Всё, что нужно знать о сварочных работах

Напомним, что с помощью сварочного аппарата полуавтомата можно сваривать и тонкий (0,7–0,8 мм), и довольно толстый металл (4 мм и даже толще). Ввиду этого, используя полуавтомат, можно варить любой металл, имеющийся в конструкции автомобильного кузова автомобиля (лонжероны, крылья, пороги и т.д.).

Важно знать способы соединения металла сваркой, которые чаще всего используются:

• Сварка внахлест
• Сварка встык
• Сварка через отверстие (электрозаклепка)

Сварка внахлест является самым простым, и поэтому наиболее широко используемым способом соединения металла. В данном случае одна часть металла накладывается на другую. Применяется, к примеру, если нужно вварить ту же заплатку или ремонтные вставки. Варят внахлест при ремонте или замене силовых элементов, таких как: лонжероны, усилители, пороги.

Сварка встык используется тогда, когда выполняется замена детали не полностью, а ее часть. Допустим, устанавливается ремонтная вставка на крыло, или вваривается заплата. Снимать фаски с краёв стального тонкого листа при таком способе сварки не надо. Фаски снимаются, если толщина металла 2 мм и больше, и то не всегда. Нужно знать, что при сварке встык требуется точная взаимная подгонка деталей перед ремонтным процессом. Это значит, что зазоры между краями свариваемых металлических частей должны отсутствовать, или же быть минимальными. В противном случае, при попытке сварить две железные части, тонкие и плохо подогнанные, можно получить дыру, а не хорошее сварное соединение.

Сварка стык в стык обычно применяется при ремонте внешних поверхностей деталей кузова машины (если частично меняется крыло и т.д.). А также тогда, когда необходимо высокое качество ремонтных работ. Вы спросите почему? Всё потому, что иногда повреждённую деталь можно заменить частично, а не полностью. То есть, вырезают лишь повреждённый участок детали, а не всю полностью. На место вырезанного участка ставят кусок, вырезанный из целой кузовной детали. Сварка ведется встык сплошным точечным швом. Если всё выполнить правильно, то после зачистки и шлифовки сварной шов практически не требует шпатлевания.

Данный способ сварки требует большого объёма подгоночных работ и довольно высокой квалификации от сварщика. Сваривание встык металла от 2 мм и более, осуществляется значительно проще. Толстый металл не надо очень точно подгонять, поэтому позволяет допускать небольшие огрехи при подгонке. Металл от 2 мм можно варить сплошным точечным швом, как правило, это проще и удобнее.

Сварка через отверстие, или электрозаклепка является разновидностью соединения внахлёст. Немного напоминает точечную сварку, которая используется при сборке кузова на предприятии. Очень часто применяется при ремонте автомобиля. Новые крылья, пороги, самые разные усилительные накладки на силовые части кузова, а иногда и сами силовые части тоже могут быть приварены электрозаклепкой.

Существует несколько видов сварных швов вне зависимости от способа сваривания металла. Они бывают таких видов:

1. Сплошные
2. Сплошные прерывистые
3. Точечные

Как происходит сварка точечного шва можно понять из самого названия — это чередующиеся сварные точки с определённым интервалом. Промежуток между ними может быть разным: от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, все зависит от поставленной цели.

Сплошной шов может иметь вид отдельных точек, которые располагаются вплотную с некоторым перекрытием. Его еще называют сплошной точечный шов. Такие швы  широко используются при соединении встык тонких и толстых железных частей. В автомобильном кузове отсутствуют сплошные сварные швы, потому как кузов должен сохранять определенную «эластичность», дабы минимизировать вероятность появления со временем трещин в течение его эксплуатации. У сплошных сварных швов очень высокая жёсткость, они не создают необходимую эластичность кузова. Также такой шов склонен к искривлению. Применение сплошного шва в основном происходит тогда, когда он действительно нужен. Скажем, при изготовлении бачка для душа на даче, или при сварке металлоконструкций из стального уголка.

Сплошной прерывистый шов подразумевает чередование сплошного места сварки с такими же, или другими перерывами. Размер участков сплошной сварки и их периодичность можно выбирать самостоятельно, в зависимости от конкретной задачи. Таким видом сварочных швов в основном соединяются силовые элементы кузова, которые сделанные из сравнительно толстого металла.
Кроме этого, существует разновидность сварочных швов в пространстве.
Детали могут по разному располагаться в пространстве. В зависимости от этого применяются: горизонтальные швы — «на потолке» или «на полу» и вертикальные, т.е. «на стене».

Наиболее удобным является процесс сварки в положении «на полу». К тому же, качество работы получается максимально высоким. При сварке на «потолке» или же на «стене», расплавленный металл, за счет силы притяжения, стремится вытечь из сварочной ванны, при этом ухудшая качество шва.

Подготовка к сварке металлических частей

Перед тем, как начинать сваривать металл, его следует тщательно зачистить от любых загрязнений. Любой налет или прочие инородные вещества нужно удалить со сварного участка:

1. Ржавчина
2. Грунтовка или краска
3. Все виды антикоррозионного покрытия, включая жидкие консерванты
4. А также любая смазка

Наличие любого из вышеперечисленных загрязнений на сварном участке может сделать сварку невозможной или, по крайней мере, очень плохого качества. И вот почему:

• Загрязнения электрический ток не проводят, а значит и процесс сварки происходить не будет.
• В процессе сварки совершается большое тепловыделение, а  некоторые загрязнения могут выделять значительное количество газов, «выдувающих» жидкий металл из сварочной ванны. Таким образом вместо хорошего соединения получается «дыра», а жидкий металл разбрызгивается во все стороны и даже может привести к ожогам или пожару.
• Газы, которые выделяются из-за нагрева загрязнений, могут сделать шов сварки пористым, а значит некачественным.
• Существуют такие загрязнения, которые выделяют много дыма или вовсе воспламеняются. Это может привести к пожару и/или  к отравлению продуктами горения. Много вреда могут принести жидкие автоконсерванты наподобие «мовиль», которые отлично воспламеняются в процессе сварки лонжеронов и порогов. Таким образом, при установке или замене новой детали, например крыла или порога, необходимо ее ставить необработанной. Свежие антикоры и консерванты имеют в своем составе горючие растворители, благодаря чему при первой же возможности моментально вспыхнут.

Свариваемые железные части должны по возможности плотно быть прижатыми друг к другу и не иметь зазоров. Делается это за счет зажимов разного рода или временным креплением на саморезах, болтах и тому подобное. Если этого не делать, можно получить сквозные прожоги краёв свариваемого металла. Прежде всего это касается сварки тонкого металла встык. Если между краями металла есть зазор, то, как было уже сказано, существует не малая вероятность сделать его ещё больше.

Как правильно выбрать величину сварочного тока?

Если вы впервые взяли в руки электрододержатель или горелку и решили попробовать варить, то для начала есть смысл потренироваться, но не на деталях самого автомобиля, а на чистых металлических кусках толщиной от 0,8 мм, который сможете найти дома.
Не стоит практиковаться и проводить опыты на оцинкованном металле, ведь испарения цинка являются ядовитыми. К тому же,
не надо варить на ветру или сквозняке, так как защитный газ будет выдуваться из области сварки, что существенно ухудшит её качество.

Выбор сварочного тока напрямую зависит от толщины металла, который необходимо варить. Для тонкого листа металла величина тока должна быть 40–60 А (Ампер). На регуляторах тока многих полуавтоматов можно увидеть градуировки в относительных единицах, поэтому установить силу тока, допустим, 50 А, так просто не удастся.  Для этого нужно внимательно прочитать инструкцию сварочного аппарата, хотя для тренировочной работы точную величину сварочного тока знать необязательно. Правильность выбора тока можно увидеть, начав варить. Характер сварного шва вам подскажет, нужно ли уменьшить ток или наоборот увеличить. По мере наработки опыта сварщик сам будет знать, в каких положениях должны быть регуляторы тока сварочного аппарата при работе с металлами той или иной толщины, а также в том или ином пространственном положении.

Средства защиты при сварке.

Прежде чем приступить к работе, нельзя забывать про средства защиты, а в частности для защиты лица и глаз. Для этого необходимо использовать защитные шлемы, щитки или очки. Кроме механической защиты от пыли, окалины, брызг,  металлической стружки и других факторов, эти защитные средства нужны сварщику для сохранности слизистой оболочки глаз от вредного влияния химических выделений и соединений.
Однако, кроме химического, на сетчатку глаза оказывает весьма неблагоприятное воздействие очень неприятно яркий, вредный по спектральному составу, свет.
Для очков очень важно, чтобы они были хорошо вентилируемыми, легкими, не вызывали воспаления и раздражения органов зрения, обеспечивали обширное зрительное поле. Очки не должны запотевать, ухудшать остроту зрения.

Кроме очков, популярными в применении являются сварочные щитки. Их дополнительная защитная функция — предохранение лица работающего от выделяемого ультрафиолетового спектра излучения, которое негативно воздействует на кожу. Также щиток прекрасно защитит лицо от повышенной температуры, которая может вызвать термические ожоги кожи и т.д.

Среди всех защитных средств, максимальную степень защиты обеспечивает шлем для сварки. Здесь осуществляется целостная защита всей головы сварщика, в т.ч. органов слуха и дыхания. Вместе с тем, с таким шлемом можно работать с необходимым участком, расположенным выше головы человека, предохраняя его от множества фрагментов окалины, искр и всего остального, что сыпется сверху.

Также нужно сказать и про стекла (светофильтры), установленные во все вышеперечисленные средства защиты. Они защищают глаза сварщика от ИК- и УФ-излучения сварочной дуги.

В зависимости от правильности подбора параметров светофильтра, зависит как степень защиты, так и усталость глаз во время работы.
Основной параметр, характеризующий светофильтр — уровень затемнения. Обозначения на отечественных светофильтрах бывают (от самого светлого до самого темного): С-3, С-4, С-5, С-6, С-7, С-8 соответствуют затемнению 8, 9, 10, 11, 12, 13 DIN по европейской классификации.
Автоматически переключаемые светофильтры (хамелеоны) сегодня заняли прочную позицию в сфере сварочных работ.
Принцип действия такого светофильтра довольно прост: за счет поляризации жидких кристаллов под действием напряжения, светофильтры-хамелеоны меняют свою затемненность. Чем ярче свет (а в нашем случае сварочная дуга), тем темнее становится светофильтр.

Начало тренировки

Не обязательно сразу начинать сваривать куски металла друг с другом. Просто испробуйте аппарат в работе, нанося точки или сварные швы на чистый металл.
Итак, оденьте свои очки или щиток, на расстояние 4-6 мм поднесите к металлу горелку. Рукоять удобней держать двумя руками. Чтобы было удобно, можно опереть край сопла сварочной горелки на участок свариваемого металла. Далее при нажатии клавиши сразу же загорится дуга. Через несколько секунд отпустите клавишу и рассмотрите сварную точку.

Затем возможны следующие варианты:

1. Сварочный ток мал. Здесь расплавленный металл проволоки не растекается, как нужно, свариваемый кусок не проплавился. Сварщики это называют — нет «провара». Значит увеличьте ток и повторите попытку.
2. Сварочный ток в норме. Здесь расплавленный металл проволоки как следует растекается и хорошо проплавляет кусок металла. На обратной стороне сварного участка появляется небольшая капля.
3. Сварочный ток велик. Здесь сварная точка немного «просела», а на обратной стороне сварного участка повисла капля.
4. Сварочный ток настолько велик, что в металле прожглась дыра. Значит, ток нужно хорошенько убавить. Пробуем до тех пор, пока не будет получаться красивая и правильная сварная точка. После этого можно приступать к тренировкам по свариванию нескольких кусков металла.

Проблемы, сопровождаемые сварочные работы

ИХ условно можно поделить на два вида.

Проблемы, связанные с ошибочным выбором режима работы сварочного полуавтомата

Не правильный выбор величины сварочного тока
При избыточно большом сварочном токе образовываются прожоги свариваемого металла. Другими признаками избыточного сварочного тока является образование большой капли металла на конце проволочного электрода, который выходит из наконечника сварочной горелки. Бывает так, что эта капля основательно приваривается к медному наконечнику, создавая с ним одно целое. При повторной попытке запустить сварочный аппарат, проволока «стоит», а иногда ломается на выходе подающего механизма, перед входом в шланг. Сварка прекращается.

Чтобы привести горелку в рабочий порядок, делаем следующее:

Снимаем газовое сопло и плоским напильником со средней насечкой запиливаем торец медного наконечника. Запил делаем до тех пор, пока совсем не освободим проволоку от «прихвата» к наконечнику. Порой надо спилить большую часть наконечника, дабы вызволить проволоку из «неволи». Если вы не хотите тратить время на работу напильником, можно вывернуть наконечник, невзирая на сопротивление закручиваемой проволоки. Если на выходе подающего механизма проволока не сломалась, после замены наконечника можно дальше варить.
Если проволока сломалась, при этом на входе в подающий шланг сделала петлю, тогда нужно сделать следующее:

• Отвести прижимной ролик и кусачками перекусить сварочную проволоку до входа в подающий механизм.
• Вытянуть кусок проволоки из шланга, направляясь от сварочной горелки к бобине.
• После этого завести проволоку в подающий канал и продолжить работу.

Неверная регулировка прижима проволоки в подающем механизме

Как уже было сказано, при прихвате сварочной проволоки медным наконечником она ломается на выходе подающего механизма. Следовательно, прижим проволоки в подающем механизме существенно велик. Прижим регулируем так, чтобы при прихвате проволока не ломалась, проскальзывала. Другая проблема — прижим слишком мал. Здесь также возможен прихват сварочной проволоки в медном наконечнике, даже если ток выбран верно. Это происходит из-за того, что проволока благодаря проскальзыванию плавится быстрее, чем подается. В итоге дуга начинает гореть на самом наконечнике, совершая прихват. Такие же последствия имеет слишком низкая скорость подачи проволоки.

При малом расходе газа  сварка получается пористой. Для этого нужно увеличить расход газа за счет регулировки редуктора. Как правило, для сварочной проволоки диаметром 0,8 мм нормальный расход газа составляет 8-10 литров в минуту. В разных инструкциях по эксплуатации бытовых углекислотных полуавтоматов могут указываться другие показатели газа, например, 2-3 литра в минуту. Но на практике же такого расхода слишком мало.

Неисправности в сварочном полуавтомате

Неисправности аппарата изредка бывают фатальными. Чаще всего изнашивается медный наконечник сварочной горелки. Здесь дуга горит не стабильно, даже слышны «щелчки» и работать становится невозможно. Износ наконечника можно разделить на: электроэрозионный и механический. Электрэрозия образуется благодаря тому, что через медный наконечник, который представляет собой скользящий контакт, проходит электрический ток в десятки, или даже сотни ампер, и металл наконечника переносится на проволоку, проходящую через него.
Механический износ возникает из-за трения проволоки о наконечник. Дело ухудшается тем, что сварочная проволока имеет насечку, которую создает подающий ролик. Эта насечка действует подобно напильнику. Поэтому наконечник изнашивается очень быстро. Такой наконечник следует немедленно заменить на запасной.

Проблемы косвенного характера

Бывает так, что в процессе сварочной работы не удается достичь необходимого качества сварки. Сразу начинаешь думать о том, что, наверное, неисправен полуавтомат, т.к. дуга неустойчиво горит, сварочная проволока липнет к металлу, а провар получается плохим. Настройка скорости подачи проволоки и сварочного тока практически ничего не меняют. Возникает отчаянное желание разобрать аппарат и добраться до причины неисправности, но… Не нужно торопиться. Виной тому может оказаться на редкость банальная причина — в питающей аппаратом электрической сети может быть всего-навсего пониженное напряжение.