Сварка кузова инвертором: основные правила работы и нюансы сварочных процессов для качественного соединения
В настоящее время инверторными сварочными аппаратами (или инверторами) называются такие сварочные аппараты, которые позволяют осуществлять сварку с помощью электродов.
Особенности и преимущества сварки кузова автомобиля инвертором
Инверторы являются высокотехнологичным оборудованием, которое, между тем, достаточно просто в управлении, например, в части обучения технологий сварки (срок обучения не превышает для новичков одной недели). Данные аппараты отличает также высокая производительность, что делает данный вид сварочного оборудования особенно распространенным в части сварочных работ на автомобильной технике.
Сами инверторные сварочные аппараты обладают рядом преимуществ, к числу которых относятся:
Однако следует понимать, что инверторы по своей цене находятся в том же диапазоне, что и полуавтоматические аппараты, а в некоторых случаях могут его превышать по стоимости (в зависимости от используемого бренда).
Как выбрать аппарат
Все швы, выполняемые на инверторных сварочных аппаратах, являются видимыми. И качество таких швов зависит от того, какими характеристиками обладает тот или иной аппарат. При выборе инвертора следует отталкиваться от следующих параметров:
Обращать внимание на функции «горячий старт» или «антиприлипание» не следует, так как они изначально идут на всех современных инверторных аппаратах в «базе» и используются производителями как рекламный ход с целью выгоднее представить свой товар для неопытных пользователей.
Правила подготовки металла
Для того чтобы получить максимально качественные сварные швы, необходимо выполнить ряд условий, а именно:
Технология сварки
Так как кузовной металл является очень тонким (от 0,8 до 1 мм), то выполнять сварочные работы следует с особой тщательностью. Для этого необходимо соблюдать следующие технологические правила:
При выполнении сварочных работ необходимо защищать глаза с помощью маски с затемненным стеклом (степень затемнения стекла зависит от того, какой вид сварки используется), руки должны быть закрыты перчатками (крагами), задерживающими попадание на кожу капелек раскаленного металла.
Одежда сварщика не может быть синтетической, так как потребуется избежать риска ее возгорания.
Правила обработки кузова после сварки
После того как все сварочные швы были выполнены в полном объеме, их необходимо зачистить с помощью болгарки. Итогом такой зачистки станет полная картина того, в каком состоянии находятся швы, а также есть ли непроверенные участки. В случае наличия таких непроваренных участков необходимо выполнить повторные сварочные работы на них.
Если непроваренных участков нет, следующим этапом становится подготовка кузова к пескоструйным работам и последующей покраске. Такая подготовка чаще всего заключается в шпаклевке всех элементов кузова, которые нуждаются в данном виде обработки.
Сварка кузова автомобиля: чем и как лучше проводить сварочные работы
Сварочные работы над кузовом автомобиля могут потребоваться в двух случаях – сильный износ в результате коррозии и повреждения после дорожно-транспортных происшествий (ДТП).
Воздействие высоких температур уничтожает заводскую защиту, ухудшает свойства металлов и вызывает ускорение коррозии в зоне сварки. Но умелое пользование современными технологиями максимально снижает тяжесть последствий.
Особенности сварки кузова автомобиля
Главная специфика сварки кузовного железа заключается в его малой толщине. Кузов автомобиля разрабатывается и изготавливается из соображений минимальной массы, поэтому используется тонкий катаный лист, а прочность обеспечивается трёхмерностью конструкции и усилением в нужных местах.
Существуют и массивные детали, но их немного, да и проблем при сварке они не создают. Поэтому главное при такого рода ремонте – ориентировать оборудование, технологию и опыт исполнителя на работу с малой толщиной стального листа, меньше миллиметра.
В заводских условиях используется точечная сварка. Кузовные детали сжимаются тисками кондукторов, после чего сварочный робот своими клещами устанавливает точки, в которых два и более листа металла оказываются проплавлены и прочно скреплены.
Реализовать такой способ при ремонте затруднительно, да и необходимости в этом нет. Точечная сварка является типично конвейерной технологией.
Вторая особенность – отсутствие сплошных швов. При таком воздействии металл будет сильно поведён и изменит свои геометрические размеры.
Если по незнанию и из соображений повышенной прочности таким способом проварить одну из сторон кузова, то она может оказаться на несколько сантиметров короче противоположной, и кузов будет непоправимо испорчен. Поэтому варят, имитируя точечную сварку, короткими стежками, соблюдая симметрию прогрева металлических деталей.
Какой сваркой варить кузов
Выбор сварочного аппарата в конечном счёте определит качество и скорость выполнения работы. Опытный специалист справится с любой технологией, но необоснованно потеряет время, а скорее всего просто не станет заниматься устаревшими способами сварки.
Например, давно уже никто не использует кислородно-ацетиленовую горелку, хотя именно с её помощью ремонтировали кузова до появления современных полуавтоматов.
Полуавтомат
Основной вид сварочного аппарата в кузовном ремонте – это полуавтомат, работающий в среде инертного газа. Способ сварки настолько прост, что доступен любому начинающему ремонтнику.
До массового распространения данной технологии искусству сварки в применении к кузовному железу приходилось много учиться. Сейчас это доступно для самостоятельного исполнения автовладельцу, если у него возникнет желание лично отремонтировать кузов.
Суть такой сварки заключается в подаче тонкой стальной омеднённой проволоки в зону сварочного шва из катушки электромотором с редуктором. Один выход напряжения питания электрической дуги соединяется с направляющими роликами и соплом, через которое проходит проволока, второй – со свариваемыми деталями.
Через то же сопло в область дуги подаётся газ, обычно это углекислота из баллона с редуктором, которая не допускает кислород, мешающий чистому сплавлению деталей. Иногда к углекислому газу подмешивают немного аргона для получения более качественных швов.
При нажатии на кнопку, расположенную на горелке сварочного аппарата, одновременно подаётся напряжение к проволоке, включается подача и открывается клапан углекислоты.
Режим выбирается ручным или автоматическим регулированием основных параметров сварки:
Обычно ток устанавливается чуть больше требуемого, а время касания регулируется сварщиком длительностью нажатия кнопки. Образуется хорошо проваренный короткий стежок без прожигания тонкого металла.
Инвертор
Инвертором называется силовой электронный преобразователь высокого переменного напряжения сети в низкое постоянное, которое можно использовать для питания сварочной дуги.
Иногда ещё встречается заблуждение, что инвертор – это сварочный аппарат для работы с электродами, но компактней и легче устаревшего сварочного трансформатора. То есть полуавтомат по мнению авторов утверждения – это не инвертор.
На самом деле данный термин относиться лишь к способу преобразования, а в настоящее время уже вообще все сварочные аппараты, включая полуавтоматы и всё прочее, используют этот инверторный принцип.
Суть инвертора состоит в увеличенной частоте преобразования. Физика такова, что трансформатор, а он должен присутствовать обязательно хотя бы для гальванической развязки сети и электродов, тем меньше по массе и габаритам, чем выше частота, на которой он работает.
Сетевая частота составляет 50 Гц, такие трансформаторы для приемлемой мощности сварки весят около 20 кг. Инвертор же обычно работает на частоте 50-100 кГц, то есть в тысячу раз выше, соответственно его трансформатор практически незаметен среди прочей комплектующей электроники, а весь аппарат может весить 2-3 кг.
Ручная дуговая сварка
Если говорить об устаревших технологиях, но ещё до конца не изжитых, то это ручная сварка плавящимся электродом с обмазкой флюсом. Способ неплохо работает при сварке массивных деталей опытным специалистом, но совершенно непригоден для кузовных работ.
Конечно, существуют специалисты с огромным опытом, которые легко смогут заварить электродом консервную банку, но на практике все используют полуавтомат.
В крайнем случае без громоздкого баллона, применяя флюсованную проволоку. Но это имеет свои недостатки, расходники дорогие, а качество работы низкое.
Подготовительные работы
Перед сваркой детали должны быть полностью очищены от загрязнений и окислов. Это основа как качественного шва, так и дальнейшей сохранности кузова в этом месте.
Выбирается способ соединения деталей. Благодаря полуавтомату это не критично, можно легко сварить детали встык или с нахлёстом в любом пространственном положении. Подготавливается аппарат. Очищается или заменяется сопло, проверяются запасы проволоки и углекислого газа.
На пробных кусках похожего металла выставляются режимы, ток, подача и давление (расход) газа. Проверяется прочность тестового соединения.
Как варить кузов машины полуавтоматом
Сварка ведётся короткими стежками или точками (сварочными заклёпками). Во втором случае сверлится отверстие (обычно на месте заводской точки), после чего оно заваривается с проплавлением обеих деталей и заливанием просвета металлом.
Если металл очень тонкий, то сильно уменьшать сварочный ток смысла нет. Надо короткими касаниями, быстро нажимая на кнопку горелки, набросать металл проволоки на листы, не давая им прогореть. После чего уже более уверенно расплавить образующийся утолщенный шов, придав ему товарный вид и прочность.
Нельзя варить в очках, тем более вообще без защиты, закрывая глаза в момент нажатия кнопки. Надо использовать маску типа «хамелеон», автоматически затеняющуюся при зажигании дуги и возвращающую прозрачность сразу же после отпускания кнопки. Все процессы будут отлично просматриваться, качество гарантировано.
Сварка кузова электродом
Если возникнет острая потребность воспользоваться ручной сваркой, то следует взять тонкий электрод, инвертор с глубокой регулировкой тока и попытаться подобрать режим, используя тот же принцип, что был описан для сварки тонкого листа полуавтоматом. То есть быстрыми касаниями, не давая металлу прогореть.
Никакие швы в один проход не получатся. А электроды лучше использовать для переменного тока, они от инвертора лучше всего поджигают и удерживают дугу. Скорее будет проблема быстро её погасить.
Можно ли варить кузов автомобиля инвертором
Если использовать слово «инвертор» как обозначение ручного дугового аппарата, то с массой неудобств, но проварить можно. Примерный способ описан выше. Что же касается истинного смысла термина «инвертор», то других аппаратов сейчас просто уже давно не существует, они все инверторные, включая любой полуавтомат.
Чем обработать кузов после сварки
Металл должен быть чист до начала сварки. Но в её процессе он неминуемо будет окислен. Для защиты используется первичная грунтовка, её называют праймером.
Праймер может быть кислотным (фосфатным, реактивным, названий много, но суть одна, это протравливающий грунт) или эпоксидным.
Первый лучше работает по остаткам окислов, но хуже защищает в долговременном прогнозе. Эпоксидный хорош как защита, на него можно класть шпатлёвку и лучше держится второй слой грунта – филлера. На кислотный праймер шпатлёвка не кладётся.
Однозначного выбора не существует, определяться должен мастер, ему виднее условия. А вот дальше всё по технологии – швы защищаются кузовным герметиком и окрашиваются или покрываются защитными составами для днища.
Возможно использование составов для скрытых полостей. Основная задача – полностью перекрыть доступ влаги и кислорода к перегретому металлу сварочного шва, стойкость которого утеряна, даже если в нём и присутствовали легирующие добавки.
Сварка тонкого металла электродом: ошибки, советы, оборудование
Как провести сварочные работы по тонкому металлу инвертором ММА, избегая распространенных ошибок начинающих сварщиков, а также советы и подбор необходимого оборудования для работ.
Удобнее всего сваривать тонкий металл аргонодуговой сваркой. С помощью инверторов TIG можно создать узкие швы с минимальным тепловложением. Быстро варить тонкий металл получится полуавтоматом MIG. Но когда под рукой есть только инвертор РДС и требуется соединить две листовые заготовки малого сечения, могут возникнуть трудности. Рассмотрим распространенные ошибки начинающих сварщиков при работе с тонким металлом, а также советы и оборудование ММА, которые помогут справиться с такой задачей.
Область применения сварки тонкого металла электродом
В быту умение сваривать тонколистовое железо может понадобиться при изготовлении бака для летнего душа или сборки другой емкости. Если у вас есть автомобиль и ремонт кузова хочется выполнить самому, то варить тонкий металл придется при замене порогов, арок, низа дверей или кромки багажника. Сварка выхлопной системы автомобиля (резонатор, глушитель, гофра и пр.) часто требуется при замене одного из элементов, поскольку без доработок редко все становится так, чтобы не бить о корпус при вибрации.
Тонкостенные круглые трубы используются у некоторых в старых домах для уличного водопровода (полив огорода и пр.), Квадратные и профильные трубы с тонким сечением стенок применяются при сооружении теплиц, навесов, козырьков. Имея аппарат РДС и научившись варить тонкий металл самостоятельно, можно сэкономить средства и не нанимать мастера.
Сложности при сварке тонкого металла
Под тонким металлом подразумевается толщина стали 0.8-1.5 мм. Более тонкие заготовки покрытым электродом варить просто нереально. Да и сечение 0.8 мм сможет грамотно проварить и не испортить деталь только опытный сварщик. Основными ошибками начинающих сварщиков при работе с тонкостенными заготовками выступают:
Большинство начинающих сварщиков получают ожоги роговицы при сварке тонкого металла, поскольку пытаются прихватить стороны без маски. Дело в том, что чем меньше сила тока, тем менее яркая электрическая дуга. При таких условиях трудно разглядеть линию соединения через темный светофильтр и точно поставить прихватки. После сварки без маски сильно болят глаза, может возникнуть ощущение «песка» под веками, краснеют сосуды в глазном яблоке.
Выбор сварочного аппарата
Чтобы получилось сварить две тонкостенные стороны изделия в домашних условиях, требуется грамотный подбор инвертора РДС. Не каждая модель подойдет для такой задачи. При выборе аппарата ММА обращайте внимание на минимальное значение сварочного тока. При покупке большинство смотрит только на максимальный порог, чтобы определить, какой толщины заготовки сможет «пропечь» инвертор. Когда же предстоит часто варить тонколистовую сталь, значение имеет нижний диапазон силы тока.
Например, для работы с сечением 0.8 мм требуется опускать ток до минимальных значений 10-20 А. Но не все инверторы РДС способны на это. У некоторых нижний порог ограничен 30 А.
Функция позволяет автоматически менять силу сварочного тока, чтобы исключить затухание электрической дуги. Например, вы установили значение 40 А и ведет сварку. Поднеся кончик электрода слишком близко, дуга может погаснуть. В такой момент аппарат «чувствует» сокращение воздушного зазора и кратковременно добавляет еще 10 А (в сумме с первоначальной настройкой получается 50 А).
Этого достаточно, чтобы дуга не погасла, а сварщик выровнял расстояние между электродом и изделием. Как только положение стабилизировалось, инвертор сам скидывает ток до базовых 40 А (или любого другого, который вы установили на страте). Поэтому прожоги исключаются. Функция пригодится как при сварке тонкой стали, так и работе без опоры для рук, когда труднее контролировать воздушный зазор.
Функция помогает экономить расходники при сварке тонкого металла. Поскольку дуга короткая, прилипание кончика стержня к поверхности изделия неизбежно. Когда это происходит, требуется пошатывание электрода в стороны, чтобы отсоединить его от заготовки. Это содействует отпадению покрытия. После необходимо сжигание кончика на черновой заготовке, что замедляет работу и ведет к перерасходу электродов.
Когда кончик прилип, инвертор отключает сварочный ток от кабелей. Сварщик легко отсоединяет электрод, не разрушая обмазку. Как только цепь разомкнута, аппарат восстанавливает подачу тока и можно без промедления продолжить сварку.
Поджигать дугу при сварке электродом тонкого металла сложнее, ввиду малой силы тока. Требуется активно стучать по поверхности изделия и ловить электрический разряд небольшой высоты. Чуть удалили кончик от поверхности и дуга погасла. Чтобы упростить первый поджиг, когда электрод холодный, пригодится функция Hot Start. Режим дает повышенное напряжение при старте и ту же убавляет его до безопасного, когда дуга зажжена. Экономится время, варить проще, меньше раздражаешься.
Важно! При выборе инвертора ММА для сварки тонкого железа, обращайте внимание на наличие всех трех функций в аппарате. Бывает так, что в оборудовании есть только один дополнительный режим, например «Антиприлипание». В таком случае модель сильно проигрывает тем, у которых есть все три вспомогательные функции.
Практика показывает, что сварка тонкого железа происходит более качественно, когда используются аппараты, выдающие постоянный ток. В характеристиках такого оборудования должен быть прописан род тока DC. Подойдут модели AC/DC, способные переключаться между переменным и постоянным током.
Выбор электродов
Прежде всего отметим, что для сварки тонколистового металла важно правильно выбрать диаметр электрода. Стержни 4-5 мм создадут чрезмерное сопротивление и не дадут дуге нормально гореть на малых токах. Поэтому при сварке тонколистовой стали используют электроды диаметром 1.6-3 мм. Чем тоньше металл, тем меньше диаметр стержня.
Далее следует обращать внимание на характеристики электродов. Возьмем к примеру Барсвелд ОЗС-12 ⌀ 2,0 мм (Premium). У них рутиловое покрытие, обеспечивающее:
Купив ОЗС-12 ⌀ 2,0 мм (Premium), получится варить тонкий металл постоянным или переменным током в любом пространственном положении. Шлак после сварки удаляется очень легко. Хорошими электродами для работы с листовым железом будут АНО-21 ⌀ 2,5 мм (Premium), относящиеся к типу Э46. У бренда ESAB рекомендуем электроды ESAB МР-3 ⌀ 3,0 мм, если предстоит варить железо сечением 1.0-1.5 мм.
Перечисленные электроды обладают рутиловым покрытием, поэтому при затухании дуги не образуется «козырек». К такому эффекту склонны расходники с основным типом покрытия. Наличие козырька усложняет повторный поджиг дуги, поскольку требуется более сильное постукивание, чтобы разрушить кончик обмазки и обеспечить контакт токопроводящего стержня с изделием.
Если с даты выпуска электродов прошло более 4-х месяцев, рекомендуем их предварительно прокалить. В домашних условиях это можно сделать в электродуховке, разогрев ее до температуры 170-200 градусов. Тогда из обмазки удалится лишняя влага, при сварке дуга не будет сильно трещать и разбрызгивать металл, шов получится аккуратнее.
Настройки аппарата для сварки тонкого металла
Поскольку свариваемый металл тонкий, важно настроить инвертор ручной дуговой сварки на обратную полярность. Это означает, что разъем кабеля электрододержателя вставляется в гнездо со значком «плюс», а кабель массы подключается к гнезду «минус». Благодаря обратной полярности тепло электрической дуги концентрируется на кончике электрода, а не на изделии. Происходит такое по законам физики, поскольку электроны движутся от «минуса» к «плюсу». При обратной полярности тонкий металл меньше перегревается, что помогает сократить количество прожогов и температурных деформаций.
Начинающий сварщик должен уметь правильно выставить силу тока при сварке покрытым электродом тонкого металла. Предлагаем рекомендации по настройке инвертора в таблице.
| Толщина свариваемого металла, мм | Диаметр электрода, мм | Сила тока, А |
|---|---|---|
| 0.8 | 1.6 | 10-20 |
| 1.0 | 2.0-2.5 | 25-35 |
| 1.2 | 2.5 | 40-50 |
| 1.5 | 2.5-3.0 | 45-60 |
Советы по технике сварки тонкого металла электродом
Итак, рассмотрим технику сварки тонкого металла на практике и дадим ряд полезных советов от реальных сварщиков. Используем инверторный сварочный аппарат РДС с постоянным током и выставляем силу тока по значениям, приведенным в нашей таблице. Чтобы листовую конструкцию не повело, советуем зафиксировать ее струбцинами. Разделка кромок при сварке тонкого железа до 4 мм не выполняется.
Расположите соединяемые стороны деталей максимально близко друг к другу. Зазор здесь не нужен. Если конструктивно допустимо соединение внахлест, используйте это — не будет прожогов и проваливания валика вниз.
Далее следуйте нашим рекомендациям:
Разжигайте дугу на черновой заготовке и лишь затем приступайте к сварке. Так не придется стучать по изделию, на лицевой стороне конструкции не будет следов от контакта дуги.
Держите дугу не строго по центру соединения, а на одной из сторон заготовки. Это поможет избежать прожога в самом начале работы.
Быстро ведите электрод с минимальными поперечными колебательными движениями.
Старайтесь держать кончик электрода как можно ближе к поверхности заготовки. Дуга будет четче, присадочный металл легче перенесется, будет нормальный провар. Но короткая дуга требует навыка («набитой руки»), поэтому потренируйтесь на черновом изделии с аналогичным сечением.
Чтобы предупредить проваливание металла с обратной стороны шва, используйте подложку. Железный стол не подойдет — изделие прилипнет. Лучше всего подкладывать пластину из графита или меди.
Если прожоги возникают несмотря на минимальный сварочный ток, ведите шов прерывистой дугой. Проварили 5 мм и убрали кончик электрода из сварочной ванны на секунду. Затем снова возбудили дугу и проварили 5 мм. Это замедляет процесс, зато дает остыть наплавленному металлу.
Электрод держите под углом 30-45 градусов. Прямой угол по отношению к изделию усиливает прогрев и содействует прожогам.
Когда настройки аппарата РДС не позволяют снизить силу тока еще больше, используйте балластный реостат. Если работа разовая и приобретение баластника нерентабельно, подсоедините сталистую пружину в цепь массы, расположив ее между зажимом и изделием. Переставляя зажим массы по виткам пружины получится регулировать силу тока за счет сопротивления.
Чтобы минимизировать температурные деформации, соблюдайте порядок провара длинных швов. Например, при сварке крупной емкости (бак для душа, топливный бак автомобиля), начинайте варить с конца стыка, ведя шов на себя. Проваривайте по 8-10 см и продвигайтесь вперед. Новый шов заканчивается на начале предыдущего. Каждый короткий провар будет выгибать поверхность внутрь, но за счет большого количества швов такие «волны» будут едва заметны, чем один большой прогиб плоскости при сварке сплошным швом слева направо.
Выбор сварочной маски
Как мы упоминали в начале, при сварке на малых токах свет от дуги менее яркий, поэтому плохо видно линию стыковки. Из-за недостаточности освещенности можно даже наложить шов мимо. Тонкий металл варить покрытыми электродами удобнее в масках-хамелеон с диапазоном затемнения 4-8 DIN или 9-13 DIN.
В отличие от маски с обычным светофильтром, в хамелеоне можно точно навести кончик электрода на место соединения. Это сокращает количество «зайчиков», помогает сохранить чистой лицевую поверхность изделия. Регулировка силы затемнения от 4 до 8 DIN облегчает настройку под разную силу малого сварочного тока.
Рекомендуем купить маску БАРСВЕЛД МС 307 с АСФ-707 с диапазоном 5-8 и 9-13 DIN, обладающую большим смотровым окном 98х87 мм. Благодаря этому сохраняется хороший обзор во всех пространственных положениях. Технология Full Color передает все в натуральных цветах и новичку будет легче отличить расплавленный шлак обмазки электрода от жидкого металла. Цена маски чуть больше 5000 рублей, что делает ее довольно доступной даже для бытовой сварки в гараже или на даче.
Как заварить тонкий металл с зазором
Задача сильно усложняется, когда между соединяемыми сторонами есть зазор в 1-3 мм. В таком случае дуга дополнительно «съедает» стенки заготовки и заварить стык очень трудно.
Здесь требуется снизить силу тока на 20% от той, что была при сварке этого же сечения, но без зазора. Первоначальная цель — просто соединить две стороны перемычкой, создав из присадочного металла «мостик». Затем сварочный ток можно увеличить и перекрыть шов для лучшего провара.
Сварка ведется короткой дугой с перерывами. Откладывайте «полки» на боках, зажигая дугу на одной из сторон и подводя кончик электрода к краю. Когда нарастите бока, соедините стороны. Продолжайте сварку прерывистой дугой. Процесс медленный и кропотливый.
Второй вариант сварить тонкий металл с зазором — разместить в щель дополнительный металл. Когда нет подходящего элемента под рукой, большинство опытных сварщиков используют огарок электрода, отбив с него обмазку. Прихватите стержень в месте стыковки и варите обычным способом. Наличие такой вставки не даст провалиться присадочному металлу и возьмет часть температуры на себя.