Сварка инвертором для начинающих

Что такое сварочный инвертор и как он работает

Это устройство было названо инвертором, потому что оно преобразует переменный ток сети 220 В с частотой 50 Гц в высокочастотные колебания, а затем в постоянный ток. При этом КПД устройства высокий: порядка 85-90%, и даже при достаточно больших нагрузках счетчик слегка «трясется». В любом случае вам не придется оплачивать сумасшедшие счета. Расход будет немного выше, чем без сварки, но ненамного.

Большинство инверторных сварочных аппаратов работают от домашней сети 220В (есть аппараты 380В). И это одно из их преимуществ. К тому же они практически никак на него не влияют, т.е не «выжимают» напряжение. Что касается соседей, то будьте спокойны: они даже не узнают, что вы свариваете. Второе важное преимущество — они могут работать более-менее нормально даже при пониженном напряжении. Это особенно важно в сельской местности, где низкое напряжение является скорее нормой, чем исключением.

О технике безопасности

Личная безопасность должна быть превыше всего для начинающего сварщика. Всем, кто интересуется инверторной сваркой для начинающих, стоит позаботиться о защите. Вам понадобится:

• Сварочная маска
• Сварочные перчатки (гетры)
• Халат или комбинезон с огнестойкой подкладкой
• Обувь из негорючих и неплавких материалов
• Респиратор (в некоторых случаях)
• Защитные очки для чистящих средств

Минимальный набор защиты позволит избежать травм, которые легко получить без опыта. Желательно уделить пристальное внимание выбору сварочного шлема, чтобы защитить глаза от излучения сварочной дуги.

Как подобрать электрод для сварки инвертором

Чаще всего в учебных рекомендациях для новичков встречается зависимость от толщины свариваемого металла и диаметра электрода.

Рекомендации обычно даются по диаметру и толщине для конкретного типа металла.
Этого достаточно, чтобы выбрать диаметр расходного материала, прежде чем набраться достаточного опыта в сварке. Но это далеко не все, что следует учитывать при выборе.
Не менее важным будет тип покрытия электрода :

• Кислота (А) — для легирования низкоуглеродистых сталей. Они отличаются хорошим зажиганием даже при низком напряжении и стабильностью дуги. Подходит для работы с инверторами переменного и постоянного тока.
• База (Б) — для сварки жестких металлоконструкций в несколько слоев. Защищает швы от трещин и поддерживает ровную дугу при сварке постоянным током и обратной полярностью.
• Рутил ^® — для сварки в любом положении. Идеально для новичка. Хорошее качество шва, минимальное количество брызг, возможность приваривания ржавых участков. Электроды нечувствительны к влаге, что делает их пригодными для сварки труб. Перед использованием требует сушки и прокаливания.
• Целлюлоза © — для сварки в труднодоступных местах. Характеристики электродов с этим покрытием делают их отличным выбором для работы в любом положении. Они обеспечивают стабильную дугу и оставляют минимум окалины. Единственный недостаток — необходимость дополнительной шлифовки поверхности шва.
• Смешанный или комбинированный — здесь может быть несколько вариантов, но мы приведем в качестве примера только самый популярный — рутил-целлюлозный. Этот расходный материал сочетает в себе лучшее из двух, поэтому его также рекомендуется использовать новичкам.

Как настроить силу тока электродугового аппарата

Паять инвертором новичкам непросто. В будущем новичок сможет на основе опыта найти идеальную силу тока для конкретной ситуации. На начальных этапах вам нужно будет ориентироваться на средние значения и поэкспериментировать.
Для каждого диаметра электрода требуется определенное значение тока, а точнее диапазон значений. Примерной пропорцией можно назвать диаметр 1 мм при силе тока 30 А. На двоих нужно 60 А, на тройку 90 А и на четверку уместно на 120 А. В таблице указаны более точные диапазоны:

Не рекомендуем долго держать средние значения. Только имея опыт работы, вы сможете подобрать оптимальный вариант сварки металла.

Как разжечь электрод

Электрод установлен в держатель, подобрана сила тока и что дальше? Теперь можно приступить к делу и вот первое, что вам нужно знать, это как правильно включить электрод. Сделать это можно двумя способами:

С первым все ясно. Возгорание происходит при прикосновении электрода к металлической поверхности. Второй тоже должен быть легким. Представьте, что электрод — это спичка, а деталь — спичечный коробок. Удар обеспечит легкое возгорание, но не в труднодоступных местах.

Перед контактом обратите внимание на кончик электрода. Если вы видите металлический выступ, проблем с зажиганием быть не должно. Иногда воспламенению может мешать покрытие, которое не проводит ток и появляется после работы. Что делать в этом случае? Просто постучите по свариваемой детали, чтобы освободить желаемую часть лишнего слоя.

Основы сварки инвертором

Сначала рассмотрим конструкцию сварочного инвертора. Мы не будем рассматривать «начинку», разберемся, что на ней и что нужно использовать.

Из чего состоит инверторный сварочный аппарат?

Это устройство 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 «заливки» (в основном трансформатора). Есть пояс для переноски, иногда есть еще ручка — ремень надевается на плечо, если работа требует движения.

На одной из панелей есть кнопка включения или тумблер. Спереди есть индикаторы питания и перегрева. Также есть ручки для настройки сварочного напряжения и тока. Также на передней панели есть два выхода — «+» и «-», к которым подключаются рабочие кабели. Один кабель заканчивается зажимом, который крепится к детали, второй — электрододержателем. Разъем шнура питания обычно находится сзади.

При покупке инвертора убедитесь, что кабели достаточно длинные и гибкие, чтобы работать было удобнее. Именно к недостаточно длинным и жестким рабочим кабелям наибольшие претензии у пользователей известной марки инверторных сварочных аппаратов «Ресанта».

Общие принципы работы с инверторным сварочным аппаратом описаны в этом видео.

Начнем с выбора сварочного аппарата

Какой аппарат и какую маску купить, чтобы реализовать свои идеи? И планы были большие: давно хотел приготовить мангал из старого бака, стол из металлического профиля и пару металлических табуретов. С этими мыслями я отправился на какую-то ерунду в OBI и наткнулся на продажу компактного сварочного аппарата Wert. Устройство в комплекте с маской хамелеона стоило чуть больше трех тысяч рублей. Я планировал потратить две тысячи долларов на маску и пять тысяч на сварщика. Поэтому не долго думая купил набор за такие деньги.
Итак, чтобы приступить к приготовлению, мне понадобились:

• сварочный аппарат,
• маска
• рабочие перчатки (желательно перчатки сварщика, они у меня уже были),
• электроды.

Подготовка к работе инвертором

При первом включении, а также при перемещении сварочного инвертора на новое рабочее место необходимо проверить сопротивление изоляции между корпусом и токоведущими частями, затем заземлить корпус. Если инвертор долгое время находился в эксплуатации, перед началом сварки в обязательном порядке необходимо осмотреть его на предмет скопления пыли во внутреннем пространстве. В случае чрезмерной запыленности очистите все силовые элементы и сварочные агрегаты сжатым воздухом с умеренным давлением.

Чтобы система принудительной вентиляции прибора работала беспрепятственно, вокруг нее необходимо создать свободное пространство на расстоянии не менее полуметра. Запрещается готовить с помощью инверторных сварочных аппаратов вблизи рабочих мест шлифовальных и отрезных станков, так как они создают металлическую пыль, которая может повредить силовую часть и электронику инвертора. При сварке на открытой местности аппарат необходимо защищать от прямых брызг воды и солнечных лучей. Сварочный инвертор необходимо устанавливать на горизонтальной поверхности (или под углом, не превышающим значение, указанное в паспорте).

Внешний осмотр оборудования

Внешний осмотр сварочного инвертора проводится самим сварщиком перед началом каждой рабочей смены. Во время этой процедуры в первую очередь проверяется состояние изоляционных оболочек сварочного и силового кабелей и, при необходимости, производится их замена или ремонт. Далее проверяются электрододержатель и зажим кабеля массы, а также состояние вилок и розеток для подключения к сварочному инвертору. Следующим шагом является осмотр панели управления сваркой, чтобы убедиться в целостности тумблеров, переключателей, кнопок и индикаторов. Кроме того, определяется общая запыленность прибора и при необходимости очищается.

Использование средств защиты

При проведении сварочных работ наибольшую опасность представляет вероятность поражения электрическим током, ожогов от летящих капель расплавленного металла и воздействия света на сетчатку глаза из-за излучения электрической дуги. Кроме того, возможны механические травмы и попадание в дыхательные пути выделяющихся в процессе сварки газов. Поэтому любой начинающий сварщик, решивший освоить сварочный инвертор, за исключением самого устройства, должен приобрести комплект средств индивидуальной защиты и внимательно изучить правила безопасности при выполнении сварки. В стандартный комплект средств защиты сварщика входят искробезопасная маска и перчатки, а также комбинезон и обувь из негорючих и неплавких материалов. Также в процессе сварки инвертором может потребоваться специальный респиратор, а детали и швы необходимо очищать в защитных очках.

Принцип работы инвертора и его подключение

Инверторная сварка основана на принципе создания электрической дуги за счет замыкания двух контактов. Для этого используются компактные устройства, в которых понижающий трансформатор расположен посередине. В нем напряжение падает до безопасных значений (36-70 В), а ток увеличивается до показателей, способных плавить металл. Температура сварочной дуги может достигать 5000 градусов.

После трансформатора ток течет на диодный мост и выпрямляется. Прохождение ключей аппарата и транзисторов способствует обратному преобразованию напряжения в переменное, но с более высокой частотой. Вместо 50 Гц оборудование выдает 20-50 кГц. Затем он снова выпрямляется.

Это напряжение позволяет формировать более гладкие швы с мелкими хлопьями и обеспечивает полное перемешивание молекулярной структуры металлов. Прочные соединения выдерживают более высокие преломляющие и разрушающие нагрузки и при испытании давлением демонстрируют адекватную герметичность.

Благодаря небольшому весу инверторы пользуются большой популярностью у частных мастеров и различных строительных бригад. Научившись готовить с помощью такого прибора, вы сможете не только решить текущие проблемы в частном доме, но и начать на этом зарабатывать.

Общее описание порядка сварки инвертором

Чтобы приступить к пайке инвертором, необходимо разобраться в его подключении. Это требует:

1. Вставьте вилку кабеля питания в розетку или опору длиной не более 5 м с кабелем сечением 2,5 мм.
2. Нажмите кнопку питания и убедитесь, что горит соответствующий индикатор.
3. Установите правильную полярность. Для этого кабели с держателем и заземлением вставляются в гнезда, отмеченные знаками «+» и «-». Электронные частицы всегда перемещаются с отрицательного заряда на положительный, поэтому держатель должен быть «+». Тогда присадочный металл будет более равномерно и равномерно вплавляться в основную конструкцию.
4. Вставьте электрод необходимого диаметра в держатель, отвинтив или надавив (в зависимости от модели).
5. Установите сварочный ток в соответствии с параметрами заготовки.
6. Очистите место сварки проволочной щеткой от мусора или следов краски.
7. Надевайте защитную маску со светофильтром.
8. Зажгите бант на шероховатой поверхности и перенесите туда, где начинается шов.
9. Выполняйте поперечные колебательные движения с удалением шлака.
10. Правильно закрывайте «замок» шва и погасить дугу.
11. Очистите поверхность от застывшего шлака специальным сепаратором и проверьте соединение на предмет дефектов.

Грамотная организация рабочего места

Чтобы сварить инвертором, новичку необходимо правильно организовать свое рабочее место. Лучше всего это делать на металлическом столе. Заземляющий кабель подключается к ножке, чтобы поддерживать постоянный контакт с продуктом, даже если его нужно перекрутить или перевернуть.

Для стойки должна быть предусмотрена прорезиненная подкладка или крючок, чтобы сварщик мог положить ее и работать обеими руками. Поставить держатель с устройством на стол невозможно из-за короткого замыкания.

На рабочем месте нужны:

• отбойный молоток;
• металличесая щетка;
• футляр с электродами;
• штукатурка;
• пластина зажигания.

Важно удалить все легковоспламеняющиеся предметы, так как хлопья и капли высокотемпературного жидкого шлака рассеиваются в радиусе до 2 м. Возле стола ставится ведро с песком, чтобы прикрыть возможное возгорание. Тушить огонь водой не стоит из-за наличия тока на изделии и на столе.

Сварку инвертором лучше всего производить стоя или сидя, чтобы под рабочей рукой был упор. Это предотвратит раскачивание и сохранит правильное расстояние между концом электрода и заготовкой.

Над рабочим местом важно создать вытяжной шкаф, удаляющий газы из расплавленного металла и боковой обшивки (если этого не происходит снаружи). Когда рядом работают другие люди, стоит позаботиться о заборе, чтобы дуговая лампа не попадала им в глаза.

Подбор силы тока

Чтобы освоить сварку инвертором, новичку важно научиться правильно выставлять силу тока. Его выбирают исходя из толщины свариваемого металла. Если количество ампер будет слишком большим, шов будет чрезмерно проплавлен и в местах со сквозными отверстиями. Такое соединение легко разорвать при нажатии.

Когда сила тока низкая, металл сварного шва остается на поверхности без глубокого проплавления. Во время прогрева такие швы вскоре потекут. Металлические конструкции будут хрупкими и могут разрушиться.

Усилители на инверторе управляются переключателем на передней панели. Значения отображаются на цифровом дисплее или на нарисованной шкале. Для создания оптимальных соединений вам необходимо выбрать следующую силу тока:

Сила тока, А	Толщина металла, мм
35–55	1.5
45-75	2
90–125	3
125–165	4
140–170	5
160-200	6

Подбор диаметра электрода

Инверторная сварка станет простой задачей, если вы научитесь выбирать диаметр электрода в зависимости от заданной силы тока и толщины сторон свариваемой детали. Слишком тонкие элементы перегреваются при большом токе, что нагревает ручку держателя и доставляет дискомфорт паяльнику. Увеличенный диаметр не даст желаемой степени проплавления и будет постоянно прилипать.

Освоив сварку инвертором, новичок может выбрать диаметр электрода исходя из толщины металла:

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм
1.5	2
2	2,5
3	3
4	4
5	4
6	5

Пошаговый процесс создания сварочного соединения

Когда все настройки верны, можно начинать сварку с помощью инвертора. Предварительно наденьте защитную одежду из плотной ткани. Края куртки должны опираться на брюки, а также края штанин — на ботинки. Это предотвратит попадание горячих чешуек в эти области и появление ожогов. Лучше всего выбрать маску хамелеона, чтобы новичок более четко видел свои действия перед тем, как зажечь лук. На руки надеваются перчатки из прочной ткани.

Пошаговый процесс создания сварного шва выглядит так:

1. Кончик электрода прижимается к шероховатой поверхности. Это может быть металлический квадрат или прикрепленная к массе плита размером 100×100 мм. Этот нагрев запускает движение электронов в присадочном металле и повышает чувствительность к будущим возгоранию.
2. Обе стороны необходимо приметать, чтобы они не разъединились во время сварки. Прихватки размещаются как минимум в двух местах для размещения ложи и еще два добавляются с тыльной стороны с помощью Т-образной планки или уголка.
3. После этого бантик переносится на начало шва. Просто слегка прикоснитесь к металлу.
4. Арка горит очень ярко, поэтому сначала лучше потренироваться на шероховатых участках, чтобы привыкнуть к свету. Это позволит нам рассматривать ее не как белую точку, а различать происходящие в ней процессы.
5. Если удерживать лук на месте, он начнет образовывать металлическую лужу. Это называется сварочной ванной. Он создается путем плавления базовой стали и присадочного чугуна. Ширина ванной определяет границы будущего шва.
6. Помимо расплавленной стали в ванне будет присутствовать жидкий шлак. Его пары создают изолированную среду, защищающую шов от воздействия воздуха. При работе с инвертором начинающему сварщику важно научиться отличать жидкий металл от жидкого шлака. Первый белый, а второй красный. Если принять шлак за железо, можно оставить много сырых мест.
7. Хотя шлак защищает жидкую сталь от газовых включений, он скорее мешает ее поступлению, поэтому сварщик должен периодически отталкивать шлак, стекающий с наконечником электрода. При этом на поверхности образуются полосы, которые после затвердевания легко удалить.
8. Шов выполняется различными движениями кончика наполнителя, что требует более детального рассмотрения и описано ниже.
9. На завершающем этапе необходимо выполнить «блок» — так называется конец шва. Если вы просто удалите электрод, со временем образуется кратер, который затвердеет. Когда заводится вода, она капает. Он сломается при нажатии. Шов завершается отводом наконечника к твердому металлу (сбоку) или вставкой уже созданного соединения.

Как правильно держать электрод и вести шов

Инверторная сварка дает хорошие результаты, если правильно запаивать электроды. Здесь есть несколько позиций и приемов. Провести шов можно, располагая электрод под углом 90 градусов к поверхности, только в редких случаях, когда пространство для наклона рукой ограничено.

Оптимальный наклон набивочного элемента — 45 градусов от плоскости. Это создает направленное движение для выхода расплавленного чугуна и облегчает удаление шлака. Вы можете направлять шов слева направо и наоборот, в зависимости от удобства пользователя. Самостоятельная траектория разрешена. Когда требуется хорошее проплавление, движение всегда выполняется в направлении наклона электрода. Передний угол используется только для тонкого металла и широких швов.

Между наконечником и заготовкой необходимо выдерживать расстояние 3-5 мм. Он должен быть стабильным. Если это пространство уменьшить, наполнитель часто прилипает. При его удалении на 6-10 мм дуга гаснет и перестает плавить металл.

Для создания красивого шва в нижнем положении используется несколько приемов качания кончика электрода. Может быть:

• восемь «лежа»;
• полумесяцы;
• зигзаг;
• спирали;
• треугольники;
• двойная восьмерка;
• повторяющиеся прямоугольники.

Ширина исполнения фигурок определяет внешние границы шва. Способ перемещения выбирается с учетом параметров шва (где нужно больше присадочного металла по краям или в центре шва). Но это можно сделать и в нижнем положении, когда шлак и сталь не отводятся активно.

Сварка трубопровода

С помощью электродуговой сварки можно сделать горизонтальный шов, идущий по окружности трубы и вертикальный шов, идущий в сторону, а также верхний и нижний швы. Самый удобный вариант — это нижний шов.

Стальные трубы необходимо сваривать встык, при этом сваривая все края по высоте стен. Во время работы электрод необходимо устанавливать под углом 45 градусов — это сделано для уменьшения провисания внутри изделий. Ширина шва должна составлять 2-3 мм, а высота 6-8 мм. Если сварной шов нахлест, необходимая ширина составляет 6-8 мм, а высота — 3 мм.

Непосредственно перед началом работы необходимо провести подготовительные процедуры:

• Деталь должна быть чистой.
• Если края трубы деформированы, выровняйте их или обрежьте угловой шлифовальной машиной или, проще говоря, болгаркой.
• Края, по которым будет проходить шов, должны быть зеркально чистыми.

После подготовки можно приступать к работе. Все стыки необходимо сварить непрерывно, полностью в горячем состоянии. Стыки труб шириной до 6 мм сваривают в 2 слоя, шириной 6-12 мм в 3 слоя и с шириной стенки более 19 мм в 4 слоя. Главная особенность — постоянная очистка труб от шлака, то есть после каждого выполненного слоя необходимо очищать его от шлака, а уже потом готовить новый. Особое внимание нужно уделять при работе с первым швом, необходимо растушевать все косяки и края. Первый слой тщательно проверяют на наличие трещин, если они есть, то их нужно расплавить или разрезать и снова сварить.

Все последующие слои сваривают, медленно переворачивая трубку. Последний слой приваривается с плавным переходом к основному металлу.

Ошибки начинающих сварщиков

Чтобы научиться правильно готовить электросваркой, необходимо учитывать основные ошибки, допускаемые новичками:

1. Слишком быстрое перемещение электрода, в результате получается неровный шов.
2. Движение шва слишком медленное, в металле образуются дыры и прожоги.
3. Слишком неровный или ровный шов. Основная ошибка здесь — угол наклона электрода.
4. Сырой металл. Это происходит из-за того, что зазор 5 мм между металлом и электродом не соблюдался, т.е зазор был слишком мал.
5. В обратном случае, когда зазор слишком велик, металл не сваривается.

Все вышеперечисленные ошибки являются лишь самыми грубыми. Есть много других нюансов, которые можно понять только на опыте.

При сварке тонкостенного металла или профиля требуется тщательный подход к работе. Мелкие детали можно сваривать, поместив чистый электрод и приварив его непосредственно поверх него.

Сварка цветных металлов удивительно отличается, поскольку для нее требуются разные электроды. Также требуется особая защитная среда. Теперь можно купить универсальные аппараты, готовящие практически любой металл.

Также существуют полуавтоматы для работы с тонкостенными металлами. Суть их работы заключается в нанесении специальной нити.

Электросварка для новичков — задача не из легких. Но при достаточном желании его можно освоить. Вам остается лишь соблюдать основные правила и прислушиваться к советам самых опытных мастеров. В результате можно будет переходить к сложным задачам, оттачивая свои навыки.

Виды сварных соединений

В зависимости от того, как детали расположены вместе, к основным типам сварных соединений относятся:

Стыковые

Сделать швы проще всего даже начинающим сварщикам. Соединяют прилегающие друг к другу заготовки своими концами, расположенными в одной плоскости или на ровной поверхности. При сварке деталей разной толщины допускается смещение поверхности. Металлоконструкции из листового металла сварные встык, резервуары, трубы. По сравнению с другими сварными соединениями сокращается время работы и расход материалов, но кромки необходимо тщательно готовить.

Угловые

Это сварные соединения двух металлических частей под любым углом. Если детали разной толщины, то толстостенную кладут снизу, чтобы на тонкой не появлялись прожоги и подрезы, сварочная ванна создается плавлением металла толстой детали. Для увеличения прочности соединения накладывают швы с двух сторон. Внутренний угол приваривается слабым током, чтобы снаружи не образовывалось закругление.

Угловые сварные швы удобно выполнять лодочным способом. Детали прикрепляются к желаемому углу, а затем устанавливаются, как если бы это была плавучая лодка. После литья металл равномерно растечется с двух сторон без образования дефектов.

Каркасы небольших построек, контейнеров, навесов, кузовов грузовиков свариваются угловым методом. Кроме того, детали конструкции устанавливаются в труднодоступных местах.

Нахлесточные

Такими сварными швами соединяются параллельные металлические пластины, которые накладываются друг на друга с небольшим нахлестом. Для повышения прочности на разрыв и предотвращения проникновения влаги внутрь сварка выполняется с двух сторон. Таким образом можно соединять листы толщиной до 12 мм. Для выполнения стыков внахлест сварщику не требуется высокой квалификации, так как нет опасности ожогов и нет необходимости подготавливать кромки. Недостаток — повышенный расход металла.

Тавровые

Это сварное соединение конца одной детали с боковой поверхностью другой под прямым или небольшим углом. Если толщина заготовки более 4 мм, то сварку проводят с двух сторон с тщательной подготовкой краев вертикальной пластины. Тавровые соединения в основном используются при сборке несущих конструкций. Поэтому, если есть возможность изменения положения, ответственные узлы лучше сваривать «в лодке».

Торцевые

При выполнении таких соединений приваривают концы деталей, которые плотно прилегают друг к другу или отходят от стыка под углом не более 30⁰. Метод применяется при изготовлении корпусов, вентиляционных каналов, емкостей, металлических шкафов и т.д. К преимуществам торцевых паяных соединений можно отнести низкую вероятность ожогов и внутренних напряжений, вызывающих деформацию. К недостаткам можно отнести завышенный расход материала и появление коррозии при проникновении воды между листами через дефекты шва.

Выбор сварного соединения зависит от положения деталей относительно друг друга.

Другие критерии классификации сварных соединений

Помимо способа соединения деталей, швы различаются и по другим параметрам:

• по форме шва различают выпуклые и плоские швы,
• по длине бывают сплошные и прерывистые швы,
• по расположению свариваемых поверхностей в пространстве различают горизонтальные, вертикальные, потолочные и нижние швы и другие классификации.

Перед началом работ важно определиться с типом сварки по всем параметрам. Это поможет подобрать оптимальную технику сварки для каждого конкретного случая. Например, вертикальные угловые швы требуют большей подготовки, чем стыковые швы в нижнем положении.