй кабель от аппарата («масса») закрепляется на металлической пластине, на которой будут проходить сварочные работы или непосредственно на одной из деталей. Между держаком и массой инвертора создаётся напряжение, порядка 80 В.
Вначале, касаясь металла, мы замыкаем цепь. В зоне касания возникает сильный ток, нагревающий зону контакта. При отрыве электрода от металла быстро восстанавливается напряжение между ними, так как нагретые участки испускают электроны.
Электроны разгоняются за счет напряжения и ударяют в нейтральные атомы, выбивая из них электроны и превращая их в ионы. В результате между металлом и сварочным электродом возникает ионизированный (плазменный) канал с высокой температурой.
Настройка силы тока
Сила тока как уже говорилось ранее на аппарате (инверторе) устанавливается по диаметру электрода, обычно на аппарате есть соответствующая таблица. Берите среднее значение из рекомендуемого диапазона.
Со временем Вы научитесь определять, больший или меньший ток вам нужен при выполнении конкретных работ. Для практики лучше выбирать большие куски металла.
Ниже представлены видео уроки, как выполнять сварку металла новичку в сварке. Мы рекомендуем подробно ознакомиться с ними. Там даны ответы на многие интересующие Вас вопросы, например: «Как правильно зажигать дугу?».
