Изготовление электродов в домашних условиях. Как правильно варить электросваркой

В частном доме, на даче, в гараже и даже в квартире — везде есть немало работ, требующих сварки металла. Особенно остро эта необходимость ощущается в процессе стройки. Тут особенно часто требуются что-то подварить или отрезать. И если отрезать еще можно болгаркой, то надежно соединить металлические детали кроме сварки нечем. А если стройка ведется своими руками, то и сварочные работы вполне можно сделать самостоятельно. Особенно в тех местах, где красота шва не требуется. О том, как правильно варить сваркой, расскажем в этой статье.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

Как правильно сваривать металл

Научится правильно держать электрод и двигать ванну для хорошего результата недостаточно. Необходимо знать, некоторые тонкости поведения соединяемых металлов. А особенность заключается в том, что шов «тянет» детали, из-за чего их может перекосить. В результате форма изделия может сильно отличаться от задуманной.

Технология электросварки: перед началом наложения шва, детали соединяют прихватками — короткими швами, расположенными на расстоянии 80-250 мм друг от друга

Потому перед работой детали закрепляют струбцинами, стяжками и другими приспособлениями. Кроме того делают прихватки — короткие поперечные швы, проложенные через несколько десятков сантиметров. Они скрепляют детали, придавая изделию форму. При сварке стыков их накладывают с двух сторон: так возникающие напряжения компенсируются. Только после тих подготовительных мероприятий начинают сварку.

Как выбрать ток для сварки

Научиться варить электросваркой невозможно, если не знать, какой выставлять ток. Он зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость представлена в таблице.

Но при ручной электродуговой сварке все взаимосвязано. Например, в сети упало напряжение. Выдать необходимый ток инвертор просто не может. Но даже в этих условиях работать можно: можно медленнее двигать электрод, добиваясь хорошего прогрева. Если и это не помогло, меняете тип движения электрода — несколько раз проходя по одному месту. Еще один способ — поставить тоньше электрод. Комбинируя все эти методы можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.

Как правильно варить сваркой вы теперь знаете. Осталось отработать навыки. Выбирайте сварочный аппарат, покупайте электроды и сварочную маску и приступайте к практике.

Чтобы закрепить информацию, посмотрите видео-урок по сварке.

Каждому сварщику известно, что сваривание без электродов невозможно, а без качественных электродов невозможно качественное сваривание, поэтому необходимо приобретать качественные сварочные электроды, чтобы производить сваривание на наивысшем уровне. Однако возникают ситуации, когда нет возможности приобрести сварочные электроды, но есть множество подручных средств.Можно ли обойтись без завода-изготовителя сварочных электродов? Давайте узнаем об этом из этой статьи.

Электроды изготавливаются не так и сложно. Для изготовления необходимо подобрать сварочную проволоку подходящего диаметра для создания сварочного электрода. После подбора проволоки, ее необходимо разрубить на куски по 350 миллиметров и зачистить шкуркой. После этого необходимо подготовить обмазку, которая состоит из жидкого стекла (силикатного клея) и растолченного мела.

Для того чтобы покрытие было ровным. Необходимо электродную проволоку погружать в обмазку вертикально и оставлять под верхом чистый конец длиной 30 – 35 миллиметров. После этого электрод следует медленно вынуть и подвесить на веревке для просушивания. После полного высыхания и затвердения Вы получаете полностью рабочие сварочные электроды.

Когда сваривание производится в домашних условиях, то получается удовлетворительный результат при использовании контактного метода сварки алюминия. Данный вид сваривания производится с непрекращающимся оплавлением на электропроводных машинах. Также есть возможность проведения шовного сваривания алюминия, но для этого необходимо машину высокой мощности и со специальными ионными прерывателями. Использование таких методов может быть затруднено в домашних условиях, но некоторые сварщики все-таки пользуются ими.

При сваривании в домашних условиях стоит не забывать о том, что необходимо соблюдать технику безопасности и неукоснительно соблюдать все требования. Первым, на что необходимо обратить внимание, является изоляция всех проводов, которые принимают участие в сварочном процессе и находятся под напряжением.

Проводя сварочные работы у себя дома, требуется использовать перчатки или рукавицы, которые обезопасят Ваши руки от ожогов. От удара электрическим током Вас будут страховать резиновые сапоги. Проводя сварочные работы, требуется обязательно надевать специальную маску, чтобы защитить свое лицо от искр, угольков и ожогов. В помещении, в котором Вы собираетесь проводить сварочные работы ни в коем случае нельзя хранить легковоспламеняющиеся и огнеопасные материалы и предметы.

Если в помещении деревянный пол, то его следует закрыть от воспламенения с помощью металлического листа. Обязательно стоит поставить огнетушитель или ведро с водой возле того места, где Вы собираетесь производить сваривание. По причине возможного образования вредных газов или других опасных для здоровья соединений, требуется регулярно проветривать помещение, в котором Вы производите сваривание.

Принцип передачи тока в таких электродах прост. Один из концов на протяжении 3 см не имеет покрытия, чтобы его можно было захватить держателем для контакта с цепью тока. Второй конец немного очищается от покрытия, чтобы создать контакт с объектом при зажигании дуги.

Во время плавления в дуге протекают сложные процессы. В итоге окислительно-восстановительной реакции в газовой среде, на границе раздела шлака, металла и дуги происходит легирование, раскисление и окисление, которые создают шов.

Классификация электродов для сварки

Классификация сварочных электродов осуществляется по следующим критериям:

• толщина покрытия стержня;
• материал стержня;
• вид шлака, который образуется во время расплавления;
• тип покрытия;
• назначение для сварки специальных сталей;
• свойства шва металла;
• полярность и тип тока используемого для работы;
• допустимые пространственные положения наплавки или сварки.

Электроды для ручной дуговой сварки должны обеспечивать устойчивое горение и простое зажигание сварочной дуги. Кроме того, желательно, чтобы покрытие электрода расплавлялось правильно, а покрытие шва шлаком происходило равномерно и легко счищалось после окончания работы. При работе в металле шва следует избегать пор и трещин.

Перед тем как выбрать электроды для сварки постоянным током, нужно ознакомиться с их классами:

• УОНИ 13/45 – обладает основным покрытием, и используется для низколегированных и углеродистых сталей. С его помощью можно обрабатывать металлы, имеющие большую толщину, сосуды, работающие под давлением, и устранять дефекты литья.
• УОНИ 13/55 – имеет такое же назначение, как и УОНИ 13/45, а сваривать можно не только сосуды под давлением, но и строительные металлоконструкции.
• ОЗС-12 – применяется для работы с конструкциями из стали низкоуглеродистой. Работа может происходить в любом положении, кроме вертикального.
• ОЗС-4 – дает возможность производить работу по окисленной поверхности, подходит для низколегированных и углеродистых сталей.
• МР-3С – подходит для таких же сталей, как и предыдущий тип, кроме того, он создает аккуратный шов, чем облегчает весь процесс работы.

Типология покрытий для сварочных электродов

Чтобы сделать правильный выбор электродов для сварки, нужно принимать во внимание все тонкости покрытия, тип металла и вид шва. По типу покрытия можно выделить некоторые виды сварочных электродов, для которых мы укажем несколько слов о составе и применении.

Материалы с кислым покрытием содержат окиси железа, кремния, марганца и в некоторых случаях титана. Металл шва обладает повышенной склонностью к образованию горячих трещин. Можно использовать эти электроды для сварки переменным током и постоянным.

Варианты с основным покрытием состоят из карбонатов магния и кальция, плавикового шпата CaF 2 . Они становятся незаменимыми для сварки закаливающихся сталей, которые склонны к появлению холодных трещин в результате воздействия водорода, переходящего в околошовную зону из металла.

Такие покрытия с низкой окислительной способностью помогают перемещать из электрода легирующие элементы в шов. Кроме того, они применяются для сварки высоколегированных сталей. Наплавленный таким образом металл стоек к появлению горячих трещин. Можно соединять жесткие конструкции и использовать для толстых швов при наплавке в несколько слоев.

Но у них есть и недостатки: невысокая постоянность горения дуги, склонность к появлению пор при увеличении дуги в швах во время сварки, если на поверхности металла есть ржавчина или окалины.

Материалы с целлюлозным покрытием в основе имеют целлюлозу. Наплавленный ими металл включает в себя повышенное количество водорода. Они позволяют осуществлять сварку сверху вниз, в то время как с другими электродами получается некачественная дорожка при таком алгоритме.

Электроды с рутиловым покрытием включают в основу рутил, который состоит из двуокиси титана ТiO 2 , а также карбонаты и алюмосиликаты. Перед работой их нужно сушить при 200-градусной температуре 1 час, и только через сутки с ними можно работать. Ими можно варить сталь, на поверхности которой имеется ржавчина и окалина, поры образовываться не будут. Обладают большей стойкостью к появлению горячих трещин, чем электроды с кислым покрытием.

Их преимуществами можно считать: легкое зажигание, большое сопротивление усталости соединений сварки, низкую склонность к появлению пор во время зажигания и быстрого удлинения дуги. Такими электродами Можно варить низколегированные и малоуглеродистые стали; нельзя варить конструкции, которые работают при повышенной температуре.

Медь – один из древнейший известных металлов, которым пользовались еще несколько тысяч лет назад. Многие его считают универсальным и до сих пор, поэтому широкое применение меди в наше время никого не удивляет. Смотря на широкое применение меди Вы, может быть, задумаетесь над сваркой какого-нибудь медного изделия.

Медь обладает рядом прекрасных качеств, которые не свойственны другим металлам. К ним относится высокая электро- и теплопроводность, коррозионная устойчивость и пластичность. Также к ее техническим качествам можно отнести эстетичность, из-за которой металл очень востребован в декоративной отделке.

Итак, сварка меди – это очень востребованное дело, потому что медь имеет широкое применение. Однако электроды для сварки меди стоят немалых денег, и многие люди находят выход в изготовлении самодельных электродов, для собственного пользования. Для того чтобы произвести сварку меди Вам нужно очистить медную поверхность металла от окисления, потому что медь – это сильноокисляемый металл. Также при сварке меди Вам нужно использовать всевозможные присадки, например кремний или фосфор.

Так как у меди плохие литейные свойства, то рекомендуется использовать присадочные материалы. В основном используются материалы, в которых в большом количестве содержится фосфор, цинк, иногда серебро и т.п. Для сварки меди практически всегда используются угольные электроды, которые славятся своей невысокой ценой и качеством.

Для того чтобы сделать электроды для сварки меди своими руками Вам нужно, прежде всего, запастись всеми материалами, которые нужны для того, чтобы сделать правильное покрытие . Это такие материалы: ферромарганец 50%, плавиковый шпат 10%, жидкого стекла 20% и 8% ферросилиция. Все эти составляющие нужно тщательно перемешать и нанести на электродный стержень одинаковым слоем. Сам стержень должен быть сделан из медного прута длиной 30 – 40 сантиметров.

Нанести слой покрытия Вы можете, просто окунув его в раствор или сделать специальное приспособление, которое будет оппресовывать стержень. Однако многие люди не идут на такие жертвы и покупают обычные угольные электроды или наносят покрытие способом окунания стержня в жидкую массу покрытия. После нанесения покрытия на электрод ему нужно дать время на засыхание, а потом его требуется поместить в специальную печь для прокалки электродов при температуре 500 – 600 градусов в течение 50 минут или одного часа.

После прокалки электроды должны остыть от оптимальной температуры и полностью готовы к использованию. Однако многим людям кажется, что изготавливать электроды самостоятельно сложно и долго , поэтому они готовы купить их у нас. Если относите себя к этим людям, то можете оформить покупку у наших

Кто хоть раз сталкивался со сварочным делом наверняка обращал внимание на зажим электрода – одно неловкое движение, и стержень меняет угол, или и вовсе может выпасть. Разумеется, у профессиональных сварщиков не возникает подобных ситуаций, а вот любителю хотелось бы что-то более надежное – жесткая фиксация электрода позволит качественно и точно выполнить сварочные работы.

Какие материалы понадобятся

• Болт (35 мм) и шпилька (70 мм) с резьбой на 12;
• Удлиненная гайка (25-30 мм);
• Две обычные гайки;
• Стяжная гайка (барашковая);
• Пластиковый держатель (боковая ручка) «болгарки».

Подготовительные работы

Первым делом на удлиненной гайке отмечаем центр, после чего зажимаем ее в тисках. При помощи обычной дрели высверливаем сквозное отверстие. Диаметр сверла должен быть где-то на 1/3 больше возможной толщины электрода.6-8 мм. Следует следить за тем, чтобы сверло было строго перпендикулярно ребру гайки.

Затем зажимаем в тисках болт и при помощи болгарки срезаем шляпку. На это место привариваем стяжную барашковую гайку. Длина свободной резьбы должна быть не меньше, чем расстояния от края длинной гайки до центра сделанного отверстия.

Отвинчиваем рукоятку от нерабочей болгарки, дрели или иного похожего инструмента.

Внутренний болт легко выбивается.

Зажимаем в тисках и рассверливаем отверстие под нашу шпильку.

Теперь можно приступать к сборке.

Сборка эксклюзивного надежного держателя электродов

Вкручиваем в широкую гайку шпильку и болт с барашком таким образом, чтобы они немного не доходили до края сделанного отверстия.

Далее всю конструкцию вставляем в рукоятку и визуально отмечаем место, до которого предстоит закрутить фиксирующую гайку.

После скручиваем двойную гайку, а с противоположной стороны устанавливаем гайку на нужную глубину. Делаем намотку провода, идущего к сварочному аппарату, и зажимаем ее другой гайкой, используя для этого два рожковых ключа.

Помещаем шпильку с проводом внутрь рукоятки и окончательно фиксируем ее двойной гайкой с наружной стороны. Вставляем в отверстие электрод и закручиваем барашковый болт с небольшим усилием. Теперь можно приступать к сварке.

О чем не следует забывать

На протяжении всех работ использовались такие инструменты, как дрель, болгарка и сварочный аппарат. Все они требуют повышенного внимания, т. к. несоблюдение элементарных правил безопасности и пренебрежение к средствам индивидуальной защиты (рабочие рукавицы, очки, сварочная маска и спецодежда с длинным рукавом из негорючих материалов) может стать причиной травм, иногда достаточно серьезных.

Испытание

Проведя пробную сварку, могу с уверенностью сказать, что наш самодельный держатель является полноценной заменой промышленных аналогов. Он надежно фиксирует электрод, и в случаях залипания его достаточно легко отсоединить от свариваемой поверхности (в заводской рукоятке он часто выскакивает из зажима и остается приваренным к заготовке).

Недостатком можно считать лишь тот факт, что данная рукоятка выполнена из пластика, хоть и прочного. При продолжительной работе в любом случае происходит нагрев, и ручка может деформироваться. В остальном получилась отличная рукоятка, стоимость которой – три гайки и два болта.