Определяем правильно параметры режима ручной дуговой сварки
Ручная дуговая сварка (РДС) – это соединение двух деталей при помощи воздействия электрической дуги, горящей между изделием и кончиком электрода. Используется покрытый обмазкой стержень, который плавится по мере горения дуги. Появляющиеся газы защищают сварочную ванну от посторонних включений, а металл штифта служит присадкой. Каждый сварщик должен уметь правильно подбирать режим сварки, чтобы соединение было прочным, а шов правильным и красивым. Рассмотрим как это реализовать на практике.
- Что такое режим ручной дуговой сварки и на что он влияет
- Выбор силы тока, его типа, полярности
- Выбор диаметра электрода
- Выбор скорости сварки
- Учитываем положение соединения в пространстве
- Учитываем напряжение
- Учитываем необходимость разделки кромок и количество проходов
Что такое режим ручной дуговой сварки и на что он влияет
Режим ручной дуговой сварки – это группа параметров (основных и дополнительных), определяющих характер протекания сварочного процесса. Среди них:
- сила тока;
- вид тока (постоянный или переменный);
- полярность в случае постоянного тока;
- скорость ведения электрода;
- диаметр электрода;
- напряжение.
Также на процесс сваривания влияет толщина изделия, наличие и форма разделки кромок, количество проходов и положение деталей в пространстве. Если ошибиться с выбором сварочного режима, возможны: непровары, прожоги, неравномерная толщина и высота шва, недостаточная прочность и герметичность соединения. Обсудим, как сварщик новичок может правильно подобрать режим ручной дуговой сварки для стыковки различных изделий.
Выбор силы тока, его типа, полярности
Сварочный ток может быть переменным или постоянным. Первый вырабатывают сварочные трансформаторы. Это наиболее доступные по цене аппараты, работающие от сети 220 или 380 В. Переменный ток постоянно меняет направление движения электронов из-за частоты 50-60 Гц, поэтому дуга горит менее стабильно, трещит, порой “гуляет”. Подходит для сварки неответственных конструкций из малоуглеродистой стали (ворота, калитка, забор, входные двери и пр.).
У больших трансформаторов регулировка силы тока осуществляется сведением или разведением первичной и вторичной катушки путем вращения рукоятки. У современных маленьких трансформаторов для регулировки предусмотрен небольшой круговой переключатель ступенчатого или плавного типа.
Постоянный ток для РДС вырабатывают инверторы и сварочные выпрямители. У “постоянки” движение электронов происходит всегда в одном направлении, поэтому дуга горит стабильно, тихо шелестит, снижается разбрызгивание расплавленного металла. Постоянным током от аппаратов ММА варят ответственные конструкции из мало и высокоуглеродистой стали, чугуна, нержавейки. Сила тока регулируется ступенчатыми переключателями или поворотными колесиками на лицевой панели.
У переменного тока полярности нет, а у постоянного есть. Поскольку электроны постоянно движутся от минуса к плюсу, подключая к разным полюсам держатель или зажим массы, получаем несколько эффектов при сварке. По физическим законам тепло концентрируется на “+”. Поэтому при прямой полярности (“-” на держателе, а “+” на изделии), обеспечивается: глубокое проплавление, небольшая ширина шва, стабильное горение дуги. Прямую полярность выбирают для резки или сварки толстых деталей 5 мм и более.
Обратная полярность подразумевает подключение держателя к “+”, а изделия к “-”. Здесь электроны с отрицательным зарядом движутся от изделия к электроду, что уменьшает температуру тепловложения примерно на 1000 ⁰С. Благодаря этому снижается глубина проплавления, увеличивается ширина шва. Но сам электрод горит гораздо быстрее, что увеличивает затраты на расходники. Обратную полярность выбирают для сварки тонких заготовок 1-3 мм. Еще на таком режиме сваривают нержавеющую сталь, чтобы снизить выгорание легирующих элементов. Во время соединения чугуна в сварочной ванне меньше бурлит углерод, снижается количество пор.
Силу тока при ручной дуговой сварке выбирают исходя из толщины металла и диаметра стержня электрода, а также пространственного положения шва. Все эти параметры взаимосвязаны. Если установить слишком высокий ток, электрод будет сгорать еще в воздухе, а электрическая дуга станет трудно контролируемой, увеличится разбрызгивание жидкого металла. На большой силе тока неизбежны прожоги при сварке листовой стали.
Недостаточная сила тока приведет к короткой дуге, которая будет тухнуть при малейшем отдалении кончика электрода. Проплавление будет неглубоким, и соединение быстро разрушится. Новички могут запомнить среднее значение – на каждый мм толщины заготовки необходимо 40-50 А сварочного тока. Но эти показатели могут уменьшаться в зависимости от других факторов.
Возможность повышения ампер напрямую связана с характеристиками аппарата. Поэтому при выборе инвертора заранее подумайте, какое сечение придется варить. Покупайте модели с максимальным током 200, 300 или 500 А, соответствующим вашим задачам.
Выбор диаметра электрода
Сварочные покрытые электроды бывают диаметром 1,6/2/3/4/5/6 мм. Чем толще заготовки, тем больше должно быть сечение стержня. Если сваривать толстый металл тонкими электродами, штифт будет перегреваться и распадется еще в воздухе. Или его обмазка перегреется и обсыпется, а сварка голым электродом оставит сварочную ванну незащищенной (появятся поры).
Слишком большой диаметр электрода будет “душить” электрическую дугу, не давая ей нормально гореть. Сварщику станет трудно контролировать маленький воздушный зазор, неизбежны прилипания конца электрода к изделию. Предлагаем сварщикам-новичкам таблицу режимов сварки исходя из сечения металла заготовок и диаметра электродов.
| Толщина заготовок, мм | Диаметр электрода, мм | Сила тока, А |
|---|---|---|
| 1 | 1,5 | 25-40 |
| 2 | 2 | 60-80 |
| 3 | 3 | 100-140 |
| 4 | 3 | 120-150 |
| 5 | 4 | 150-200 |
| 6-10 | 5 | 230-300 |
Выбор скорости сварки
В режим сварки входит скорость ведения электрода. Чем тоньше металл, тем быстрее нужно вести сварку, и наоборот. Задержки электрода на одном месте при соединении листовой стали приводят к прожогам. Слишком быстрое ведение электрода на толстых деталях не обеспечивает надлежащий провар и достаточный наружный валик. Как следствие, соединение получается слабым.
На заготовках сечением 5 и более мм требуется наложение шва путем совершения кончиком электрода повторяющихся движений. Это могут быть: зигзаги, кольца, восьмерки, лесенка, елочка. На тонком металле наоборот электрод ведут ровно без поперечно-колебательных движений.
Учитываем положение соединения в пространстве
- a) нижнее;
- б) горизонтальное;
- в) вертикальное;
- г) потолочное.
Кроме толщины металла и диаметра электрода, при выборе режима сварки играет роль положение соединяемых деталей в пространстве. Приведенные в таблице выше параметры актуальны для нижнего положения, когда жидкий металл остается на месте. На вертикальных стыках капли стекают под действием силы тяжести, поэтому силу тока убавляют на 10-15%. Если предстоит выполнить потолочный шов, сила тока снижается на 15-20%.
Порой требуется вести сварку прерывистой дугой, давая наложенному валику остыть, иначе неизбежны прожоги. Этот метод сварщики применяют на тонком металле 1-1,5 мм при вертикальных и потолочных швах.
Учитываем напряжение
В подбор правильного режима сварки входит установка напряжения, соответствующая технике накладки шва. Чем короче дуга (воздушный зазор между концом электрода и поверхностью изделия), тем она четче и легче управляется. Но не везде можно подлезть электродом близко к заготовкам (порой сварщику не видно сварочную ванну в таком положении). Тогда приходится увеличивать дугу, но с ростом зазора должно повышаться и напряжение, выдаваемое аппаратом.
Эта величина находится в диапазоне 20-36 В. На одних сварочных аппаратах напряжение автоматически повышается и понижается по мере регулировки силы тока. На других – предусмотрена ручная отдельная установка ампер и вольт, что позволяет более точно настроить сварочный режим.
Выдаваемые инвертором характеристики ВАХ напрямую зависят от входящего напряжения. Хоть производители и указывают, что аппарат варит при просадках до 180 V, а некоторые модели даже работают при 140 V, максимальная сила тока непременно падает. Поэтому, если в розетке на месте работы нет заявленных 220 или 380 В, нужно устанавливать на табло инвертора более высокую силу тока, чем положено, ведь фактические значения будут гораздо ниже. Здесь режим сварки подбирается опытным путем с пробами дуги на заготовке, ведь падение напряжения и возможности аппаратов везде разные.
Учитываем необходимость разделки кромок и количество проходов
При толщине детали 5 мм и более, необходима разделка кромок. На пластинах сечением 5-8 мм выполняют односторонний скос 45⁰, чтобы при сведении сторон получилась v-образная форма. Когда толщина деталей составляет 10 и больше, потребуется х-образная разделка. Без такой предварительной подготовки швы будут держать стороны лишь на поверхности, и соединение может разрушиться под нагрузкой.
В режим сварки входит количество и технология выполнения проходов на одном стыке, что определяет прочность соединения. Например, для заготовки сечением 10 мм с х-образной разделкой кромок потребуется:
- Сварка корневого шва электродом диаметром 3 мм с силой тока 100 А.
- Аналогичная проверка корневого шва на обратной стороне.
- Поочередное последующее наложение швов электродом диаметром 5 мм с силой тока 300 А.
Освоив эти принципы подбора режима сварки, получится определять правильные параметры для каждого типа соединения. Благодаря этому ваши швы будут прочными, герметичными и красивыми.
Ответы на вопросы: определяем правильно параметры режима ручной дуговой сварки
Купить
