Ручная дуговая сварка штучным электродом

Существуют различные виды ручной дуговой сварки: MMA, TIG, MIG/MAG. Сегодня мы поговорим о первом из них — MMA.

Процесс ручной дуговой сварки штучным электродом — один из самых первых способов получения прочного соединения металлоконструкций. Этот метод еще называют ММА (аббревиатура от Manual Metal Arc) или просто РД. Он максимально универсальный и не требует приобретения большого количества дополнительной оснастки и оборудования. Название процесса отражает его специфику: ручная — потому что подачу и перемещение электрода сварщик осуществляет самостоятельно, вручную; дуговая — так как между электродом и изделием горит сварочная дуга.

Содержание

1. Техника ручной дуговой сварки

2. Оборудование и аксессуары для сварки

3. Преимущества метода MMA

4. Недостатки метода MMA

5. Почему сварка MMA так популярна?

6. Как подобрать электроды для сварки?

7. Ручная дуговая сварка в разных пространственных положениях

8. Советы, как предотвратить прожог и получить качественный шов

Техника ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка отличается от других методов, в первую очередь, необходимостью использования штучных электродов. Рабочий процесс происходит следующим образом: сначала очищают поверхность металлических заготовок от загрязнений, после этого их фиксируют, например, при помощи струбцин, прихваток или магнитных угольников. Источник питания подключают к электросети, один кабель от сварочного аппарата присоединяют к заготовке, другой — к держателю электрода. Далее производят настройку сварочного тока.

Чтобы зажечь дугу, касаются электродом заготовки: кратковременного касания и отведения электрода достаточно для возбуждения дуги. Когда электрод касается изделия, электрическая цепь замыкается — ручная дуговая сварка началась.

Сварщик выполняет работу, совершая равномерное передвижение электрода. Присадочный материал плавится и попадает в сварочную ванну, где смешиваются с расплавленным металлом свариваемых заготовок. После завершения работы осуществляют зачистку получившегося сварного соединения от шлаковой корки и брызг металла.

Процедура соединения металлических конструкций происходит благодаря активному тепловому воздействию сварочной дуги — ее температура, которая может варьироваться от 7 000 до 9 000° С, заставляет металлы плавиться. В жидкое состояние переходят основной металл (из которого выполнены заготовки) и присадочный материал, при кристаллизации которых образуется шов с коркой шлака на поверхности.

Прямая и обратная полярность

Ручная дуговая сварка может производиться на переменном токе (AC) и на постоянном (DC). Во втором случае процесс возможен как на прямой, так и на обратной полярности. При обратной полярности электрод подключается к плюсовому выводу источника тока, а кабель массы вместе с заготовкой — к минусовому выводу. При прямой полярности все наоборот.

От применяемой методики зависит то, насколько глубоко будет проплавляться металл и насколько широкой будет зона расплавления.

Оборудование и аксессуары для сварки

Заранее нужно обзавестись оборудованием, аксессуарами и сварочными материалами, которые необходимы, чтобы ручная дуговая сварка состоялась и сварщик мог безопасно работать. Кроме источника тока, понадобится кабель с электрододержателем, кабель с зажимом массы и, конечно, штучные электроды. Для защиты работника необходимо приобрести маску, краги и набор спецодежды.

Может использоваться и дополнительное оборудование, аксессуары и СИЗы:

• мобильные системы вытяжки и фильтрации сварочных дымов,
• контейнеры для сушки и хранения электродов,
• блоки подачи воздуха,
• нарукавники,
• сварочные шторы или покрывала,
• магнитные держатели заготовок,
• шаблоны сварщика,
• инспекционные зеркала для осмотра сварных швов,
• молотки сварщика для отбивки шлака и брызг,
• пневматические отбивочные молотки,
• щетки для зачистки,
• спреи и жидкости против сварочных брызг.

Преимущества метода MMA

Ручная дуговая сварка имеет ряд преимуществ, за которые ее выбирают:

1. Вам не придется покупать дорогостоящее оборудование: аппараты MMA дешевле, чем техника для других видов сварки.
2. Процесс ручной дуговой сварки может производиться как внутри цеха, так и на открытой площадке, потому что в данном виде сварки не используется дополнительный защитный газ, который чувствителен к сквознякам.
3. Не нужно тратиться на приобретение флюса или газа, задача которых — защищать сварочную ванну. Эту функцию при MMA сварке выполняют электроды, а точнее их покрытие.
4. Аппарат для MMA справится со сваркой всех основных металлов и их сплавов.
5. Для работы потребуется минимальное количество необходимого оборудования и аксессуаров — да-да, опять экономия.
6. Сварка может производиться во всех пространственных положениях.
7. Источники тока для сварки MMA чаще всего легкие и компактные. Они точно не займут много места на производственной площадке.
8. Аппараты MMA сварки можно также применять для проведения наплавки.

Недостатки метода MMA

1. Процесс ручной дуговой сварки отличается низкой производительностью. Из-за того, что сварщик меняет электроды самостоятельно, необходимо регулярно прерывать работу.
2. Очень важную роль играет квалификация работника, от его навыков зависит качество соединений. Метод MMA — точно не самый простой для новичка.
3. Ручная дуговая сварка сопровождается активным выделением вредных для организма веществ.
4. Шов требует дополнительной постобработки, так как в ходе работы образуется шлак, который нужно убрать с поверхности металла.

Почему сварка MMA так популярна?

MMA называют самым распространенным методом сварки в России, он применяется везде: как на крупных производствах различных отраслей промышленности, так и для решения задач по мелкому бытовому ремонту. Если вам нужно что-то где-то приварить на даче, пожалуй, одним из самых простых решений будет купить аппарат MMA. Причина такой распространенности метода — в его универсальности и доступности.

Ручная дуговая сварка не требует большого количества оснастки: все необходимое для сварки (электрододержатель, клемма заземления) чаще всего уже идет в комплекте с источником тока — в основном, это касается устройств для бытового применения. К профессиональному оборудованию MMA, скорее всего, придется докупить оснастку отдельно, но стоит она недорого и продается во всех магазинах сварочных принадлежностей.

Вам не нужно часто менять расходные комплектующие, такие как сопло и наконечник, — эти элементы попросту не требуются. Для данного метода вам не потребуются и тяжеловесные баллоны с газом, как для процессов MIG/MAG или TIG. Сварщик оказывается мобильным: может взять аппарат в руки и без проблем перемещаться по производственной площадке.

Оборудование для ручной дуговой сварки самое доступное по цене, поэтому его чаще всего выбирают для бытового применения. Располагая бюджетом в 10-20 тысяч рублей, вы сможете купить все необходимое для работы. В этой ценовой категории представлено надежное оборудование различных брендов с хорошим соотношением «цена — качество», например, КЕДР, СВАРОГ, Fubag.

Для сравнения, минимальная стоимость всего необходимого для полуавтоматической сварки составляет порядка 30 тысяч рублей, максимальная стоимость оборудования может достигать и нескольких миллионов рублей.

Если вас интересует ручная дуговая сварка, то можете обратить внимание на модели FUBAG IQ 180 и FUBAG IR 200 немецкого бренда FUBAG. Или, например, рассмотреть аппараты российских производителей СВАРОГ REAL ARC 200 и СВАРОГ REAL SMART ARC 200. Также хорошие отзывы имеют аппараты КЕДР ULTRAMMA-200 и КЕДР ULTRAARC-250, они несколько дороже, но зато в комплекте поставки сразу идут сварочная маска и защитные перчатки — краги.

Оборудование данной ценовой категории часто приобретают для бытовых работ: сварить мангал, отремонтировать забор на даче или построить беседку. Аппарат MMA прост в эксплуатации и обслуживании:

• устройство легко настраивается,
• может «запоминать» сварочные параметры,
• выдерживает небольшие просадки напряжения,
• при грамотной эксплуатации с соблюдением всех норм и рекомендаций редко выходят из строя.

Как подобрать электроды для сварки?

Ручная дуговая сварка возможна только с применением штучных электродов — это основная отличительная особенность данной техники. Чтобы не методом проб и ошибок подбирать сварочный материал, а с первого раза купить нужный вид электродов, следует разобраться с их назначением и основными характеристиками.

• обеспечивают подведение тока и замыкание электрической цепи;
• защищают сварочную ванну от контакта с воздухом (защитные свойства проявляет покрытие электрода — когда оно плавится, происходит выделение газа, необходимого для защиты сварочной ванны);
• дополнительная подача расплавленного металла, который заполняет стык между соединяемыми заготовками и позволяет произвести сварку.

То, насколько качественной и эффективной будет ручная дуговая сварка, напрямую зависит от характеристик применяемых электродов. Разным бывает не только их покрытие, но и материал, из которого изготовлены сами стержни.

Главные критерии, на которые стоит обратить внимание, при подборе электродов

1. Тип покрытия

Выделяют следующие типы покрытий:

• основной
• рутиловый
• целлюлозный
• кислый
• смесь вышеперечисленных покрытий в различных комбинациях

Тип покрытия влияет на то, как протекает процесс сварки. Например, электроды с рутиловым покрытием гарантируют более легкий поджиг, а при применении электродов с основным покрытием будут лучше механические свойства шва. У каждого покрытия есть свои плюсы и минусы, поэтому начинающим сварщикам, которых интересует ручная дуговая сварка, для подбора электродов лучше обратиться к консультантам магазина.

2. Диаметр электрода

Диаметр электрода подбирается в соответствии с толщиной деталей и выбранной величиной сварочного тока. Разобраться с тем, какой электрод вам подойдет для сваривания различных заготовок, поможет таблица, размещенная ниже.

Выбор параметров сварки

Используя таблицу выберете диаметр электрода и силу сварочного тока в зависимости от толщины металла

3. Тип электрода (механические свойства наплавленного металла)

Химический состав и механические свойства электрода должны быть максимально близки составу материала заготовок. Именно исходя из этой установки, подбирается тип электрода.

Кроме технических параметров, которые определяют размер и свойства электродов, дополнительно учитывают бренд, страну производства и, конечно, стоимость товара. Цена за килограмм электродов стартует от 70 рублей и доходит до 17 тысяч.

Ручная дуговая сварка в разных пространственных положениях

Сварка MMA может производиться:

1. В нижнем положении.
2. В вертикальном положении. Шов производится как на подъем (перемещение электрода вдоль стыка осуществляется снизу вверх), так и на спуск (то есть сверху вниз).
3. В горизонтальном положении.
4. В потолочном положении.

Ручная дуговая сварка подразделяется еще и на разные техники (по спирали, полумесяцем, углом вперед и углом назад, елочкой и т. д.), которые регламентируют движения электрода по стыку. Техника исполнения шва выбирается в зависимости от того, в каком положении производится работа и какие металлы свариваются.

Советы, как предотвратить прожог и получить качественный шов

Чтобы справиться с рабочими задачами, сварщик должен иметь хорошие профессиональные навыки и достаточный опыт. Если его движения максимально точны и тщательно выверены, а глазомер не подводит, то шов имеет все шансы стать идеальным, без каких-либо изъянов.

Чтобы вы остались довольны качеством исполнения сварного шва и ручная дуговая сварка прошла в штатном режиме, важно до начала работы правильно выставить настройки аппарата, и в частности, подобрать оптимальную величину силы тока. Особенно это важно, если вы планируете производить сварку в потолочном положении, когда риск получить некачественный шов существенно выше.

Слишком большая сила тока может привести к прожогу, когда расплавленный металл вытекает из сварочной ванны. Чрезмерно маленькая сила тока, в свою очередь, может стать причиной прилипания электрода к металлическим заготовкам. Чтобы этого не случилось, выставлять этот параметр нужно в соответствии с диаметром применяемого электрода. Диапазон рекомендуемой величины силы тока указан на упаковке электродов (см. фото).

Ручная дуговая сварка поможет добиться прочно шва, если вы будете учитывать толщину свариваемых заготовок: например, работать с тонкими листами нужно на меньшем токе, чем с толстостенными. Сварить можно короткой или длинной дугой. Когда работа проходит в потолочном положении, избежать прожога поможет уменьшение сварочного тока и работа с применением максимально короткой дуги (электрод перемещается близко к заготовкам).

На эффективность ручной дуговой сварки может повлиять и окружающая среда, поэтому рабочую зону необходимо защитить от влаги и сильного ветра. Избавиться от влаги поможет предварительный прогрев заготовок газовой горелкой, а от ветра спасет защитный экран, в качестве которого может выступить специальная штора или негорючие материалы.

Если учесть все риски, уделить должное внимание важным аспектам сварки, отраженным в нашем материале, грамотно подготовить рабочую площадку и верно настроить сварочные параметры, то есть все шансы получить в качестве результата прочное сварное соединение!