Технология ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка штучным электродом – один из первых методов прочного соединения металлоконструкций. Этот способ, также известный как ММА (Manual Metal Arc) или просто РД, является одним из самых универсальных и не требует большого количества дополнительного оборудования. Название метода объясняет его особенности: "ручная" — потому что сварщик самостоятельно управляет подачей и перемещением электрода, "дуговая" — поскольку между электродом и изделием возникает сварочная дуга.

Особенности ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка штучным электродом (ММА) — один из самых распространённых и доступных способов соединения металлов. Несмотря на изменения, претерпевшие технологию со временем, её основной принцип остаётся неизменным.

Существует три основных типа аппаратов для ручной дуговой сварки:

• Сварочные трансформаторы
• Сварочные выпрямители
• Аппараты-инверторы

Каждый тип имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Для ММА сварки можно использовать как переменный, так и постоянный ток. Переменный ток требует больше профессиональных навыков для поддержания дуги, которая менее стабильна, и качество шва при этом ниже, чем при сварке постоянным током. Однако постоянный ток иногда является единственным возможным вариантом для сварки определённых металлов и их сплавов.

Полярность тока также играет важную роль. Прямая полярность (положительный заряд на детали) и обратная полярность (положительный заряд на электроде) влияют на процесс сварки. Например, алюминий можно сваривать только постоянным током обратной полярности из-за его способности образовывать прочную оксидную плёнку на поверхности сварной ванны.

Дополнительные функции, такие как «горячий» старт и антиприлипание, значительно упрощают сварку покрытым электродом, даже для новичков. Положение электрода при сварке варьируется в зависимости от расположения шва в пространстве. Форма сварочного шва также зависит от колебательных движений конца электрода.

Преимущества и недостатки ручной дуговой сварки (MMA)

Применение дуговой сварки имеет преимущества и недостатки. Рассмотрим основные достоинства ручной дуговой сварки (MMA):

• Простота и универсальность.

Главное преимущество MMA сварки в её доступности: после приобретения инвертора можно сразу приступать к работе. Не требуется защитный газ или проволока, достаточно подобрать подходящие электроды. Освоить эту технологию может любой желающий.

• Удобство использования.

Достаточно приобрести MMA инвертор, который лёгок и компактен. Такой аппарат можно носить на плече и транспортировать на общественном транспорте. Те, кто помнит громоздкие советские аппараты переменного тока, оценят это преимущество.

Доступность оборудования. Бытовой инвертор стоит около 5 тысяч рублей, килограмм электродов — 200-300 рублей, автоматическая сварочная маска — 1,5-2 тысячи рублей. Таким образом, за 7-10 тысяч рублей можно приобрести всё необходимое оборудование и научиться сварке. Пара-тройка мелких заказов, и вложения окупятся.

Недостатки MMA сварки

Несмотря на свои преимущества, ручная дуговая сварка (MMA) имеет и некоторые недостатки. Некоторыми будут:

• Низкая производительность.

Название "ручная" сварка оправдано: по скорости выполнения работ она уступает полуавтоматической сварке. Необходимо постоянно менять электроды и отбивать шлак.

• Шлакообразование.

Второй значительный недостаток — образование шлака на сварном шве. Это проблема для всех сварщиков, но особенно для новичков, которые могут путать шлак с металлом, что усложняет и замедляет процесс.

Во всём остальном, ручная дуговая сварка — идеальный вариант для использования в быту. Проживая в частном доме, часто приходится что-то подваривать, и здесь этот метод незаменим.

Как работают ММА сваркой

Методика ручной дуговой сварки выделяется своей особенностью - использования индивидуальных электродов. Процесс работы включает следующие этапы: начальную очистку поверхности металлических заготовок от загрязнений, их закрепление с использованием, например, струбцин, прихваток или магнитных угольников. Затем источник питания подключается к электросети, один кабель от сварочного аппарата соединяется с заготовкой, а другой - с держателем электрода. Далее проводится настройка сварочного тока.

Для инициирования дуги необходимо коснуться электродом заготовки: краткосрочное касание и отвод электрода достаточны для запуска дуги. При соприкосновении электрода с изделием, электрическая цепь замыкается, и начинается процесс ручной дуговой сварки.

Сварщик, работая плавно перемещает электрод. Присадочный материал плавится и сливается с расплавленным металлом свариваемых заготовок в сварочной ванне. По завершении работы производится очистка получившегося сварного соединения.

Процесс соединения элементов осуществляется за счет интенсивного теплового воздействия сварочной дуги. Температура дуги, которая может колебаться от 7 000 до 9 000° С, плавит металл, который переходит в жидкое состояние, и при их кристаллизации образуется шов с шлаковой коркой на поверхности.

Процесс плавления

Металлические конструкции соединяются благодаря высокой температуре сварочной дуги, которая может достигать 7 000–9 000°С. При этой температуре плавятся как основной металл, так и присадочный материал. В процессе кристаллизации образуется сварной шов, покрытый шлаковой коркой.

Прямая и обратная полярность

Ручная дуговая сварка может выполняться на переменном (AC) или постоянном (DC) токе. При использовании постоянного тока возможны два варианта полярности:

• Прямая полярность

Электрод подключается к минусовому выводу, а кабель массы и заготовка — к плюсовому.

• Обратная полярность

Электрод подключается к плюсовому выводу, а кабель массы и заготовка — к минусовому.

Выбор полярности влияет на глубину проплавления металла и ширину зоны расплавления, что позволяет адаптировать процесс под конкретные задачи.