Начало электродуговой сварки

6. Начало электродуговой сварки

Если вы уже прочли предыдущую главу о газовой сварке и попрактиковались выполнять швы при помощи этого вида сварки, обучиться другим видам сварки будет намного проще, и обучение электродуговой сварке не является исключением. В какой-то мере электродуговая сварка даже легче, чем газовая сварка, однако есть и достаточно сложные моменты. Имейте в виду, что именно практика поможет вам в совершенстве овладеть мастерством различными видами сварки.

Прежде всего, основным отличием электродуговой сварки от газовой является то, что вы будете работать только одной рукой. Вы будет управлять только держателем электрода.

4.15. Излучение и брызги во время электродуговой сварки очень опасны. Не позволяйте посторонним людям наблюдать за сваркой. Обратите внимание на количество дыма вокруг маски сварщика на данной иллюстрации. Пары опасны, поэтому необходимо выполнять работы только в хорошо вентилируемом помещении или использовать бытовой вентилятор, чтобы обеспечить соответствующую циркуляцию воздуха.

Электрод является одновременно источником присадочного металла и защитного газа, который вырабатывается при испарении флюсового покрытия. Для тренировки необходимо иметь несколько кусков стали и электроды диаметром 3 мм. Существует большое количество специализированных электродов, однако наиболее распространенным является электрод Е-6011, который идеально подходит для начинающих сварщиков, так как позволяет легко создать и поддерживать дугу. Хотя, при использовании электродуговой сварки, вы сможете управлять электродом при помощи одной руки, вы заметите, что при выборе электрода длиной 355 мм, ваша рука будет находиться гораздо дальше от рабочей поверхности. Один край электрода оголен, его необходимо установить в держатель.

Рекомендуется потренироваться выполнять настройки электродугового сварочного агрегата, не включая его. Просто примите удобное положение тела по отношению к сварочному агрегату, потренируйтесь держать электрод на расстоянии 6 мм от рабочей поверхности, затем проследуйте по линии сварного шва, используя волнистые движения электрода. Таким образом вы сможете уловить необходимую координацию движений.

Теперь вы готовы, установите на агрегате необходимую силу тока в соответствии с толщиной металла. Затем опустите маску и ударьте электродом по рабочей поверхности, чтобы начать дугу.

Начало дуги можно сравнить с зажиганием спички, при этом вам необходимо провести электродом по линии предполагаемого шва. Как только вы чиркнете электродом по поверхности, начнется электрическая дуга, однако электрод должен продолжать двигаться. В общем, электродуговую сварку можно назвать процессом создания короткого замыкания между электродом и рабочей поверхностью. Короткое замыкание будет нагревать воздух вокруг сварки и ионизировать его до того момента, пока воздух не начнет проводить электричество и будет продолжать дугу без необходимости контакта металлических поверхностей. Как только дуга начнется, электрод необходимо переместить подальше на соответствующее расстояние. Вам все это может показаться достаточно сложным, однако вы научитесь это делать за первые полчаса тренировок. Если вы прикоснетесь электродом к поверхности металла, он может прилипнуть, в таком случае электрод раскалится до красна по всей длине за короткий промежуток времени. Как только вы почувствуете, что электрод прилип к поверхности, сожмите зажим на держателе, чтобы отсоединить электрод. Это единственный способ, при помощи которого можно предотвратить плавление электрода. Электрод останется прилипшим к рабочей поверхности. Вы можете отсоединить его при помощи плоскогубцев, однако, если он очень горячий, не пытайтесь отсоединить его, взявшись кожаными перчатками, - вы можете обжечь руки даже через них. Дайте электроду остыть и используйте другой электрод, пока не научитесь правильно начинать процесс электродуговой сварки. Как только вы станете более опытным, вы будете быстро реагировать в подобных ситуациях и сможете быстро отсоединить электрод, немедленно провернув держатель и электрод из стороны в сторону.

Некоторые сварщики также используют другой метод начала дуги, который иногда называют «постукиванием», при этом необходимо быстро стучать наконечником электрода по рабочей поверхности, чтобы начать дугу, при этом не нужно прикладывать силу, здесь важны быстрые резкие движения.

Как только вы освоите процесс начала электрической дуги, следует приступать к установке подходящего расстояния от электрода до рабочей поверхности. Как только дуга начнется, необходимо переместить электрод назад на секунду, чтобы создать относительно длинную дугу (примерно вдвое больше толщины электрода, который вы используете), чтобы предварительно прогреть металлическую поверхность, с которой вы работаете. После этого необходимо сократить расстояние между электродом и рабочей поверхностью, на расстояние примерно равное толщине используемого электрода. Перемещайте электрод по линии шва, по мере его перемещения используйте легкие волнообразные движения. Некоторые сварщики перемещают электрод по линии, напоминающей небольшие перекрывающие друг друга овалы, другие используют зигзагообразные движения. Не задерживайтесь долго на одном месте и не держите электрод слишком близко к рабочей поверхности, иначе металл может проплавиться до дыр. Если же электрод будет располагаться слишком далеко от рабочей поверхности, дуга может исчезнуть, в таком случае процедуру начала дуги придется повторить. Если вам необходимо выполнить небольшой сварной шов на тонком материале, вам не нужно использовать волнообразные движения. При соединении плотных материалов, необходимо снять фаску или выполнить V-образный срез, затем необходимо выполнить один проход по нижней части среза, после этого последующие проходы выполняются с использованием поперечных колебаний электрода.

Электрод должен располагаться более или менее вертикально во время образования дуги, чтобы действительно предварительно прогреть металл, однако его необходимо слегка наклонить вперед (по направлению движения) на 20-30°, то есть необходимо держать электрод перед сварочной ванной (смотрите иллюстрацию). Попробуйте выполнить несколько прямых проходов по плоской горизонтальной пластине, пока не освоите технику образования шва. При выполнении прямого шва, сварочные ванны должны быть примерно в два раза больше в диаметре, чем электрод, который используется для сварки. Во время сварки, важно помнить, что не нужно смотреть на дугу, сконцентрируйтесь на сварочной ванне, которую оставили позади. Форма, размер и кристаллизационный слой являются основными параметрами определения качества сварного шва.

Если скорость движения электрода, сила тока и расстояние от электрода до рабочей поверхности установлены должным образом, вы сразу же поймете, почему агрегаты для электродуговой сварки, работающие на переменном токе, называют «жужжащими ящиками», так как услышите постоянный жужжащий звук. Стоит отметить, что звуки, которые создает ваш агрегат для сварки, а также внешний вид сварного шва могут рассказать о вашем прогрессе в освоении электродуговой сварки. Если расстояние от электрода до рабочей поверхности слишком большое, сварочные ванны будут образовываться неравномерно, а сварной шов будет слишком широким. Количество шлака после подобной сварки будет значительно большим. С другой стороны, если электрод будет располагаться слишком близко, он может прилипнуть к рабочей поверхности, сварной шов будет высоким, но не слишком широким, а звук работы агрегата будет мягче.

Одной из сложных частей обучения, по сравнению с обучением газовой сварке, будет освоение установки держателя в правильное положение, так как его необходимо постоянно приближать к рабочей поверхности по мере плавления электрода. В газовой сварке горелка должна оставаться на одном и том же расстоянии от рабочей поверхности. Зрительно-моторная координация, которую вам придется освоить, предполагает поддержание постоянного расстояния от электрода до рабочей поверхности, при этом электрод должен располагаться под прямым углом, а скорость движения должна быть соответствующей. Если электрод становится слишком коротким, необходимо заменить его. Если электроды слишком короткие, тепло, проходя по электроду, нагревает держатель, что может привести к получению ожогов даже через кожаные перчатки.

Скорость движения так же важна, как и расстояние от электрода до рабочей поверхности. Если скорость движения будет слишком высокой, сварной шов будет узким и глубина проплавления металла будет недостаточной. Если вы будете перемещать электрод слишком медленно, шов, наоборот, получится широким, к тому же деталь подвергнется воздействию слишком высокой температуры.

4.16. Электрод должен располагаться более или менее перпендикулярно по отношению к рабочей поверхности, чтобы начать дугу, затем его необходимо наклонить назад, чтобы продолжить формирование сварного шва.

4.17. Держатели электродов чаще всего оснащены зажимами с пазами, которые позволяют располагать электрод под необходимым углом. Многие сварщики предпочитают использовать держатель, в котором электрод устанавливается и проворачивается, чтобы зафиксировать его на месте.

4.18. Чтобы изменить угол наклона электрода, в случае использования такого держателя, просто согните электрод около держателя до необходимого угла. В некоторых ситуациях, если вам необходимо выполнить сварной шов в труднодоступном месте, вы можете выгнуть электрод до необходимого угла.

После того, как вы потренируетесь и подберете необходимую скорость перемещения электрода и расстояние от электрода до рабочей поверхности, попробуйте заканчивать и начинать шов. На практике вы можете столкнуться с ситуациями, в которых для выполнения шва потребуется несколько электродов, при этом вы хотите, чтобы шов выглядел аккуратным и равномерным. Как только вам нужно будет заменить электрод, остановите сварку, быстро переместив электрод подальше от рабочей поверхности, чтобы разорвать дугу. Как только вы прекратили сварку, необходимо удалить шлак, прежде чем продолжать варить шов. Как только вы замените электрод, продолжайте работы отступив примерно 13 мм от последней сварочной ванны. Новая дуга расплавит последнюю ванну и продолжит сварочный шов без видимых остановок. Конечно же придется потренироваться некоторое время. Если вы видели сварные швы, выполненные профессиональными сварщиками, вы не могли не отметить, что они выглядят настолько однородно, как будто были выполнены за один подход постоянно работающим агрегатом.