Сварка угольным электродом своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 16.09.2024

А расскажите про сварку угольным электродом?

Модератор: Pavel83

А расскажите про сварку угольным электродом?

Интересует именно сварка угольным электродом. Есть ресанта 160. С форсажом дуги и антизалипом. Электродом вродь нормально варит.
Почему интересно углем.
Можно ли им варить бездымно как тигом? Можно ли им сварить например как тигом два электрода 3-4 встык без громоздкого валика шва? Можно ли им варить тонкий металл 0.5- 1 мм?
Меня не интересует производительность и дороговизна электродов. Сварка редко, но нужна. Варить нужно в квартире. Я электродом варил. Много дыма очень. Каморку мою видели. Вот в ней иногда сварить нужно мелочь. ТБ и прочая соблюдаю. Баллон с аргоном и тиг просто не влезут, да и не оправдают себя никогда. Пардон за глупые вопросы, но сварка углем очень интересует. Купил на пробу один 6мм электрод. Покрыт медью весь, за исключением конца миллиметров в 15. Пока не пробовал. Жду советов.

Сварка угольными электродами — редко применяющаяся технология. Все дело в узкой сфере применения. Угольный электрод не плавится во время сварки, поэтому его можно использовать только при работе с цветными металлами или чугуном. Но это не значит, что угольные электроды не нужно рассматривать.

Ведь с их помощью можно выполнить строжку. Строжка — это метод разрезания металлов, когда резка осуществляется не на всей глубине детали. В этой статье мы напомним вам, как варить металл угольным электродом и расскажем, как с его помощью выполнить строжку.

Сварка угольным электродом

Как мы уже писали выше, сварка угольным стержнем применяется редко. Но она хорошо зарекомендовала себя при работе с цветными металлами, низкоуглеродистой сталью и чугуном толщиной до 3 миллиметров. Также угольные электроды иногда используются для пайки медных проводов.

Учитывайте, что угольный электрод является неплавящимся. Т.е., во время сварки он сам не плавится и не смешивается с основным металлом. У него есть медное покрытие, которое лишь немного испаряется в процессе работы. Поэтому сам стержень практически не меняется в размерах. Ведь расход очень незначительный.

За счет чего образуется шов? За счет самого металла, с которым вы работаете. Кромки плавятся под воздействием дуги и заполняют стык между двумя деталями. Иногда можно использовать присадочную проволоку, если зазор слишком большой.

Технология

Подготовьте металл к сварке. Зачистите все поверхности, при необходимости отшлифуйте. Затем настройте силу тока. Сила тока зависит от диметра электрода. Для электрода диаметром 4 миллиметра оптимальная сила тока — 150-200А. Увеличивайте силу тока, если используете электроды большего диаметра. Также рекомендуем установить прямой ток и прямую полярность. Так дуга будет гореть стабильнее, а электрод будет расходоваться еще экономнее.

Чтобы улучшить качество шва и стабилизировать дугу можно использовать флюсы. Как пастообразные, так и порошковые. В их составе должны быть ионизирующиеся вещества. Нанесите флюс на кромки и равномерно распределите.

Вставьте электрод в держак и зажгите дугу. Это можно сделать, постучав стержнем о кромки. Затем сформируйте сварочную ванну. Видимая часть электрода должна составлять не более 7 сантиметров. Ведите дугу равномерно, следите за плавлением металла и формированием шва.

Возможна ли сварка угольным электродом в домашних условиях? В целом, да. Но у вас не получится использовать самодельный аппарат для сварки. Ведь сварочник для работы с угольными электродами должен обладать большим диапазоном настройки тока. А самодельные аппараты зачастую имеют более простой функционал.

Строжка угольным электродом

Строжка с применением угольного электрода (она же воздушно-дуговая строжка) — метод резки металла, суть которого заключается в применении сжатого воздуха. Электрическая дуга плавит металл, а струя сжатого воздуха, направленная в сварочную зону, выдувает его. Так образуется рез.

Строжка угольным электродомможет применяться для реза любых металлов. Но зачастую такую технологию применяют для резки нержавейки, чугуна, никеля, алюминия и меди.

Технология

Далее мы расскажем о технологии выполнения воздушно-дуговой резки. Вы можете попробовать выполнить такую резку в домашних условиях. Но не забывайте соблюдать технику безопасности.

Итак, перед началом работ проверьте сварочное оборудование, убедитесь в его исправности. Не забывайте о подготовке металла. Зачистите поверхность, на ней не должно быть грязи или следов масла. Затем настройте режим сварки, а именно силу тока. Не устанавливайте слишком большую силу тока, поскольку медное покрытие электрода быстро испарится, и вы не сможете равномерно расплавить металл.

Также подготовьте баллон со сжатых воздухом. Настройте его давление. Мы рекомендуем давление в 4-6 бар. Вставьте угольный стержень в держак. Его выступающая часть должна составлять не менее 10 сантиметров. Затем откройте подачу сжатого воздуха и зажгите дугу. Это можно сделать методом постукивания электродом о поверхность металла. Как только вы зажжете дугу и сформируете сварочную ванну, направьте сжатый воздух в зону сварки. Следите, чтобы плавление металла и его выдувание было равномерным.

Вместо заключения

Строжка угольным электродом или сварка с его помощью — дело непростое и редко применимое, но все же заслуживающее внимания. Вероятно, вы не будете использовать эту технологию повсеместно, но обучившись сможете лучше выполнять всю остальную работу. Ведь при сварке или строжке угольным электродом необходимо учитывать множество нюансов. Так что эти знания могут пригодиться вам и при выполнении любых других сварочных работ.

Технология сварки угольными электродами встречается достаточно редко. Это связано с узкой спецификацией угольного присадочного материала. Из-за своей структуры он не плавится под воздействием высоких температур.

Это ограничивает его применение сваркой цветных металлов и чугуна. Однако помимо короткого списка сварочных работ, угольный присадочный материал можно использовать для другого типа обработки – строжки.

Строжкой называется методика разрезания металлических поверхностей. При этой методике проводится резка на частичной глубине полотна детали.

Эта статья детально рассмотрит оба вида обработки металла с помощью угольных электродов: сварку и строжку.

Общая информация о сварке угольными электродами

Этот тип сварки используется достаточно редко. Структура основы материала не подходит для сваривания большинства металлов. Однако есть сплавы, в работе с которыми он проявляет себя хорошо.

Это цветные металлы, низкоуглеродистая сталь или чугун, толщина которого не превышает 3 мм. А также при спайке проводов из меди.

Ключевой показатель этого материала заключается в том, при воздействии высоких температур он не плавится. Происходит лишь плавка и испарение медного покрытия поверхности присадочного материала.

Из-за такой структуры смешения присадочного материала с металлом детали не происходит. Это дает минимальны расход стержня, а для сварщиков, работавших с плавящимся типом – непривычные характеристики процесса.

Сваривание металлических поверхностей при применении неплавящихся присадочных материалов происходит смешением металла самих деталей. Под воздействием высоких температур края детали расплавляются.

Расплавленный металл заполняет сварочный стык, формируя полотно шва.

В случае, если размер зазора между деталями не позволяет формировать надежный шов только за счет смешения основных металлов, для соединения используется присадочная проволока.

Описание технологии

В начале работы (как перед сваркой, так и перед строжкой) всегда проводится подготовка. Она включает в себя зачистку сварочной зоны поверхности детали. Зачистка проводится наждачной бумагой, шлифовальной машинкой или напильником.

Убираются все очаги коррозий, включения чужеродных материалов, загрязнения, неровности. После этого поверхность обрабатывается обезжиривающей жидкостью. От качества зачистки будет зависеть качество сварочного соединения.

Уровень силы тока выставляется в зависимости от диаметра электрода. При размере в 4 мм сила тока должна достигать 150-200 Ампер. Если размер стержня больше – сила тока увеличивается, если меньше – уменьшается.

Для стабильности работы дуги стоит настраивать постоянный тип тока. Полярность устанавливается отрицательная. Это также понизит расход материала.

Для улучшения плотности шва и стабилизации дуги при строжке и сварке применяется флюс. Они существуют нескольких типов: порошок, паста, жидкость. Использовать можно любой, однако для применения в домашних условиях больше подходит форма пасты или жидкости.

Для лучшего эффекта флюс должен включать в себя ионизирующие вещества. Сам флюс наносится на сварочную поверхность и распределяется тонким равномерным слоем.

Далее присадочный элемент вставляется в держак, разжигается дуга и формируется сварочная ванна. Поджиг дуги производится постукиванием (чирканьем) кончика рабочего элемента по металлической поверхности.

Во время работы видимая часть присадочного элемента не должна превышать 7 см. Продвижение вдоль стыка должно быть равномерным, с учетом плавления кромок и формирования соединения.

Сваривание деталей, а также строжка угольным электродом применимо в домашних условиях, однако для этого нужно использовать аппаратуру заводского производства. Самодельные агрегаты для такой сварки не подойдут ввиду отсутствия возможности настройки силы тока.

Общая информация о строжке угольными электродами

Такой тип строжки также называется воздушно-дуговым. Эта методика основана на применении сжатого воздуха для разрезания детали.

Воздействие сварочного тока расплавляет тело детали. А разрез производится направленной параллельно струей сжатого воздуха.

В отличие от сварки, строжка угольными электродами применяется для обработки любых типов металлов. Но чаще всего эта методика используется, чтобы разрезать нержавеющую сталь, чугун, никель, алюминий либо медь.

Описание технологии

Воздушно-дуговая резка применима в домашних условиях. Однако, как и при других обработках, при резке важно соблюдать безопасность.

Перед тем, как приступать к работе по сварке и строжке, проводится проверка исправности оборудования. А также подготовка металла – зачистка и обезжиривание. После этого проводится настройка режима сварки, выставляются параметры силы тока.

Не стоит настраивать высокие показатели этого параметра. Завышенная сила тока быстро испарит медное покрытие присадочного материала. Это повлияет на качество и равномерность расплавки тела детали.

Помимо сварочного оборудования проводится подготовка баллона со сжатым воздухом. Он не должен иметь повреждения и вмятины.

Удостоверившись в исправности баллона, проводится настройка давления. Для воздушно-дуговой строжки достаточно четыре-шесть бар.

Присадочный элемент вставляется в держак так, чтобы видимая часть не превышала длину в 10 см. Подается воздух, поджигается дуга.

После формирования сварочной ванны сжатый воздух направляется в рабочую зону. Обе части обработки должны проводиться равномерно.

Заключение

Сварка и строжка угольными электродами применяется редко, но обработать этими методиками металл можно. Это достаточно сложная задача.

Однако умение работать с таким типом присадочного материала поможет в обучении другим, более простым методикам.

Этот тип электродов используется для создания отверстий в стальных заготовках. Ими выполняется строжка и резка металла, а также сварка медных проводов. Угольные стержни часто применяются в сталелитейной промышленности, судостроении и других подобных сферах.

Очень часто их можно встретить в работах по горячей сварке чугуна и при сварке тонких изделий. При помощи угольных электродов устраняются дефекты литья, что гораздо выгоднее, чем отливать лист металла заново. Стержни применяются для наплавки твердых составов и сварки цветных металлов.

Видео

Разновидности угольных электродов

Среди угольных электродов представленных на рынке, можно найти несколько разновидностей:

Круглые стержни с добавлением меди. Применяются в разных сферах и могут иметь диаметр от 3,2 до 19 мм.
Бесконечные омедненные. Очень экономичные изделия, которыми можно работать в течение долгого времени. Для них нужна специальная машинка. Диаметр 8 — 25 мм.
Омедненные плоские. Имеют квадратное или прямоугольное сечение диаметром до 25 мм.
Полукруглые с добавлением меди. Эти стержни применяются чаще всего. С одной стороны они плоские, с другой круглые. Это позволяет использовать их для любых задач. Диаметр может быть от 10 до 19 мм.
Полые омедненные. Применяются для стружки и создания U-канавок. Их диаметр может варьироваться от 5 до 13 мм.

Принцип сварки

Выделяется два метода сварки в процессе работы с угольным электродом:

правый, он подразумевает собой перемещение электрода справа налево, а присадка идет сразу за ним$
левый, в такой ситуации стержень движется слева направо, а присадка – перед ним.

Правая сварка считается более действенной, в плане применения тепловой энергии в участке сварки. Таким способом удобнее производить сварку деталей большой толщины. Да и скорость самого процесса выше примерно на 20-30%. Однако на практике сварщики отдают большее предпочтение левой технологии.

Подводя итог следует сказать, что чаще всего угольные электроды применяются для сварки медных проводов, в домашних условиях они нашли свое применение в резке металлов. [Всего: 2 Средний: 1.5/5]

Наиболее популярные марки

На рынке можно встретить 2 основные разновидности угольных электродов. Это СК и ВДК. Они соответственно предназначены для обычной и воздушно-дуговой сварки.

На российском рынке чаще всего встречаются электроды Arcair от Esab. Ими выполняются такие работы:

устранение дефектов;
ремонт изделий и конструкций;
удаление швов;
подготовительные работы;
удаление лишнего материала;
обрезка лишней арматуры и фрагментов изделий.

На этом видео можно увидеть, как выполняется воздушно-дуговая сварка:

Сварка нержавеющей стали угольным или графитовым электродом

Сварка угольным электродом выполняется дугой прямого воздействия, то есть дуга проходит между свариваемым металлом и электродом. Сварка угольными электродами сопровождается, как правило, испарением самого электрода.

Сам процесс сваривания происходит постоянным током при прямой полярности. Вследствие того, что температура кипения и плавления электродов из угля имеет разницу примерно в 400 градусов.

При сварке угольными электродами процесс ведется без присадочного материала. Иногда он может проводиться и с присадочным материалом. Также сварку Вы можете проводить сваривание, предварительно уложив присадочный материал в разделку кромок. Сваривание без присадочного материала заключается в том, что происходит оплавление дугой кромок деталей будущего изделия. Сварку металлов с использованием подачи присадочного материала можно выполнять правым и левым способом.

Сварочный ток подбирают на основании толщины и вида покрытия электродов. Также в этом случае важно брать во внимание толщину свариваемых листов или деталей. В наше время сваривание графитовыми электродами достаточно распространено, однако многие профессиональные сварщики решают использовать другие электроды для сварки нержавеющей стали.

Если сварка нержавейки происходит внахлест, то качество сварки только поднимается. Многие профессиональные сварщики сваривают нержавейку стык в стык. Они это делают из эстетических соображений или по желанию заказчика. Никто не должен осуждать кого-то, если тот человек сваривает металла тем или иным способом. Разумеется, для более высокого качества и прочности сварного шва нужно сваривать внахлест. Однако если Вы профессиональный сварщик, то Вам уже можно производить сваривание стык в стык, потому что только профессионал может качественно сварить при таком сложном стыке деталей изделия.

Нержавеющая сталь очень востребована, поэтому если Вы хотите превратиться из новичка-сварщика в профессионала, Вам нужно обязательно научиться варить нержавейку. Без такого полезного умения Ваши услуги будут не сильно востребованы, ведь нержавейка применяется во многих отраслях производства.

Сфера применения

Угольные электроды находят применение при производстве следующих работ:

Сварка.
Наплавка.
Удаление дефектов на поверхности.
Резка.
Строжка.

Работа с угольными электродами возможна при обработке практически всех видов материалов: сталь, чугун, бронза, цветные металлы. По сравнению с обычными электродами, имеющими металлический стержень, сфера применения является более широкой. Преимуществом является уменьшение времени процесса сварки.

При работе с чугуном и бронзой следует затачивать конец электрода под углом 65 градусов, а при работе с цветными металлами — 30 градусов. Электроды угольные сварочные работают при постоянном токе. Полярность при этом следует устанавливать прямую, чтобы избежать перегревания электрода. В домашних условиях можно использовать угольный электрод, извлеченный из батарейки. Это находит применение при небольших работах с тонкостенными конструкциями.

Наиболее часто угольные электроды применяют при резке воздушно-дуговым способом. Она заключается в том, что расплавленный металл подвергается воздействию потока сжатого воздуха. Электрод при этом зажимают в специальном держателе. При этом процессе происходит большой выброс расплавленного металла, поэтому не следует забывать принимать меры предосторожности и безопасности.

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).

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.

Общая информация о сварке угольными электродами

Это цветные металлы, низкоуглеродистая сталь или чугун, толщина которого не превышает 3 мм. А также при спайке проводов из меди.

Расплавленный металл заполняет сварочный стык, формируя полотно шва.

Преимущества и минусы

Далее поговорим о достоинствах, а так изъянах характерных для графитированных электродов.

Эти виды стержней очень стойкие к воздействию тока.
Благодаря хорошей электропроводности износ стержня минимален.
Электроды графитированные не окисляются при работе с высоким температурами, поэтому могут находиться в пользовании гораздо дольше.
Достаточно стандартного оборудования.

Не имеют широкого области применения. Для использования в определенных условиях придется покупать наконечники разных форм и другой материал.
В процессе использования в основном металле может быть увеличено количество углерода.
Его сложно использовать для сварки тонких соединений, поскольку диаметр у такого стержня менее 6 мм отсутствует.

Устройство и характеристики

Угольные электроды — это стержни круглого или прямоугольного сечения, изготовленные из электротехнического угля, который представляет собой смесь углерода (в виде кокса или антрацита), сажи и связующих веществ (каменноугольная смола или жидкое стекло). Круглые изготавливают методом экструзии и поставляются потребителям в виде стержней диаметром от 4 до 18 мм и длиной 250÷700 мм, а прямоугольные — методом прессования в формах. Помимо типоразмеров ГОСТ также применяются специальные стержни увеличенной толщины (15х15, 20х20 и т. п.), изготовленные по ТУ.

Угольные электроды намного дешевле и прочнее графитовых. Но удельное сопротивление электротехнического угля в несколько раз выше, чем у графита. Поэтому для улучшения электротехнических характеристик угольных стержней их поверхность покрывают медью.

В качестве примера в таблице приведены основные параметры круглых омедненных угольных электродов марки ВДК длиной 305 мм.

Диаметр (мм)	Рабочий ток (А)	Удаление металла (г/см)	Канавка (ширина/глубина) (мм)	Толщина реза (мм)
4	150÷200	10	6÷8/3÷4	7
6	300÷350	18	9÷11/4÷6	9
8	400÷500	33	1÷13/6÷9	11
10	500÷550	49	13÷15/8÷12	13

Обязательное условие применения этих изделий — выполнение работ только на прямой полярности. При обратном включении дуга очень неустойчива, качество шва из-за науглероживания металла получается низким, рабочая температура угольного стержня гораздо выше, что увеличивает скорость его испарения.

Режим сварки

Угольный электрод для сварки входит в категорию неплавких электродов, что и отличает его от других металлических стержней. Таким образом, осуществляя сварочные работы с таким изделием, можно применять исключительно постоянный ток прямой полярности. Это означает, что минус подсоединяется к электроду, а плюс к заготовке из металла.

В определенных ситуациях для сварки необходимо использовать присадочный элемент. Например, при отбортовке тонких металлических заготовок. Такая процедура будет более выгодной и простой. На рынке представлен большой выбор присадок, которые используются при таком виде сварки. Например, если вы работаете с медью, лучше отдать предпочтение бронзовому присадочному материалу.

Также следует обращать внимание на параметры сечения присадочной проволоки или пластины. Если оно больше, то существует риск того, что шов не проварится. При недостаточном сечении – наоборот можно его пережечь.

Совет! Выбирая для сварки электроды угольные омедненные, выбирайте присадочный материал, опираясь на толщину соединяемых заготовок.

Состав и технические характеристики

Основным компонентом угольных стержней является угольный кокс. Помимо него, в составе есть металлический порошок, придающий электроду прочность и смола, соединяющая все компоненты. Диаметр таких электродов может быть различным — от 1,5 мм до 300 мм.

Помимо размеров и сечения, угольные электроды имеют и другие параметры:

Сила тока, которая подается на электрод. Она зависит от материала и оборудования, с которым вы работаете.
Формы и размеры канавок. Они зависят от конца стержня и его размеров. Самыми популярными являются большие электроды, которыми можно работать с массивными деталями.
Толщина среза зависит от мощности тока. Но здесь нужно внимательно следить за тем, чтобы изделие выдержало и не проплавилось.

Угольные электроды в домашних мастерских

Для работы с ними кустарным образом вполне подойдет традиционный электродуговой сварочный аппарат. Одна из преимущественных сторон – очень скромная сила тока для создания электрической дуги благодаря низкой теплопроводности: вполне хватает 3 – 5 А.

Электрическая угольная дуга может быть протянута на длину до 50-ти мм, ее очень легко и комфортно вести вдоль будущего шва из-за медленного испарения электрода во время сварки и отсутствия эффекта прилипания.

Учиться сварке с угольными электродами на примерах соединения проводов, металлических заготовок с тонкими краями и т.д. – чудесная возможность освоить все навыки быстро и эффективно.

Важный совет: заниматься этим видом сварки нужно только в закрытых помещениях. Дело в том, что дуга в таких технологиях может потухнуть при малейшем дуновении ветра, не говоря уж о газовых потоках, магнитных полях и других факторах внешней среды.

Лучше всего заточить электрод с обоих концов: в этом случае не нужно будет тратить лишнего времени не перестановку расходника в держателе. Кроме того, снизится риск перегрева расходника при сварке.

А с заточенными концами держатель может разворачиваться на 180° при перегреве одного конца, чтобы продолжать работу другим концом. Это позволит в том числе сэкономить на расходных материалах.

Иногда применяют неплавящиеся угольные электроды для сварки шин из меди в трансформаторах на подстанциях. Варят и медные провода, но это главным образом в мелких мастерских кустарного характера.

В качестве присадочных материалов самым лучшим вариантом являются прутки из бронзового сплава. Они бывают с разными диаметрами, которые нужно подбирать, исходя из толщины соединяемых металлических заготовок, которая используется в расчетах по специальной формуле.

Еще одним видом работ, в которых используются угольники, является резка металлов.

Строжка угольным электродом

Читайте также: