Сварка металла с помощью электродов: типы графитовых стержней, особенности работы с медью своими руками

Угольным электродом медь сваривается легко. Но процесс весьма нестабильный: легко возникает пористый шов. Что там получается с металлургией непонятно, но твердость шва несколько выше, чем твердость отпущенной меди рядом. Иногда удается получить шов и без пор, но подобрать условия, при которых процесс стабилен, трудно. Хорошо заточенный электрод более-менее позволяет управлять дугой, но обгорает, и тогда дуга начинает гулять как по электроду, так и на металле. Так что электрод приходится подтачивать периодически напильником. Электроды от батарейки служат недолго, так как выгорают не только в дуге, но и сбоку по образующей цилиндра,- разогрев ведь идет еще и на 1-2 см от, собственно, дуги. Однако для небольшой работы их хватает. Гораздо лучше использовать омедненные угольные электроды, Таковые использовались раньше в кинопроекторах (дуговая лампа), но и теперь их нетрудно купить, поискав в интернете. За счет медной рубашки электрод выгорает значительно медленнее. Так на сотню метров стыкового шва по меди М1 толщиной 1 мм потребно около 10-12 штук их. Теперь о флюсах. По меди они не нужны и даже вредны. В дуге углерод электрода испаряется и окисляется сначала до СО и затем до СО2 , то есть вы имеете четкую восстановительную зону, как в газосварке. Через маску отчетливо видно, как при приближении дуги очищается до медного блеска область шва. Использование флюсов может привести только к сложностям с управлением дугой (начинает гулять) из-за их изолирующих свойств и изменения состава газа и его течения в дуге. Это точно также, как применение флюсов усложняет пайку, если греть стык в аргоне. Работа с угольным электродом интересна еще и тем, что если вы хотите приостановить разогрев ванны, то вместо того, чтобы отвести электрод, вам достаточно окунуть в ванну конец электрода. Дуга погаснет, а чисто джоулево тепло в месте контакта имеет значительно меньшую мощность. Сей замечательный эффект позволяет «подпирать» концом электрода ванну, готовую провалиться вам на маску при выполнении потолочного шва (а потолочный шов по меди в аргоне почти немыслим, но угольком его выполнить легко. Таким же манером вы можете буквально «запихивать» конец присадки в ванну. Уголь не прилипает к меди и вы восстанавливаете процесс сварки просто снова вынув конец электрода из ванны. Кроме того, работа с угольным электродом гораздо производительнее сварки меди в аргоне. И если вас не очень волнует качество шва (например, при сварке скульптур из листа), то этот метод много удобнее работы в аргоне. Антикоррозийные свойства меди сохраняются, т.к. задаются окислением поверхности меди, защищающим металл впоследствии.

Все сказанное не болтовня, а личный опыт автора, по сварке сотен метров листовой меди в условиях стройплощадки.

Да, и не вздумайте варить сталь углем — науглероживание; паять — можно, но результат не так уж и хорош.

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).

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.

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.

Угольные электроды для сварки медных проводов

Особенности:

  • Температура плавления 3800⁰ С, кипения – 4200⁰ С, поэтому процесс плавления незаметен, фиксируется испарение;
  • Сварочные работы угольным электродом проводится на прямой полярности;
  • Сварочный процесс угольным электродом сопровождается воздействием внешних факторов (ветер, газовый поток);
  • КПД сварочной дуги ниже;
  • Область применения: сварочные работы по тонколистному металлу, цветных сплавов, исправление дефектов металлического литья;
  • Способы сварочных работ: без присадочного материала, подача присадки в дугу, укладка присадочного металла на шов;
  • Наиболее распространенный способ – оплавление края свариваемых элементов (безприсадочный);
  • Величина сварочного тока определяется толщиной металла, видом соединения;
  • Разогреваясь, угольные электроды для сварки медных проводов быстро расходуются;
  • Создает сварочную дугу высокой температуры (даже при заниженном токе).

Рекомендации

Полезные советы, благодаря которым сварка проводов своими руками пройдет качественно:

  • Использование при сварных работах неомедненных графитовых стержней для медных проводов своими руками. Выгорание угла электрода приведет к снижению сопротивления, долгому контакту, что ухудшит качество соединения электропроводки.
  • Формированию необходимой формы шарика медной спайки способствует предварительная подготовка графитового стержня: внутри торца делается углубление.
  • Использование альтернативы заводским стержням (отработанные батарейки, троллейбусные токосъемники и т.д.).
  • Использование защитной маски, очков, рукавиц, специальной одежды обязательно.
  • Сварка скруток проверяется подачей на сеть максимального напряжения. Отсутствие нагрева – показатель качественного соединения.
  • Пайка или сварка медных проводов лучше простой скрутки, клеммного соединения, зажимов.
  • Правильный выбор электродного стержня, режима сварных работ определяет качество результата, надежность сварного шва.
  • Использование инверторного аппарата целесообразно в быту, при частых сварочных работах для проводов своими силами.

Прежде, чем производить работы по соединению жил электрических кабелей, необходимо определить, как сделать, что лучше выбрать для данной конкретной ситуации. Правильный выбор во многом способствует успешному результату проделанной работы: качество соединения, течение тока, надежность электрической проводки при пиковой нагрузке на сеть.

Не стоит доверять скрутке электропроводов как способу соединения. Это достаточно ненадежный вариант. Клеммные, обжимные механизмы увеличивают надежность, но уступают по качеству пайке, сварному типу соединения.

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]