Сварное соединение проводов предпочтительно перед другими способами, потому что результат данного процесса – надежный, качественный контакт, обеспечивающий безотказное функционирование электрической проводки долгое время. Сварка медных проводов встречается наиболее часто, так как бытовая проводка предусматривает использование именно электропроводов из меди. Сварка проводки из меди осуществляется переменным, постоянным током (напряжение 13-36 В), предусматривается возможность регулировки тока сварочным аппаратом.
Инверторный сварочный аппарат
Инверторный аппарат обладает явными преимуществами перед другими приборами:
- Малогабаритные параметры;
- Небольшой вес;
- Регулировка параметров тока;
- Наличие переносного ремня (удобно производить работы на стремянке, в распределительной коробке);
- Устойчивая дуга, зажигающаяся при малых токах;
- Качество сварных соединений;
- Меньшее энергопотребление, не изменяющее напряжение бытовой электрической сети.
Кроме того, сварку производят трансформаторными приборами, аппаратами, станциями, устройствами, сделанными самостоятельно (при наличии определенных навыков).
Простота эксплуатации аппарата дуговой точечной электросварки скруток своими руками сделала его наиболее распространенным. Основные параметры данного оборудования:
- Ток электрической дуги;
- Напряжение сети, образующее дугу;
- Тип электрического тока (переменный, постоянный).
Аппараты инверторного типа
Преимущества сварочных инверторов
Плюсы инверторных агрегатов хорошо знакомы специалистам. Определенные модели оснащены ремешком, который позволяет носить инвертор на плече. Это дает возможность осуществлять сварочные работы со скруткой в распаечной коробке, стоя на стремянке. Инвертор можно подключать к бытовой электропроводке, так как аппарат имеет небольшое энергопотребление.
Инверторы обладают обширным спектром регулировки электротока. Их дуга весьма стабильная, прекрасно зажигается при небольших токах сварки. По этой причине и неподготовленный электрогазосварщик быстро способен достичь восхитительного эффекта и добиться оптимального качества сварки проводов.
Бытовые сварочные устройства маркируются аббревиатурой MMA. Затем указываются цифры, обозначающие величину рабочего тока – 200 или 250 B. Профессиональное устройство функционирует в температурном спектре до 150 градусов. Домашний аппарат обладает спектром от 0 до +30. Еще одним отличием домашнего устройства от профессионального и промышленного является длительность цикла работы.
Алгоритм работы сварочного инвертора
Инвертор профессионального типа будет функционировать 8 часов с небольшими перерывами, промышленный – 24 часа с перерывом на 30 минут. Аппарат, предназначенный для бытовой эксплуатации, функционирует без перерывов 30 минут, а затем в течение часа остывает.
При сварке кабеля медного типа используется специальный угольный омедненный электрод, который именуют в простонародье «карандаш». Если угольного электрода нет, можно взять стандартный угольный стержень от непригодной батарейки. Сварочный ток, в зависимости от сечения и числа проводков, используется разного напряжения. Подходящим является тот режим, при котором прилипание электрода не происходит к участку сварки, а дуга устойчива.
Технология сварных работ
Сварные работы необходимо производить с использованием защитной маски, очков, рукавиц, специальной одежды. Существует возможность обжечься раскаленным металлом, «поймать зайчиков».
Сварка медных проводов в домашних условиях инвертором производится с применением графитовых, угольных электродов. Заменить электроды можно угольным стержнем отработавшей батарейки.
Ориентировочный диапазон сварочного тока:
- 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 70 А;
- 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 80-90 А;
- 2-3 жилы, сечение 2,5 мм² – 80-100 А;
- 3-4 жилы, сечение 2,5 мм² – 100-120 А.
Используемая при изготовлении электропроводов медь – разного состава, качества, что определяет применяемый режим сварки. Показатели оптимально подобранного режима: электрод не липнет к сварному месту, дуга устойчива. Данное сочетание удается удерживать при наличии опыта сварных работ.
Сварочный процесс:
- Снимается изоляционная оболочка медного кабеля (7-10 см);
- Выполняется скрутка многожильных проводов;
- Скруток медных проводов подрезается, чтобы образовался ровный срез. Оставшаяся длина скрутки – 5 см;
- На скрутке размещается медный зажимной механизм отведения избыточного тепла, подключается заземление («масса»);
- Срез скрутки подносится к электроду;
- Производятся сварные работы до появления на конце проводов расплавленного медного шарика, достаточно 1-2 сек;
- После сварка медных скруток прекращается, чтобы изоляционный материал остался целым;
- Остывшие концы проводки необходимо изолировать (изолента, термоусадочная трубка).
Кроме того, необходимо своевременно менять наконечник медный сварочный, который удерживает электрод во время сварки. Основная функция – подавать электрический ток электродному стержню. Его состояние определяет качество сварного шва: отверстие внутри наконечника должно плотно удерживать стержень, но оно быстро теряет свои свойства в процессе сварных работ. Наконечник медный сварочный изнашивается, требует замены чаще всего.
Как варить угольными электродами
Дуговая сварка угольным электродом была изобретена русским инженером Николаем Бенардосом ещё в 1882 году. По сути, это старейший способ электросварки. На сегодняшний день угольные или графитовые электроды используются значительно реже, чем металлические, но всё же у них остаётся своя сфера применения.
Свойства и разновидности
Угольный электрод представляет собой твёрдый стержень, состоящий из угля (кокса) и нескольких добавок. В роли связующего элемента здесь применяется смола.
Такими стержнями можно сваривать все сорта и разновидности металлов — от тугоплавких и тяжёлых до лёгких и пористых. Диаметр угольного электрода может варьироваться от 1,5 до 25 мм, а длина – от 25 до 300 мм (самые длинные используются тогда, когда соединяемые детали располагаются в труднодоступном месте). Также они могут иметь разную форму:
- круглую;
- полукруглую;
- прямоугольную;
- полую.
В большинстве ситуаций для работы применяются круглые и полукруглые электроды — это лучший вариант для получения стандартного сварного шва.
Прямоугольные изделия в основном используются для заделки дефектов на стальных поверхностях, а полые характеризуются тем, что способны создать в месте соединения канавку в виде буквы U.
Стоит также знать, что помимо обычных существуют омеднённые угольные электроды. На них наносят медное напыление для увеличения прочности, но при этом все иные эксплуатационные свойства остаются примерно такими же.
Особенности процесса
Электроды, сделанные из угля, отличатся от металлических тем, что относятся к неплавким. Это значит, что при сварке они играют роль проводника электричества, но не становятся частью сварочной ванны.
В ходе работы угольные стержни разогреваются до очень высокой температуры. А если продолжать нагрев, то практически сразу из расплавленного состояния они перейдут в состояние кипения (к слову, уголь кипит при температуре 4200 °C).
Из-за особенностей материала использовать в процессе сварки можно только постоянный электрический ток прямой полярности. Соответственно, минус (катод) здесь должен находиться на электроде, а плюс (анод) на металлической поверхности изделия.
При работе с угольными электродами сварщику, как правило, требуются присадочные элементы. При этом сваривать можно двумя путями:
- слева направо (в таком случае присадка оказывается позади электрода);
- справа налево (впереди находится присадка).
Интересно, что при сварке слева направо тепловая энергия используется эффективнее, и это позволяет увеличить скорость работы. Однако на практике чаще можно встретить технологию «справа налево» – она привычней.
В некоторых ситуациях можно обойтись и без присадки, например, при отбортовке тонких металлических изделий или при сварке угловых стыков. Причём если использовать угольный электрод без присадок для соединения металлических листов, имеющих толщину до 3 мм, то производительность будет на порядок больше, чем при сварке с иными электропроводниками.
Применение в домашних мастерских
Для работы с угольными электродами в домашних условиях подойдёт стандартный элекродуговой сварочный аппарат. Так как теплопроводность угольных стержней мала, можно создавать дугу при силе тока всего в 3-5 Ампер.
Причём эта электродуга при необходимости вытягивается в длину в 30-50 миллиметров. Электрод испаряется медленно и не липнет к металлу, поэтому вести угольную дугу по направлению будущего шва достаточно легко.
Навыки, нужные для выполнения простых работ (таких как сварка проводов, сварка тонких металлических пластин и так далее), приобретаются в данном случае очень быстро.
Варить домашним мастерам следует не на улице, а строго в закрытых помещениях. Угольная дуга реагирует на дуновения ветра, газовые потоки, магнитные поля и другие воздействия.
Чтобы не тратить время на перестановку электрода в держателе и чтобы он не слишком нагревался при сварке, его можно заранее заточить с обоих концов. Когда один конец перегреется, электродержатель поворачивается на 180 °, и сварка продолжается другим концом.
Мастерам, у которых в наличии не слишком много расходных материалов, следует воспользоваться данным советом.
Угольные и графитовые электроды некоторые специалисты используют, чтобы варить медные шины на трансформаторных подстанциях. А в домашних кустарных мастерских такими электродами можно, например, сваривать медные провода.
Хорошим присадочным материалом в данной ситуации станут бронзовые прутки. Диаметры таких прутков подбираются в зависимости от толщины свариваемых деталей и рассчитываются по специальным формулам.
Вдобавок ко всему угольными электродами можно выполнять не только сварочные работы, но и операции по резке металлических изделий.
Работа с алюминием
Угольными электродами соединяют даже алюминиевые изделия, которые традиционно считаются сложными для сваривания. Алюминий обладает малой плотностью, значительной теплопроводностью и стойкостью к коррозии.
Плавится этот металл при температуре 660 °C, к тому же он достаточно хорошо сочетается с кислородом, из-за чего покрывается плёнкой окиси алюминия (химическая формула – Al2O3).
Наличие такой плёнки, а также лёгкость образования трещинок и пор в металле шва – главные трудности, с которыми сталкиваются при сварке алюминия. Но применение угольных электродов позволяет справляться с ними.
В частности, именно такой способ используют для соединения алюминиевых шин в цехах электролиза. Сваривают шины традиционно встык на подкладке из графита или алюминия.
По бокам шин монтируют графитовые пластины с вырезами напротив шва. Данные вырезы дают возможность вывести конечную и начальную точку шва за границы рабочего сечения.
При сварке алюминиевых поверхностей угольной дуговой сваркой присадочным материалом служит проволока или пруток из того же металла. Для того чтобы окисная плёнка не мешала и не повлияла на результат, на кромки шва добавляют флюс марки АФ-4А, который представляет собой однородный мелкодисперсный порошок белого цвета.
Электроды для сварки проводов
Выбор подходящего типа электрода определяет качество проделанной работы. Необходимо выбирать сварочные средства, оптимально отвечающие параметрам предстоящего процесса. Общая классификация данных средств, применяемых в сварочном процессе, включает электроды для:
- Легированной стали;
- Высоколегированной стали с нестандартными параметрами;
- Наплавки металла (нанесение металлического сплава, металла на поверхность предмета путем сварки плавлением);
- Цветных металлов;
- Конструкционной стали;
- Чугуна.
Покрытие электродов определяет следующую типологию:
- А – кислотное покрытие (окись железа, кремния, марганца);
- Б – основное покрытие, позволяющее производить сварку постоянным током переменной полярности. Содержит карбонад кальция, фтористый кальций;
- Ц – целлюлозное напыление создает газовую защиту при сварке (мука, соединения органического происхождения);
- Р – рутиловое (рутил, органические, минеральные составляющие) обеспечивает малый процент разбрызгивания металла, газовую защиту.
Электроды для сварки проводов:
- Угольные – электротехнический уголь;
- Графитовые – кристаллический углерод.
Графитовые электроды для сварки
Состав – графит, углеродное вещество темно-серого цвета с металлическим отблеском. Мягкий материал позволяет легко разрезать элементы. Графитовые электроды для сварки показывают лучший итог по сравнению с угольными.
Особенности:
- Графитовый электрод остается целым во время сварочного процесса;
- Стоимость ниже угольного;
- Подходят к инверторным сварочным аппаратам, оборудованным регулированием силы тока;
- Соединение проводов сваркой графитового стержня отличается прочностью, надежностью;
- Сварка графитовым электродом обеспечивает сопротивляемость металла к окислению.
- Низкий расход при сварочных работах благодаря высокой температуре плавления (выше, чем у меди в четыре раза);
- При сваривании проводов графитовым электродом возможно заменить его подручными графитовыми изделиями (графитовый стержень, щетки коллекторных двигателей, стержни батареек);
- Отсутствие омеднения графитовых заменителей решается применением зажима «крокодил» для электрода вместо стандартных держателей, также «крокодил» применяется для соединения массы.
- Сварка проводов в распределительной коробке своими руками с данными зажимами удобнее из-за их меньших габаритов.
Применение и особенности работы
Понятно, что графитовый электрод используется не только для сварки проводов — область его применения гораздо шире. Для предварительной обработки металла перед сваркой или другими видами обработки, резки металлических заготовок, обработки кромок металла — для всех этих задач применяется данный вид электродов. Использование графита позволяет быстро и эффективно срезать заклёпки, осуществлять прошивку элементов из легированной или углеродистой стали. Применяются также специальные стержни для плавления стали, чугуна и сплавов в электротермических печах. Они изготавливаются с ниппелями, что позволяет соединять их между собой, из-за чего подача электрода в печь осуществляется непрерывно. Использование электродов из графита для дуговой резки металла снижает количество брака.
Электроды из графита применяются также в следующих процессах:
- сварка изделий из цветных металлов;
- заварка изъянов, полученных при литье;
- сваривание тонколистовых металлических элементов;
- наплавка твёрдосплавных частей к основе.
Работа с графитовым электродом может проводиться и с присадочным материалом. Пруток из материала, который используется в качестве присадочного, может подаваться в процессе сварки или укладываться заранее в место расположения шва.
Нужно помнить, что работа с этим видом электродов имеет свои особенности. При длительной сварке, чтобы материал стержня не расходовался слишком быстро, и дуга была устойчивой, нужно на электрод подавать минус (то есть должна применяться прямая полярность). Внешние факторы оказывают заметное воздействие на стабильность дуги. КПД при работе с графитом ниже, в сравнении с плавящимися электродами. Соединения, полученные в результате сварки получается не очень пластичными, не исключается появление пустот. Сама по себе работа, если применяется угольный или медно-графитовый стержень, значительно отличается от сварки обычными электродами, поэтому к ответственным задачам следует допускать лишь опытный персонал.
