Как варить угольными электродами

Дуговая сварка угольным электродом была придумана русским инженером Николаем Бенардосом ещё в 1882 году. На самом деле, это наистарейшем метод электросварки. На нынешний денек угольные либо графитовые электроды употребляются существенно пореже, чем железные, но всё же у их остаётся своя сфера внедрения.

Характеристики и разновидности

Угольный электрод представляет собой твёрдый стержень, состоящий из угля (кокса) и нескольких добавок. В роли связывающего элемента тут применяется смола.

Таковыми стержнями можно сваривать все сорта и разновидности металлов — от тугоплавких и тяжёлых до лёгких и пористых. Поперечник угольного электрода может варьироваться от 1,5 до 25 мм, а длина – от 25 до 300 мм (самые длинноватые употребляются тогда, когда соединяемые детали размещаются в недоступном месте). Также они могут иметь разную форму:

• круглую;
• полукруглую;
• прямоугольную;
• полую.

В большинстве ситуаций для работы используются круглые и полукруглые электроды — это наилучший вариант для получения обычного сварного шва.

Прямоугольные изделия в основном употребляются для заделки изъянов на железных поверхностях, а полые характеризуются тем, что способны сделать в месте соединения канавку в виде буковкы U.

Стоит также знать, что кроме обыденных есть омеднённые угольные электроды. На их наносят медное напыление для роста прочности, но при всем этом все другие эксплуатационные характеристики остаются приблизительно таковыми же.

Индивидуальности процесса

Электроды, изготовленные из угля, отличатся от железных тем, что относятся к неплавким. Это означает, что при сварке они играют роль проводника электро энергии, но не стают частью сварочной ванны.

В процессе работы угольные стержни разогреваются до весьма высочайшей температуры. А если продолжать нагрев, то фактически сходу из расплавленного состояния они перейдут в состояние кипения (к слову, уголь бурлит при температуре 4200 °C).

Из-за особенностей материала применять в процессе сварки можно лишь неизменный электронный ток прямой полярности. Соответственно, минус (катод) тут должен находиться на электроде, а плюс (анод) на железной поверхности изделия.

При работе с угольными электродами сварщику, обычно, требуются присадочные элементы. При всем этом сваривать можно 2-мя способами:

• слева вправо (в таком случае присадка оказывается сзади электрода);
• справа влево (впереди находится присадка).

Любопытно, что при сварке слева вправо термическая энергия употребляется эффективнее, и это дозволяет прирастить скорость работы. Но на практике почаще можно повстречать технологию «справа влево» – она привычней.

В неких ситуациях возможно обойтись и без присадки, к примеру, при отбортовке тонких железных изделий либо при сварке угловых соединений. Причём если применять угольный электрод без присадок для соединения железных листов, имеющих толщину до 3 мм, то производительность будет на порядок больше, чем при сварке с другими электропроводниками.

Применение в домашних мастерских

Для работы с угольными электродами в домашних условиях подойдёт обычный элекродуговой сварочный аппарат. Потому что теплопроводимость угольных стержней мала, можно создавать дугу при силе тока всего в 3-5 Ампер.

Причём эта электродуга по мере необходимости растягивается в длину в 30-50 мм. Электрод испаряется медлительно и не липнет к сплаву, потому вести угольную дугу по направлению грядущего шва довольно просто.

Способности, нужные для выполнения обычных работ (таковых как сварка проводов, сварка тонких железных пластинок и так дальше), приобретаются в данном случае весьма стремительно.

Варить домашним мастерам следует не на улице, а строго в закрытых помещениях. Угольная дуга реагирует на дуновения ветра, газовые потоки, магнитные поля и остальные действия.

Чтоб не растрачивать время на перестановку электрода в держателе и чтоб он не очень грелся при сварке, его можно заблаговременно заточить с обоих концов. Когда один конец перегреется, электродержатель поворачивается на 180 °, и сварка длится иным концом.

Мастерам, у каких в наличии не очень много расходных материалов, следует пользоваться данным советом.

Угольные и графитовые электроды некие спецы употребляют, чтоб варить медные шины на трансформаторных подстанциях. А в домашних кустарных мастерских таковыми электродами можно, к примеру, сваривать медные провода.

Неплохим присадочным материалом в данной ситуации станут бронзовые прутки. Поперечникы таковых прутков подбираются в зависимости от толщины свариваемых деталей и рассчитываются по особым формулам.

Вприбавок ко всему угольными электродами можно делать не только лишь сварочные работы, да и операции по резке железных изделий.

Работа с алюминием

Угольными электродами соединяют даже дюралевые изделия, которые обычно числятся сложными для сваривания. Алюминий владеет малой плотностью, значимой теплопроводимостью и стойкостью к коррозии.

Плавится этот сплав при температуре 660 °C, к тому же он довольно отлично смешивается с кислородом, из-за что покрывается плёнкой окиси алюминия (хим формула – Al2O3).

Наличие таковой плёнки, также лёгкость образования трещин и пор в сплаве шва – главные трудности, с которыми сталкиваются при сварке алюминия. Но применение угольных электродов дозволяет управляться с ними.

А именно, конкретно таковой метод употребляют для соединения дюралевых шин в цехах электролиза. Сваривают шины обычно встык на подкладке из графита либо алюминия.

По краям шин монтируют графитовые пластинки с вырезами напротив шва. Данные вырезы дают возможность вывести конечную и исходную точку шва за границы рабочего сечения.

При сварке дюралевых поверхностей угольной дуговой сваркой присадочным материалом служит проволока либо пруток из такого же сплава. Для того чтоб окисная плёнка не мешала и не повлияла на итог, на кромки шва добавляют флюс марки АФ-4А, который представляет собой однородный мелкодисперсный порошок белоснежного цвета.

Пошаговая последовательность получения надежного и неопасного соединения медных проводов способом сварки

Посреди разных методов соединения медных носителей тока идеальнее всего зарекомендовал себя способ сварки. Соединенные сваркой жилы образуют равномерную массу с наибольшей проводимостью. Это не допускает внутреннего разогрева, сохраняет пожарную сохранность и бесперебойную работу сетевых электроустановок.

Какое оборудование будет нужно для сварки медных проводов

Для сваривания приготовленных медных кабелей пригодится инвертор, электроды.

Индивидуальности меди: текучесть, высочайшая теплопроводимость, способность всасывать газы — требуют от исполнителя опыта и мастерства.

Используемые электроды

Для сварки медных проводов используют две разновидности электродов: угольные либо графитовые с покрытием из медного напыления:

• температура разрушения материала электрода — наиболее 3800ºС, а у меди плавление при 1080ºС, что допускает их неоднократное внедрение;
• резвый разогрев материала стержня до температуры разжижения меди;
• во время сварки углеродный стержень не прилипает к проводам;
• 5-10 А — достаточный, хотя и маленький ток для устойчивого разряда дуги.

Индивидуальности использования угольных электродов

Электроды делаются из упрессованного в форме стержня электротехнического угля темного цвета. Концы его имеют скос. Даже при совершенно маленький силе сварочного тока на кончике электрода возникает высочайшая температура.

Угольный электрод употребляется, когда графитовым элементом сварить не удается. Работать необходимо весьма пристально, чтоб не допустить перегрева изоляции. Угольные электроды обычно употребляются в сварочных устройствах малой мощности.

При работе с электродами из угля нужно учесть последующие индивидуальности:

• пространство сварки владеет хрупкостью, может окисляться и иметь пористую структуру;
• из-за высочайшей температуры дуги электрод резвее расходуется;
  
• угольным стержневым электродом работать труднее, чем графитовым, требуются практические способности.

Сварочные электроды из графита

Стержни-электроды из графита имеют сероватый цвет с маленьким железным цветом. Кристаллическая структура углерода не подвержена окислению. При сварке кристаллический графит образует устойчивое к коррозии и температуре соединение. Эти электроды прибыльны в использовании, они дешевле угольных. Стержни не растрескиваются, служат длительно.

По мере необходимости вероятна подмена на подручные изделия из графита — щетки от коллекторных движков, стержни разобранных батареек. В случае использования подручной графитовой подмены без омеднения заместо обыденного держателя используют зажим «крокодил».

Примерная стоимость графитовых электродов на Yandex.маркет

Графитовые электроды почаще употребляются с инверторами, регулирующими сварочный ток.

Инверторы

Для сварки подойдет устройство неизменного либо переменного тока с напряжением в спектре 12-36 В, регулировка тока неотклонима.

Выбор модели исходит из предполагаемых режимов использования устройства: от получасовой работы без перерыва до многочасового интенсива.

Если устройство будет употребляться нечасто, то подойдет модель, обеспечивающая наибольший сварочный ток 150 А мощностью порядка 500 Вт. Этого довольно для сварки скруток-жгутов сечением 20-25 мм².

Примерная стоимость инверторов для сварки на Yandex.маркет

Рекомендованные режимы сварочного тока для различных проводников

Величина сварочного тока зависит от размера сечения и количества жил в скрутке: чем толще скрученный жгут, тем большее значение силы тока необходимо выставить на сварочном аппарате:

• 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 70 А;
• 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 80-90 А;
• 2-3 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 80-100 А;
• 3-4 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 100-120 А.

Обозначенные режимы сварочного тока являются приблизительными. У различных производителей провода различаются по хим составу и заявленному сечению, сварочные приборы также различаются своими чертами. Потому величину сварочного тока лучше подбирать фактически на маленьком отрезке такого же провода. Хорошим при подборе режима опытным методом будет тот, когда дуга устойчива, а краешек электрода не клеится к месту сварки.

У современных аппаратов инверторного типа:

• устойчивый сварочный разряд, обеспечивающий высококачественное выполнение сварочных работ;
• при сварке водянистый сплав не разбрызгивается;
• дуга не ослепляет сварщика из-за низкой точки плавления меди;
• инверторы нетяжелые, их габариты маленькие, что дозволяет переносить их к месту монтажа на ремне.

Предварительные работы

Перед началом работы с проводами необходимо снова проверить отсутствие на их напряжения.

Для предстоящей работы пригодятся ножик либо особые разделочные приспособления, наждачная шкурка, растворитель, плоскогубцы либо пассатижи, изоляционная лента либо термоусадочная трубка. Если для изоляции применяется термоусадочная трубка, весьма комфортно применять фен, дающий плотное облегание пленкой.

Для получения высококачественного соединения проводится предварительная работа в таковой последовательности:

• с жилы заботливо снимают участок изоляционного покрытия не наименее 7 см для жилы сечением 1,5 мм². Если провода толще, то на любые 0,5 мм² поперечника жилы убавляют 5 мм изоляции. Разделку проводят вдоль проводника ножиком либо особым инвентарем — стриппером;
• обнаженные участки провода зачищают наждачной шкуркой;
• поверхность проводников обезжиривают ацетоном либо уайт-спиритом;
• аккуратненько, чтоб не разрушить провода, скручивают их в жгутик руками либо плоскогубцами, стараясь обеспечить их плотное прилегание друг к другу;
• кусачками либо монтажными ножницами отрезают краешек жгута для сглаживания жил.

Метод сварки проводов

Для неопасной работы пригодятся рукавицы, защитные сварочные очки, спецодежда. Необходимо снова проверить, что под местом сварки нет легковоспламеняющихся предметов. Убедившись в полной сохранности, можно начинать сварку:

• на скрутку около изоляции ставят зажим-радиатор для отвода лишнего тепла от медного проводника и защиты изоляционного покрытия от оплавления;
• туда же крепится «масса» сварочного инвертора;
• к сварочному аппарату подключают питание от сети;
• держатель с электродом подносят к концу скрутки;
• дуга расплавляет медь, на конце жгута-скрутки появляется наплыв в виде капли;
• процесс сварки происходит 1-2 секунды.

Опосля того как сварка остынет, скрутку помещают в термоусадочную трубку либо обкручивают изоляционной лентой.

Исполняем сварку меди в домашних условиях

Сваривание железных деталей – это технологическая процедура, позволяющая получать неразъемные соединения средством формирования связи меж межмолекулярными и межатомными частичками материала при значимом нагреве до расплавления, пластической деформации. Точечная сварка меди в домашних условиях употребляется, обычно, для соединения почти всех металлов, их сплавов во всех производственных сферах, даже медицине.

Для воплощения сварочных работ могут употребляться различные источники энергии: трение, ультразвук, электронная дуга, электронный ток. Современные технологии так совершенны, что работы, связанные со сварочным соединением железных конструкций можно делать не только лишь на промышленных предприятиях, да и в полевых условиях, на водоемах, под водой, даже в мироздании.

Но, как и в любом виде деятельности есть свои аспекты, достоинства и недочеты, требования к сохранности проведения работ и прочее. Так, при организации сварочных работ в домашних условиях с заготовками из меди, алюминия, латуни, нержавеющей стали нужно соблюдать установленные меры предосторожности. Данный тип деятельности относится к особо небезопасным для здоровья человека: существует опасность поражения ультрафиолетовыми излучениями органов зрения, попадания расплавленного сплава на кожу, поражения электронным током и пр.

Разработка газовой сварки меди

Газовая сварка меди в домашних условиях является самой всераспространенной технологией, используемой в бытовых условиях. Получаемый сварочный шов по данной методике различается высочайшей прочностью. Конкретно благодаря этому параметру газовая сварка пользуется огромным спросом у домашних мастеров. Для выполнения соединения медных изделий на дому нужно иметь под рукою:

• Сварочный аппарат
• Газовые горелки
• Баллоны с газом (ацетилен)
• Проволока из меди
• асбест

Некие советы опытнейших сварщиков

• Если толщина изделия из меди не больше 1 см, соединение можно создавать одной горелкой.
• При толщине медного эталона наиболее 1 см уже необходимо применять сходу две горелки, 2-ая будет служить для обогрева.
• Чтоб понизить в данном случае отток термический энергии, добавочно пригодятся асбестовые листы.
• Рекомендуется при сваривании медных изделий применять электротехническую проволоку из меди, за ранее очищенную лакокрасочных изоляционных покрытий.
• Зачистка непременно проводится и свариваемых краев изделий. Сиим условием не стоит третировать, потому что от него зависит возможность образования закиси меди.

Все нужные условия подготовительной подготовки к сварочным работам выполнены. Означает можно приступать конкретно к соединению приготовленных медных изделий.

Советы

• Нагретые участки соединения, которые размещены поблизости друг к другу, необходимо стараться не перегревать.
• Пламя концентрированное нужно направлять перпендикулярно шву конкретно на край проволоки.
• Проволока обязана плавиться ранее краев изделия. Процесс варения длится до того времени, пока не сформируется весь шов до конца.
• Нужно держать в голове, что приостановка незаконченного соединения способна привести к перегреванию неких участков изделия, соответственно закиси меди, формированию трещинок.
• Законченный сварной шов непременно проковывается.
• Для маленький толщины изделий проволоку необходимо вести прохладной.
• Если толщина изделия составляет больше 0,5 см, тогда проволока обязана быть разогрета до температуры 200 градусов. Допускается и большая температура, но не наиболее 500 градусов, потому что будет создаваться зернистость сплава, который потом станет достаточно хрупким.
• Сварной, прокованный шов нужно довести до температуры 500 градусов и одномоментно охладить.

На этом можно считать соединение медных деталей завершенным.

Аргонно-дуговая сварка медных образцов

Аргонно-дуговая сварка в домашних условиях производится с помощью сварочного оборудования с внедрением неизменного тока, неплавящимися вольфрамовыми электродами. Процедура припоминает паяние изделий: электрод греется до высочайшей температуры. В итоге медь начинает расплавляться.

При таковой методике сваривания принципиально одномоментно охлаждать соединяемые участки. Аргонно-дуговая сварка предугадывает внедрение аргона, медной присадочной проволоки, которая за ранее очищается от лакокрасочного изоляционного покрытия.

Сварка меди: область применение технологии

Аргоновая сварка применяется для проведения ремонта конструкций, сделанных из меди. Она довольно отлично себя показала при выполнении сварочных работ на недоступных участках.

Аргонно-дуговая сварка довольно нужна на производственных предприятиях, а при наличии соответственного оборудования также удачно может применяться в бытовых условиях. Если в наличии есть инверторное оборудование для сварки, особые плавкие электроды, функцию соединения медных образцов можно производить по технологии сваривания железных изделий. Принципных различий в данном случае фактически нет. Но, при таковой методике соединения намного труднее создать вертикальный шов, нежели горизонтальный.

Что нужно знать о электродах, применяемых для сваривания медных деталей

Чтоб сварочный шов вышел высочайшего свойства, рекомендуется использовать электроды, покрытые особым составом. Схожее покрытие нужно для продуцирования шлака, образующегося с окислами сплава. Оно не будет давать воздуху соприкасаться со сварным швом. Обмазка заполняет пустоты, формирующиеся в момент сваривания деталей за счет выгорания компонент и потом вводит новейшие составляющие в шов. Таковая обмазка содействует наилучшей стойкости электронной дуги. Шлаковый слой, продуцируемый данным покрытием, будет замедлять остывание расплавленной меди, при всем этом из шва будет выходить больше газов.

Электроды, используемые в процессе сваривания, разделяются на два типа:

• плавящиеся – для их производства употребляется проволока из меди, стали, алюминия, чугуна;
• неплавящиеся – для их производства употребляется синтетический графит, электротехнический уголь.

При выбирании электродов нужно глядеть на их цвет:

• желтоватые электроды предусмотрены для образцов, выполненных из жаропрочных, коррозийно-стойких сталей;
• красноватые – употребляются для электродуговой сварки медных изделий;
• сероватые – для заготовок из цветных металлов;
• голубые – предусмотрены для соединения теплоустойчивых компонент.

Сваривание латунных конструкций

Сварка латуни в домашних условиях – это достаточно непростая процедура, потому что в состав латуни заходит цинк, который при нагревании испаряется, в итоге что изделие теряет первоначальную крепкость.

Сама латунь представляет собой сплав с цинком. Разработка соединения деталей, сделанных из латуни, считается сложной из-за испарения цинка при больших температурах, данный хим элемент одномоментно окисляется, в итоге что формируется ядовитая тугоплавкая окись. Потому сварка латунных образцов обязана выполняться в специально оборудованных местах, снаряженных вытяжкой, сварщики должны работать в респираторах.

Главные требования, предъявляемые при сварке латуни

• Чистота процесса при использовании аргонно-дуговой сварки. Перед началом работ изделия кропотливо зачищаются до соответствующего железного блеска поверхности.
• На поверхности свариваемых деталей не обязано быть окислов, при наличии которых их непременно необходимо убрать. Для этого употребляется азотная кислота. Опосля выполнения таковой чистки изделие промывается в жаркой воде, потом сушится.

При выполнении сваривания деталей аргоном чувствуется соответствующий непрерывный треск, а сварочная дуга имеет умопомрачительный цвет. Это все из-за наличия в сплаве цинка. Латунь в процессе соединения не прогорает, не отлетает отдельными кусочками, потому что она плавится. Бывалые сварщики рекомендуют варить латунь отдельными участками, не расплавлять ее сплошным слоем. При сплошном расплавлении материала существует возможность прожигания сплава.

Если нужно заварить кратер, тогда рекомендуется равномерно уменьшать напряжение сварки, увеличивать длину дуги с отведением потом ее в сторону от обрабатываемого изделия. В процессе такового соединения шов заполняется в полном объеме, поджаривание цинка приводит к его испарению, в итоге что в сплаве образуются недостатки. Чтоб уменьшить испарение данного хим элемента, нужно прирастить в пламени наличие кислорода, применять присадочные материалы, легированные бором, алюминием, кремнием.

Совет! При выполнении соединения деталей из латуни осуществляйте сварочные работы на улице, не третируйте требований сохранности!