Ручная дуговая сварка покрытыми плавящимися электродами MMA

MMA — Manual Metal Arc — ручная дуговая сварка покрытыми плавящимися электродами. Это классический метод металлообработки. В советской технической литературе обычно использовалось сокращение РДС. Во время работы используется электродуга и сварочные электроды.

Технология MMA — сварки плавящимися электродами

Электрическая дуга горит между материалом и плавящимся электродом. Электрод одновременно является присадочным материалом. Электрод зажат в электрододержателе и перемещается сварщиком. Электроды обычно имеют покрытие. Покрытие также плавится и защищает расплавленный металл и дугу от внешнего воздуха при помощи газов и шлака. Шлак удаляется после охлаждения горячего металла.

Применение MMA — сварки плавящимися электродами

Почти все свариваемые материалы могут быть сварены электродами, например конструкционная сталь, котельная сталь, стальные трубы, чугун, нержавеющая сталь, высокопрочная сталь, и т.д. Сварка электродами проста и безопасна. Компактные устройства легки в обращении и транспортировке. Так как нет необходимости в газе, сварка может быть выполнена на открытом воздухе, даже на ветру. Электродные сварочные машины используются во всех видах производства, от тяжелой промышленности до частных мастерских.

MMA-сварка: преимущества и недостатки

Метод позволяет обрабатывать все виды металлов. Сварка возможна в любых местах (на высоте или в узком помещении), в разных погодных условиях (в жару и мороз). Сварка MMA доступна по цене, подходит для домашнего труда.

Недостатки ММА-технологии: низкая скорость выполнения работы, отсутствие вспомогательных механизмов (например полуавтоматических сварочных) аппаратов. Для достижения приемлемого качества результата требуется достаточный опыт работы сварщика.

Ручная дуговая сварка: что такое, виды сварочных аппаратов MMA, как выбрать, лучшие модели

Для желающих научиться сваривать между собой детали из металла, лучше всего начинать с ручной дуговой сварки (РДС). Такой метод имеет международное обозначение ММА. Сперва стоит разобраться, какой аппарат купить (тип оборудования) и с какими характеристиками. Советы на эту тему, а также рейтинг лучших бытовых и полупрофессиональных моделей, составленный с учетом параметров и отзывов, поможет вам сделать грамотный выбор. Тогда Ваш аппарат справится с предстоящими задачами, а процесс обучения сварке пройдет быстрее.

Подборка товаров осуществлена на основе отзывов, мнений и оценок пользователей, размещенных на различных ресурсах в сети интернет. Вся информация взята из открытых источников. Мы не сотрудничаем с производителями и торговыми марками и не призываем к покупке тех или иных изделий. Статья носит информационный характер.

Что такое ручная дуговая сварка ММА

Ручная дуговая сварка называется так, поскольку процесс распаливания электрода и ведение дуги для формирования шва выполняются полностью в ручном режиме. Электрическая дуга была открыта уже давно, но для соединения металлов впервые была применена в 1882 году. В 1907 г процесс был усовершенствован обмазкой для электродов и получил международное обозначение Manual Metal Arc (ММА).

Суть процесса ручной дуговой сварки заключается в подключении источника тока к сети. От аппарата исходят два провода (+ и -). Один присоединяется к изделию, а второй оснащается электрододержателем. В него вставляется электрод — металлический стержень с диаметром от 1.6 до 6 мм, покрытый обмазкой. Постукивание о поверхность приводит к замыканию цепи и возбуждению электрической дуги.

Температура дуги составляет 5000 градусов, поэтому за счет тепловой энергии плавятся кромки соединяемого металла и стержень самого электрода. Расплавленный металл называется сварочной ванной. Чтобы защитить ее от воздействия окружающего воздуха, необходимо газовое облако. Эту роль выполняет обмазка электрода, которая плавится и создает защитную среду. Благодаря этому металл застывает без пор. После кристаллизации, на поверхности шва образуется шлаковая корка, удаляемая легким постукиванием молотка.

Если поменять местами провода (минус присоединить к изделию, а плюс к держателю), то получится обратная полярность. В этом случае ток будет двигаться от изделия к электроду, что уменьшает тепловложение и востребовано при сварке тонких изделий. При прямой полярности (плюс к массе, а минус к держателю) напряжение движется от электрода к заготовке, что ускоряет расплавление кромок и повышает скорость сварки.

Чтобы контролировать процесс визуально, сварщик должен быть в защитной маске со светофильтром. Она предотвращает поражение сетчатки УФ- и ИК-лучами, предохраняет от яркого света и препятствует попаданию на лицо вылетающих окалин. Обязательными средствами индивидуальной защиты являются краги, плотная одежда и ботинки. Должен быть головной убор без козырька.

Подробный видео урок о ручной дуговой сварке

Достоинства и недостатки ручной дуговой сварки

Технология сваривания металла ММА имеет ряд преимуществ и недостатков, которые следует учитывать при выборе метода под конкретные задачи.

+ Плюсы ручной дуговой сварки

1. Сравнительно невысокая стоимость оборудования для РДС
2. Возможность сваривания металлов в любом пространственном положении
3. Сваривает обычную и высокоуглеродистую сталь, нержавеющие металлы
4. Можно осуществлять резку на повышенном токе
5. Можно работать практически в любых температурных условиях
6. Коротким электродом удобно подлезть в неудобном месте

— Минусы ручной дуговой сварки

1. РДС значительно проигрывает по скорости сваривания полуавтоматической сварке
2. Вдыхание дыма опасно для здоровья
3. Начинающему сварщику трудно отличить металл от шлака в сварочной ванне
4. Качество шва зависит от мастерства пользователя
5. Трудно распаливать электрод на ржавом металле
6. Постоянно изменяется зазор между торцом электрода и изделием (по мере сгорания стержня)

Виды сварочных аппаратов для ручной дуговой сварки

Начинающему сварщику важно знать виды сварочных аппаратов для ручной сварки, выбираемые в зависимости от толщины свариваемого металла, типа стали и частоты применения оборудования. Цена моделей тоже отличается, поэтому стоит вникнуть более детально в этот вопрос, чтобы купить аппарат, подходящий под будущую деятельность. Оборудование можно разделить на три категории:

Инверторы

Один из самых компактных аппаратов с подключением к 220 или 380 V. В нем используются небольшие трансформаторы, диодный мост и электронная плата с ключами. Агрегат получает из сети переменный ток с частотой 50 Гц и преобразует его в постоянный, пропуская через специальный фильтр. Затем напряжение снова становится переменным, но с уже возросшей частотой — 100 кГц. После этого снижается амплитуда вольт до 48-90, а сила тока увеличивается до 160-200 А.

Сварочный инвертор со снятой крышкой.

На выходе ток снова преобразуется в постоянный. Бывают универсальные инверторы, где кроме сварки ММА есть возможность установки катушки с проволокой и подключения горелки от полуавтомата для сварки MIG/MAG. Модели «3 в 1» способны варить еще и неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона (TIG). Конечно стоимость универсальных инверторов выше обычных, но их функционал шире.

Универсальный сварочный инвертор.

Выпрямители

Это установки для ручной сварки в промышленных условиях. Они преобразуют переменный ток в постоянный без изменения частоты колебания. Чаще всего для подключения необходимо 380 V. Отличаются гладкими швами, создаваемыми с характерным шелестом. Применяются для ручной сварки ответственных изделий, но стоят дорого и не удобны в транспортировке, поэтому больше подойдут для стационарного использования.

Сварочный выпрямитель.

Трансформаторы

Сварочные трансформаторы — это сварочные аппараты ММА по наиболее доступной цене ввиду простоты конструкции. Представляет собой катушку с первичной и вторичной обмоткой. Благодаря этому напряжение понижается, а сила тока возрастает. Изменение расстояния между катушками позволяет регулировать сварочный ток. Работы ведутся на переменном напряжении. Бывают модели на 220 и 380 V. Есть компактные аппараты для ношения на плече и крупные промышленные установки. Ввиду сварки на переменном токе подходят для неответственных конструкций.

Сварочный трансформатор.

Ручная дуговая сварка MMA

Международное обозначение технологии — MMA (Manual Metal Arc). Сфера применения ручной дуговой сварки очень широка, начиная от космических кораблей и заканчивая металлическим забором. Ни одна постройка здания, мостов и других важных объектов не проходит без использования дуговой электросварки.

Ручная дуговая сварка используется для сварки углеродистых сталей обычного качества, качественных сталей с различным содержанием марганца, низколегированных и легированных, жаропрочных и жаростойких сталей, чугуна и цветных металлов.

Существуют особенности выполнения ручной дуговой сварки MMA. Для ручной дуговой сварки характерно зажигание дуги, производимое касанием электродов к металлическому изделию, поддержание длины дуги во время сварки и перемещение электродов. При протекании тока короткого замыкания электрод в месте касания нагревается до высокой температуры, зажигается дуга и производится сварка дугой с переносом материала электрода или проволоки в место сварки. Для защиты места сварки от газов, содержащихся в воздухе, используется защита места сварки газами (аргоновая сварка).

Ручная дуговая сварка разделяется на следующие виды:

— одно, двух и многоэлектродную, используемую для ускорения работ и повышения производительности труда;

— сварку при постоянном и переменном токе;

— сварку однофазной и трёхфазной дугой.

В зависимости от длины свариваемого стыка и толщины свариваемого существуют разные способы ведения шва:

— короткие швы до 250 мм делают способом — «на проход»;

— швы средней длины от 250 до 1000 мм выполняют от середины к краям ступенчатым способом по участкам;

— швы длинные делают обратно-ступенчатым способом от середины к краям.

Род и полярность тока сварки

Процесс ручной дуговой сварки ММА может выполняться как на переменном, так и на постоянном токе, что определяется только характеристиками применяемого электрода. Некоторые из электродов предназначены только для сварки на постоянном токе, в то время как другие, как на постоянном, так и на переменном токе. Род тока сварки и его полярность влияют на скорость расплавления всех типов покрытых электродов.

Сварочная дуга постоянного тока всегда более стабильна, чем дуга переменного тока. Это обусловлено тем, что при горении дуги постоянного тока не происходит смены полярности, как это имеет место при сварке на переменном токе. Большинство универсальных электродов, предназначенных для сварки, как на постоянном, так и на переменном токе, все же лучше себя ведут на постоянном токе.

При сварке на постоянном токе электроды показывают лучшие оперативные свойства на обратной полярности. И лишь некоторые из них разработаны для сварки на прямой полярности. Имеются электроды, позволяющие сварку на обеих полярностях.

Влияние полярности на характер горения электродов обусловлено тем, что дуга оказывает разное давление на катод и анод. В связи с тем, что позитивные ионы имеют значительно более высокую массу чем электроны, они при столкновении с катодом оказывают больший отталкивающий эффект, чем электроны, достигающие анод. Это обеспечивает более глубокое проплавление в случае, когда катод размещается на изделии (обратная полярность), в то время как прямая полярность обеспечивает более быстрое плавление электрода.

Электроды

Для ручной дуговой сварки используют плавящиеся и неплавящиеся электроды. Электроды изготовлены из проволоки и электродного покрытия.

Выбор электродов зависит от ряда факторов, в том числе присадочного материала, положения сварки и требуемых свойств сварного шва. Покрытие используют для поддержания устойчивого горения дуги; защиты зоны сварочной дуги от воздействия кислорода, азота, водорода в воздухе. Чтобы предотвратить сварочное загрязнение, в покрытие вводят раскислители для очистки сварного шва, что улучшает стабильность дуги и обеспечивает процесс легирующими элементами, улучшающими качество сварки.

Состав металла электродов схож или идентичен металлу основного материала. Но часто существует небольшое различие, которое сильно воздействует на свойства получаемого сварного шва. Например, электроды из нержавеющей стали иногда используются для сварки изделий из углеродистой стали и для сварки деталей из нержавеющей стали с углеродистой сталью.

В международной практике приняты следующие сокращения для обозначения типа покрытия сварочных электродов для ручной дуговой сварки:

A — Кислое; RA — Рутилово-кислое;

B — Основное; RB — Рутилосновное;

C — Целлюлозное; RC — Рутилцеллюлозное;

R — Рутиловое; RR — Рутиловое толстое;

Оборудование

Источниками питания для проведения ручной дуговой сварки являются понижающие трансформаторы с низким выходным напряжением и большим допустимым током в сотни ампер. При сварке на постоянном токе используются выпрямители, которые преобразует переменный ток в постоянный ток. В результате, вместо 220 В при 50А, получаемых от сети, мощность, напряжение от трансформатора составляет около 17-45 В при токах до 600 А. Используются различные типы трансформаторов, в том числе инверторные машины. Ток от трансформаторов регулируется разными способами: изменения числа витков в катушке или путем изменения расстояния между первичной и вторичной катушками (в подвижной катушке или c подвижным сердечником). Инверторные источники питания имеют меньшие размеры и вес. В них используется высокочастотное преобразование напряжения сети.

Электрические генераторы и генераторы переменного тока также используются в качестве портативных сварочных источников питания, но из-за низкой эффективности и больших затрат, они реже используются в промышленности.

Что такое ручная дуговая сварка MMA?

Круг применения ручной дуговой сварки самый широкий из всех подобных технологий. Она была первой в истории человечества и до сих пор помогает людям верой возводить заборы или строить космические станции.

Применение ручной электродуговой сварки MMA

Распространённая и надёжная ручная электродуговая сварка хорошо соединяет металлические детали и конструкции.

Сварщик прикасается электродом к месту соединения – это приводит к короткому замыканию, соединяющему электрическую цепь.

Конец электрода стремительно нагревается. Во избежание залипания, он отводится от поверхности деталей на пол сантиметра.

Образовавшаяся дуга расплавляет металл под более 5 тысячной температурой.

Плавится и электрод, попадая в сварную ванночку. В результате образуется соединительный шов.

В сравнение с другими методами подобный вид сварки имеет ряд преимуществ, среди которых нужно отметить:

• сварка в труднодоступных местах;
• работа в любом пространственном положении деталей;
• довольно высокая скорость;
• сварка стали любой марки;
• оборудование простое в управлении и легко транспортируемое.

Дуговая сварка

Чтобы получить качественный шов при дуговой сварке нужно поддерживать максимально короткую дугу. Достигается это, когда электрод приподнят над обрабатываемой поверхностью на 4-5 миллиметров. В таком положении меньше металлических капель.

Если используется плавящийся электрод, то двигать нужно его постепенно и равномерно, чтобы как можно глубже расплавлять металл. Это позволит не только получить аккуратный и равномерный шов по всей линии соединения, но и снизит степень разбрызгивания, а значит, сделает сварку безопаснее.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Наиболее целесообразно применение ручной дуговой сварки покрытыми электродами, когда необходимо делать короткие швы в разных пространственных положениях деталей.

Универсальная технология пригодна для работы с чёрным и цветным металлами и их сплавами толщиной от трёх до 20 миллиметров, хотя теоретические возможности у неё до 200 и более миллиметров.

Данный способ сварки при монтажных работах оправдывает себя только, если объём работ небольшой. Рациональным методом она будет при сборке конструкций под сварку или исправлении дефекта на небольшом по протяжённости шве. Также сваркой РДС можно делать наплавку.

Дуговая сварка в защитных газах

Использование технологии дуговой сварки в защитных газах повышает производительность труда сварщика в 2,5 раза в сравнении с простой ручной электросваркой.

При этом не нужно засыпать или удалять флюс, убирать шлак. И всё это благодаря непрерывной подаче в зону дуги защитного газа, который закрывает рабочую зону от негативного влияния атмосферного воздуха.

Дуговую сварку в защитных газах можно производить с помощью полуавтоматических и автоматических аппаратов.

Работают со всеми видами металлов и их сплавами, толщина которых составляет от десятых долей до десятков миллиметров.

Сварочные инверторы MMA

Важнейшая особенность сварочных инверторов ММА заключена в том, что электрод в данных аппаратах выполняет двойную функцию. Он не только подводит к месту соединения электроток, но и превращается непосредственно в присадочный материал.

Работая на инверторе, можно не опасаться касания детали и «прилипания». В таких ситуациях процессор оборудования автоматически снижает напряжение в дуге, исключая перегревание трансформатора.