Сварка медных проводов: особенности проведения работ

Содержание
  1. Использование инвертора
  2. Почему не получится паяльником
  3. Регулирование тока сварки
  4. Подготовительные работы
  5. Пайка или сварка медных проводов – что лучше?
  6. Как варить угольными электродами: особенности
  7. Какое оборудование потребуется для сварки медных проводов
  8. Применяемые электроды
  9. Особенности использования угольных электродов
  10. Сварочные электроды из графита
  11. Инверторы
  12. Контактный способ
  13. Сваривание проводов из алюминия
  14. Сварка термитной смесью
  15. Различия угольных и графитовых электродов
  16. Порядок действий
  17. Алгоритм сварки проводов
  18. Какой аппарат выбрать
  19. Технология сварных работ
  20. Особенности процесса
  21. Графитовые электроды для сварки
  22. Технология сварки
  23. Как сваривать скрутки?
  24. Где применяются?
  25. Сталь
  26. Чугун и бронза
  27. Цветные металлы
  28. Как сделать сварочный аппарат своими руками
  29. Расходные материалы и инструменты
  30. Инструкция по сборке
  31. Корпус сварочника
  32. Подбор трансформатора
  33. Питающие кабели
  34. Применение клемм
  35. Держатель для электрода
  36. Рекомендованные режимы сварочного тока для разных проводников
  37. Инструменты и материалы для сварки
  38. Сварочный аппарат
  39. Графитовые электроды
  40. Средства индивидуальной защиты
  41. Прочий инструмент для сварки проводов
  42. Как варить медные провода
  43. Виды скруток электрических проводов для соединения сваркой
  44. Угольные электроды в домашних мастерских

Использование инвертора

Медные провода, наиболее распространенные в жилых домах, соединяют несколькими способами, но самым надежным считается сварка. В результате такого соединения получается однородный проводник, что обеспечивает полную пожаробезопасность.

Сварка осуществляется постоянным или переменным током напряжением от 12 до 36 В, при этом должна быть регулировка сварного тока. Этим требованиям соответствует большая часть сварочных инверторов.

Выпускают специальный аппарат для сварки медных проводов, которым пользуются электрики. Он имеет мощность в пределах 1-1,5 кВт и регулировку сварочного тока в диапазоне от 30 до 120 А.

В отличие от обычных инверторов, оборудование имеет меньшую массу и габариты, кроме этого концы сварочных кабелей оснащены специальным держаком для угольных электродов и зажимом с большой поверхностью прижима проводников.

Если в хозяйстве уже имеется инверторный сварочный аппарат, то специальный прибор для сварки медной проволоки можно не покупать.

Для удобства к сварочным кабелям с помощью сварки приваривают или прикрепляют через болтовое соединение пассатижи и держак для электрода. Роль держателя угольного электрода может играть любой мощный зажим. Предварительно его ручки нужно заизолировать.

Пассатижи крепятся к проводу «масса». Ими будут держаться за скрутку свариваемых медных проводников, при этом они будут выполнять важную функцию теплоотвода. Это необходимо для предохранения изоляции от воздействия высокой температуры.

Почему не получится паяльником

Паяльником сварить провода не получится. Сварка и пайка — это вещи абсолютно разные. При спаивании проводники соединяются посредством припоя. Он затекает между токоведущими жилами и играет роль электропроводящего клея. При сваривании контакт получается иным образом. Проводники расплавляются и, находясь в жидком виде, смешиваются друг с другом. Полученное соединение на порядок надежнее пайки.

Регулирование тока сварки

Что касается регулировки силы тока, то сварка проводов осуществляется в диапазоне от 30 до 120 А (в этих пределах работают практически все инверторные сварочные аппараты). В любом случае точный ток сварки придется подбирать опытным путем, так как:

Технология сварки медных скруток угольным электродом.

  1. Каждому инвертору присущи свои особенности.
  2. Напряжение сети может отличаться от 220 В.
  3. Химический состав медных проводов разных производителей может отличаться.

К тому же сварщику не помешает потренироваться, чтобы работа велась как можно быстрее и качественнее.

Тем не менее следует знать о значениях силы тока, при которых ведется соединение проводов различных сечений:

  1. При сваривании 2-х проводков диаметром 1,5 мм2 инвертор настраивается на 70 А.
  2. 3 провода такого же сечения варятся при токе от 80 до 90 А.
  3. Ток для сварки 3-х проводков диаметром 2,5 квадрата – 80-100 А.
  4. 4 провода по 2,5 мм2 свариваются с выставленной на аппарате силой тока от 100 до 120 А.

Подготовительные работы

Перед началом работы с проводами нужно еще раз проверить отсутствие на них напряжения.

Для дальнейшей работы понадобятся нож или специальные разделочные приспособления, наждачная шкурка, растворитель, плоскогубцы или пассатижи, изоляционная лента или термоусадочная трубка. Если для изоляции применяется термоусадочная трубка, очень удобно использовать фен, дающий плотное облегание пленкой.

Для получения качественного соединения проводится подготовительная работа в такой последовательности:

  • с жилы бережно снимают участок изоляционного покрытия не менее 7 см для жилы сечением 1,5 мм². Если провода толще, то на каждые 0,5 мм² диаметра жилы убавляют 5 мм изоляции. Разделку проводят вдоль проводника ножом или специальным инструментом — стриппером;
  • оголенные участки провода зачищают наждачной шкуркой;
  • поверхность проводников обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом;
  • аккуратно, чтобы не повредить провода, скручивают их в жгутик руками или плоскогубцами, стараясь обеспечить их плотное прилегание друг к другу;
  • кусачками или монтажными ножницами отрезают кончик жгута для выравнивания жил.

Пайка или сварка медных проводов – что лучше?

Самый простой и эффективный способ пайки – погрузить место контакта в расплав припоя. Для небольших схем такой метод годится. Но при монтаже линий из медных проводов не подходит. Пайка оловянными припоями на весу требует навыков, новички с такой работой не справятся, велик риск травмирования. Соединение проводов своими руками контактной сваркой намного безопаснее.

Еще одно преимущество сварки – не изменяется химический состав проводов, в сплав не попадают частички припоя. Электропроводность медного кабеля в месте скрутки не меняется. Сварка проводится быстрее пайки, не нужно предварительно лудить контакты, подбирать паяльник по мощности под размер кабеля. Есть многожильные шнуры, которые пропаять невозможно.

У сварки есть единственный недостаток: если нет навыков, можно повредить целостность изоляции медного провода.

Как варить угольными электродами: особенности

Прежде всего нужно знать и помнить, что они относятся к неплавким расходникам. Это означает, что по ходу процесса они выполняют роль лишь электрического проводника, но не принимают участия в формировании сварочной ванны в отличие от своих металлических собратьев.

В это трудно поверить, но даже уголь может кипеть. Делает он это при температуре 4200°С, но перед кипением он плавится — также при заоблачных температурах. По ходу сварочных работ угольные стержни разогреваются, но не плавятся и, теме более, не кипят: температура обычной сварки для просто детская.

Здесь уже упоминалось, что при данном способе можно использовать лишь постоянный ток прямой полярности без каких-либо вариантов.

Варка проходит с помощью присадочных материалов двумя способами:

  • справа налево, где в общем расположении деталей впереди всегда находится присадка;
  • слева направо с присадкой, которая идет по след электрода.

Способ «слева-направо» считается более подвинутым, так как при нем возможна более высокая скорость сварки, благодаря эффективному использованию тепловой энергии. Тем не менее, способ «справа-налево» применяется чаще – он более традиционный, его знают лучше.

Если вид работы специальный и, к примеру, заключается в отбортовке металлических заготовок с тонкими краями, угольники можно использовать без присадки. В таком случае производительность сварки станет значительно выше. При одном, правда, условии: толщина соединяемых листов не должны превышать 3-х мм.

Какое оборудование потребуется для сварки медных проводов

Для сваривания подготовленных медных кабелей понадобится инвертор, электроды.

Особенности меди: текучесть, высокая теплопроводность, способность поглощать газы — требуют от исполнителя опыта и мастерства.

Применяемые электроды

Для сварки медных проводов применяют две разновидности электродов: угольные или графитовые с покрытием из медного напыления:

  • температура разрушения материала электрода — более 3800ºС, а у меди плавление при 1080ºС, что допускает их многократное использование;
  • быстрый разогрев материала стержня до температуры разжижения меди;
  • во время сварки углеродный стержень не прилипает к проводам;
  • 5-10 А — достаточный, хотя и небольшой ток для устойчивого разряда дуги.

Особенности использования угольных электродов

Электроды изготавливаются из прессованного в форме стержня электротехнического угля черного цвета. Концы его имеют скос. Даже при совсем небольшой силе сварочного тока на кончике электрода возникает высокая температура.

Угольный электрод используется, когда графитовым элементом сварить не удается. Работать нужно очень внимательно, чтобы не допустить перегрева изоляции. Угольные электроды обычно используются в сварочных устройствах малой мощности.

При работе с электродами из угля надо учитывать следующие особенности:

  • место сварки обладает хрупкостью, может окисляться и иметь пористую структуру;
  • из-за высокой температуры дуги электрод быстрее расходуется;
  • угольным стержневым электродом работать сложнее, чем графитовым, требуются практические навыки.

Сварочные электроды из графита

Стержни-электроды из графита имеют серый цвет с небольшим металлическим оттенком. Кристаллическая структура углерода не подвержена окислению. При сварке кристаллический графит образует устойчивое к коррозии и температуре соединение. Эти электроды выгодны в использовании, они дешевле угольных. Стержни не растрескиваются, служат долго.

При необходимости возможна замена на подручные изделия из графита — щетки от коллекторных двигателей, стержни разобранных батареек. В случае использования подручной графитовой замены без омеднения вместо обычного держателя применяют зажим «крокодил».

Инверторы

Для сварки подойдет прибор постоянного или переменного тока с напряжением в диапазоне 12-36 В, регулировка тока обязательна.

Выбор модели исходит из предполагаемых режимов использования прибора: от получасовой работы без перерыва до многочасового интенсива.

Если прибор будет использоваться нечасто, то подойдет модель, обеспечивающая максимальный сварочный ток 150 А мощностью порядка 500 Вт. Этого достаточно для сварки скруток-жгутов сечением 20-25 мм².

Контактный способ


Кроме использования инвертора для сварки медных проводов может применяться и точечная контактная сварка, время сваривания которой не превышает 1-2 секунд.

В домашних условиях для соединения бытовой электропроводки можно воспользоваться обычным трансформатором мощностью 500 Вт с напряжением во вторичной обмотке 12-36 В. Присоединив к вторичной обмотке держак для электрода и медных проводов, получим простой сварочный аппарат.

В зависимости от сечения и количества медных проводов экспериментально установлено, что ток для сварки должен быть:

  • для 2-х проводов сечением 1,5 мм2 – 70 А;
  • 3-х сечением 1,5 мм2 – 80 А;
  • 3-х сечением 2,5 мм2 – 90-100 А;
  • 4-х сечением 2,5 мм2 – 100-120 А.

Однако значения тока могут сильно различаться в зависимости от используемого кабеля и его производителя. Дело в том, что производители кабельной продукции используют медные провода с различными примесями, что влияет на электро и теплопроводность, сечения проводов иногда не соответствуют заявленным характеристикам.

Поэтому точечная сварка проводиться только после того, как отрегулирован оптимальный сварочный ток на обрезках такого же кабеля, который предстоит варить.

Сваривание проводов из алюминия

Сварка алюминиевых проводов графитовым электродом возможна, но требует некоторого опыта. В расплавленном виде алюминий более текучий чем медь. Поэтому во время жидкой фазы он способен просто вытечь с места соединения. После застывания также есть особенности. Алюминий хрупкий, токоведущая жила легко обламывается в месте сварки.

Дополнительная информация. Гораздо удобнее сваривать алюминиевую проводку газовой горелкой. Для этого заранее подготовленная скрутка нагревается пламенем. Затем тонким железным прутком (гвоздь, отвертка) необходимо разорвать оксидную пленку и позволить металлам свариваемых жил перемешаться друг с другом. Это сложно, требует практики, но гарантирует самое надежное соединение алюминиевых токоведущих жил.

Соединение алюминиевых проводов

Сварка термитной смесью

Термитная сварка применяется редко. Ее используют на проводах большого сечения и только на открытом воздухе. Свариваемые провода помещаются в огнеупорный стакан. В него засыпается термит — порошок из алюминия и оксида железа. Смесь поджигается и горит при температуре 2300-2700°C. Жар расплавляет провода и сваривает их между собой.

Комплект для термитной сварки

Способ не годится для неподготовленного человека и неприменим в домашних условиях. Он крайне пожароопасен. При горении термитной смеси выделяются вредные газы. Из огнеупорного стакана вылетают раскаленные искры и капли металла.

Различия угольных и графитовых электродов


Сварка угольным электродом с подачей присадочного металла в дугу: а — «левый» способ; б — «правый» способ.

Несмотря на схожесть угольных и графитовых стержней в области применения, характеристики их несколько различаются:

  1. Первое различие – цена. Графитовые изделия более доступны.
  2. Если стержни из угля абсолютно черные, то электроды из графита обладают темно-серым цветом с металлическим отливом.
  3. Сварка угольным электродом требует от сварщика определенного опыта, так как этот стержень создает дугу очень высокой температуры, которая может стать причиной разрушения скрутки. В то же время высокие температурные значения достигаются при минимальном токе, поэтому электроды из угля пригодятся обладателям слабых трансформаторных устройств.
  4. Владельцам инверторных аппаратов, оснащенных регуляторами силы тока, лучше использовать графитовые стержни. Они менее требовательны к квалификации мастера. Кроме того, сварное соединение после их использования отличается лучшим качеством, большей прочностью, повышенной сопротивляемостью к окислению, нежели после сварки углем.

Порядок действий


При сварке проводов своими руками порядок действий будет следующий. Сначала нужно освободить от изоляции концы свариваемых проводников на расстояние 8-10 см.

При снятии изоляции нельзя допустить повреждения жил провода. Перед скруткой их необходимо зачистить наждачной бумагой и протереть ацетоном для обезжиривания.

Затем соединяемые медные провода скручивают и концы обрезают кусачками, чтобы торец скрутки был плоским. В результате должен получиться пучок длиной около 5 см.

Подготовительные работы на этом заканчиваются, и начинается непосредственно сварка. К скрутке присоединяют зажим массы включенного сварочного аппарата, а к торцу скрученных проводников подносится графитовый или угольный электрод, который держится на конце второго сварочного провода с помощью специального держателя.

В итоге происходит короткое замыкание с образованием электрической дуги. Ее энергии достаточно, чтобы за 1-2 секунды расплавить концы медных проводников.

На конце скрутки образуется расплавленная капля меди, ей нужно дать время на остывание. После этого место скрутки изолируют лентой или термоусадочной трубкой (трубку надо надеть заранее).

Сварочное соединение получается высокого качества, по электрическим характеристикам оно не отличается от параметров всего медного провода, и прослужит не меньше, чем он.

Алгоритм сварки проводов

Для безопасной работы понадобятся рукавицы, защитные сварочные очки, спецодежда. Нужно еще раз проверить, что под местом сварки нет легковоспламеняющихся предметов. Убедившись в полной безопасности, можно начинать сварку:

  • на скрутку возле изоляции ставят зажим-радиатор для отвода избыточного тепла от медного проводника и защиты изоляционного покрытия от оплавления;
  • туда же крепится «масса» сварочного инвертора;
  • к сварочному аппарату подключают питание от сети;
  • держатель с электродом подносят к концу скрутки;
  • дуга расплавляет медь, на конце жгута-скрутки образуется наплыв в виде капли;
  • процесс сварки происходит 1-2 секунды.

После того как сварка остынет, скрутку помещают в термоусадочную трубку или обматывают изоляционной лентой.

Какой аппарат выбрать

Для большинства работ на дому используются инверторы. Они удобны в использовании, имеют небольшие размеры, вес, возможность регулировки параметров тока, с их помощью мы можем получить уверенную дугу, разжигающуюся при низких токах.

Выдает такой аппарат качественный сварной шов. Также преимущество данного аппарата в том, что он при работе не изменяет напряжение в бытовой сети.

Основными характеристиками такого аппарата являются тип электрического тока (постоянный или переменный), его сила и напряжение, формирующее дугу.

Такой аппарат можно приобрести, выбор достаточно велик, либо сделать самому, если вы имеете соответствующие навыки.

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).

Схема сварных работ

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.

Особенности процесса

Сварка медных проводов имеет свои особенности. Это связано с тем, что при температуре 300 °C медь становится хрупкой, а при 1080 °C плавится.

Электроды выдерживают температуру в три раза большую. Поэтому важно не передержать дугу, чтобы не повредить изоляцию и сами провода.

Для их защиты надо подсоединить в районе скрутки мощный радиатор, желательно из меди с большой поверхностью теплоотдачи и плотным прижимом к скрутке и потом только сваривать.

При сварке медных проводов скрутку желательно располагать вертикально. В этом случае расплавленная капля приобретет сферическую форму, которая охватит все свариваемые провода.

Иногда необходима сварка не одножильных, а многожильных медных проводов. В таком случае необходимо сначала поместить скрутку в гильзу, обжать, торчащий конец отрезать и потом его заварить.

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.

Графитовые электроды

Технология сварки

Чтобы не допустить оплавления изоляции медного кабеля, нужно к основанию скрутки подсоединить металлический радиатор. Отведение лишней тепловой энергии от скрутки будет осуществлять зажим с плоскостью большей площади, за счет которой и происходит тепловой обмен.

Сварка медных электродов предполагает предварительную подготовку:

  • Провода необходимо зачистить — снять оболочку, изоляционный слой. При этом длина оголенных проводов должна получиться не меньше 10 см, в результате сама скрутка будет не меньше 5 см.

При скрутке оголенных проводов нужно добиваться максимальной плотности их соприкосновения. Торцы должны в итоге находиться на одинаковом уровне, чтобы случайно один из проводов не оказался вне соединения. Если нужно, конец скрутки можно откусить плоскогубцами.

К скрутке возле радиатора подсоединяется зажим-масса, к окончаниям свариваемых проводов подносится электрод. Для контактной сварки период контакта должен составлять не более двух секунд. В результате такой пайки на скрутке формируется небольшой наплыв, имеющий сферическую форму. Аналогично соединяются следующие скрутки. Одним из самых надежных способов соединения проводов из меди считается ручная дуговая сварка медными электродами, предназначенными для сварки. Главное преимущество этой технологии — максимальное приближение значения сопротивления на участке соединения к сопротивлению свариваемого материала. Благодаря отсутствию коррозии соединение получается высочайшего качества, с достаточно продолжительным эксплуатационным периодом.

Как сваривать скрутки?

Чтобы предотвратить возможное оплавление изоляции кабеля, к основанию скрутки необходимо прикрепить металлический радиатор. Отводить избыток тепла от скрутки поможет зажим с большой поверхностью, улучшающей теплообмен. Желательно, чтобы радиатор был сделан из меди, так как у нее высокая теплопроводность.
Правила техники безопасности при сварочных работах.

Процесс сваривания скрутки предваряет подготовительный этап, во время которого провода освобождаются от оболочек и изоляции. Длина оголенных сердечников должна быть не менее 10 см, тогда скрутка получится не короче 5 см.

Скручивая проводки, необходимо добиться, чтобы они как можно плотнее прилегали друг к другу. Также нужно следить за тем, чтобы их торцы в результате оказались на одном уровне, иначе какой-нибудь из проводков окажется вне сварного соединения. При необходимости конец скрутки откусывается бокорезами.

Вблизи радиатора к скрутке прикрепляется зажим «массы», после чего к кончику проводков подносится электрод. Время контакта не должно превышать 2 секунд. После его прерывания на скрутке получается небольшой наплыв сферической формы. Таким же образом свариваются остальные скрутки.

Где применяются?

Главная отличительная особенность угольных расходников – их универсальность. Область применения – разнообразнейшая: от резки металлов до наплавки и сварки. Заготовки могут быть какой угодно формы, сортамент соединяемых деталей намного шире, чем у электродов с металлическими стержнями.

Природа металлов также допускается практически любая:

Сталь

Могут быть сплавы любого направления: нержавеющая сталь, сплавы с низким содержанием углерода, низколегированные или высоколегированнее марки и т.д.

Чугун и бронза

Вполне по силам угольному электроду. Здесь есть технический нюанс: его конец нужно заточить под углом 65°.

Цветные металлы

Здесь тоже нужна заточка кончика расходника, угол в данном случае 30°. Понимающие и опытные сварщики предпочитают для сварки капризных цветных металлов угольные модели, а не традиционную пайку. Делается это из-за более высокого качества соединения – его прочности прежде всего.

Дополнительным преимуществом является экономия времени: сварка угольным электродом требует намного меньше, чем на манипуляции паяльником и припоем с кислотой.

Угольный электрод чаще применятся в промышленных сварочных работах на автоматическом оборудовании. Особенность – редкое подключение переменного тока. Дело в том, что дуга в данном случае весьма неустойчива, причем ее трудно нивелировать.

Если процесс идет на промышленном производстве, там применяются специальные соленоиды мощного калибра для формирования магнитного поля для компенсации. Если же сварка ручная, соленоиды применить невозможно.

Частичная стабилизация дуги может быть достигнута разве что флюсовыми пастами, нанесёнными вдоль линии шва или реза.

Главный источник питания – постоянный ток с подключением прямой полярности, когда плюсовой полюс приходится на заготовке, а минусовой – на угольном стержне. Сила тока нужна не бог весть какая, чтобы сформировать дугу длиной, к примеру, в пять сантиметров, вполне хватит 5 А.

чертеж сварки угольным электродом
Сварка с помощью угольного электрода.

Если же полярность подключена неправильно – по обратному типу, электрод сразу же целиком перегреется – по всей длине, в результате чего угольная масса выгорает и снижается качество сварочного процесса.

Значительным преимуществом угольных расходников – отсутствие весьма неприятного явления в сварке – прилипания стержня к свариваемой поверхности заготовки. Это происходит благодаря низкой скорости выгорания массы расходника.

Прилипание не происходит даже при нарушениях технологии сварки, что при других методах мгновенно приводит к этой беде. Поэтому угольные электроды являются любимым методом в начальных стадиях обучения сварочному делу.

Научившись работе с данными электродами, можно приступить к методам сварки посложнее, чтобы освоить навыки избегания прилипания электродов.

Как сделать сварочный аппарат своими руками

Изготовить сложный сварочный инвертор — занятие заранее провальное. Технически это возможно, но практически гораздо проще, быстрее и дешевле купить готовый источник тока. С железным трансформатором легче. Поэтому самодельный аппарат для сварки проводов легче сделать именно из него.

Расходные материалы и инструменты

Большинство инструментов и материалов для сборки доступны в домашних мастерских и электротехнических магазинах любого города. Сложности вызовет только поиск трансформатора. Не везде получится купить подходящий по мощности. Как вариант, можно поискать нужный на барахолках, блошиных рынках или поспрашивать у знакомых с заводов и предприятий.

Более подробный перечень необходимых инструментов и материалов выглядит следующим образом:

  • понижающий трансформатор;
  • материалы для крепежа и корпуса;
  • медные гибкие провода большого сечения от 35 кв. мм;
  • слесарные и измерительные инструменты, отвертки, ножовка по металлу и т. п.

Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата

Понижающие трансформаторы для изготовления аппарата

Дополнительная информация. В качестве проводов для выходного тока отлично подходят гибкие многожильные AWG кабели в силиконовой изоляции. Их защитное покрытие выдерживает высокие температуры. Сам проводник мягкий и податливый для руки. С такими проводами удобнее работать и лазить по распределительным коробкам под потолком.

Инструкция по сборке

Сборка аппарата своими руками потребует минимальных навыков работы с ручным инструментом. Для удобства процесс изготовления следует разбить на 5 этапов:

  1. Подготовка корпуса. Он выбирается исходя из габаритов трансформатора.
  2. Поиск и монтаж трансформатора. Проверка его работоспособности.
  3. Подбор питающего кабеля. Защита аппарата от перегрузки.
  4. Установка выходных клемм. Другие способы соединения.
  5. Выбор и монтаж держака и электрода. Самодельные альтернативы.

Корпус сварочника

Проще всего использовать готовый корпус от какого-либо электрического прибора. Например, от зарядного устройства авто или подходящего по размеру бесперебойника от компьютера. Желательно, чтобы корпус был из диэлектрического материала (пластик, карболит). Это станет плюсом в пользу безопасности будущего устройства. Если никакой из перечисленных вариантов не подходит, то проще всего сделать корпус из тонколистового железа толщиной 1-3 мм.

Сборные корпуса для электроприборов

Подбор трансформатора

Нужный трансформатор иногда возможно найти в магазинах. Другой вариант — поискать у знакомых или намотать самостоятельно.

Первичная обмотка трансформатора рассчитывается на 220 В. Железо подбирается исходя из габаритной мощности в 200-1000 Вт. Маломощные трансформаторы пригодны для сварки тонких проводов, а высокомощные — для толстых.

Трансформатор для точечной сварки

Вторичная обмотка трансформатора наматывается проводом от 35 кв. мм, ведь ей предстоит испытывать токи короткого замыкания. В качестве материала выходной обмотки лучше использовать медь. Это уменьшит потери на нагрев.

Питающие кабели

Сетевой провод питания 220 В подбирается исходя из мощности трансформатора. Для устройств с потреблением 1 кВт его сечение берется не менее 4 кв. мм. Толстый кабель лучше и тем, что его сложнее надломить или порвать в условиях ремонта и прокладки проводки.

Шнур сетевой с вилкой

Для защиты аппарата нелишним будет в цепи первичной обмотки установить плавкий предохранитель или автоматический выключатель. Так трансформатор будет защищен от перегрузки по току.

Применение клемм

По возможности стоит избегать применения клемм. Они имеют свойство со временем разбалтываться и обгорать, особенно на больших токах вторичной обмотки трансформатора. Самые надежные соединения выполняются сваркой, пайкой или опрессовкой.

Однако в некоторых случаях клеммы — это удобно. Например, на выходе сварочного трансформатора. Применяя клеммы, можно переносить аппарат отдельно от его проводов. Главное следить, чтобы во время работы клеммы не окислялись, не болтались и не перегревались. Периодически допустимо убирать загрязнение при помощи напильника.

Соединение сварочных проводов

Держатель для электрода

Сварка осуществляется графитовым электродом, покрытым тонким слоем меди. Такая комбинация обеспечивает хорошую проводимость меди в сочетании с жароустойчивостью графита. Подобные электроды имеются в продаже.

Если же найти их не удалось, то можно изготовить самостоятельно из графитовой щетки электродвигателя. Ее следует взять покрупнее и выпилить ножовкой по металлу до желаемого размера.

Самодельные держаки для сварки

Самодельные держаки для сварки

Держак выполняется из пары медных шин и болтов для затяжки. Приспособление должно надежно зажимать графитовый электрод.

Рекомендованные режимы сварочного тока для разных проводников

Величина сварочного тока зависит от размера сечения и количества жил в скрутке: чем толще скрученный жгут, тем большее значение силы тока нужно выставить на сварочном аппарате:

  • 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 70 А;
  • 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 80-90 А;
  • 2-3 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 80-100 А;
  • 3-4 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 100-120 А.

Указанные режимы сварочного тока являются ориентировочными. У разных производителей провода отличаются по химическому составу и заявленному сечению, сварочные приборы также отличаются своими характеристиками. Поэтому величину сварочного тока лучше подбирать практически на небольшом отрезке того же провода. Оптимальным при подборе режима опытным путем будет тот, когда дуга устойчива, а кончик электрода не клеится к месту сварки.

У современных аппаратов инверторного типа:

  • устойчивый сварочный разряд, обеспечивающий качественное выполнение сварочных работ;
  • при сварке жидкий металл не разбрызгивается;
  • дуга не ослепляет сварщика из-за невысокой точки плавления меди;
  • инверторы нетяжелые, их габариты небольшие, что позволяет переносить их к месту монтажа на ремне.

Инструменты и материалы для сварки

Одного сварочника недостаточно для того, чтобы выполнить качественное соединение проводов. Полный список всего необходимого выглядит следующим образом:

  1. Сварочный аппарат. Инверторный или трансформаторный.
  2. Электроды. Медно-графитовые покупные или самодельные.
  3. Средства защиты. Очки, перчатки.
  4. Ручной инструмент. Пассатижи, кусачки.

Сварочный аппарат

Сварочный аппарат преобразует напряжение из сети в безопасное для здоровья. Дополнительно он создает гальваническую развязку между человеком и розеткой.

Прибор для сварки медных проводов

Графитовые электроды

Медно-графитовые и угольные стержни выдерживают огромные температуры. В процессе работы они нередко раскаляются добела. При этом сам электрод практически не разрушается. Работая с ними, следует быть осторожным. Графит — материал хрупкий. Электрод способен треснуть от случайного удара о твердую поверхность. Купить новый в ближайшем магазине не получится.

Электроды угольные омедненные

Электроды угольные омедненные

Средства индивидуальной защиты

При сварке проводов появляется ряд опасных для здоровья факторов. Наиболее весомые из них таковы:

  1. Яркое излучение от электродов. Для защиты от вспышек принято использовать сварочные маски или очки. Они защитят глаза от слишком сильного светового излучения дуги, а лицо от возможных искр.
  2. Высокая температура сварки свыше 1300°C. Здесь пригодятся перчатки из негорючих материалов. Обжечь может не столько прикосновение к раскаленному металлу, сколько его брызги и искры.
  3. Риск поражения электрическим током. Подобные устройства для сварки работают от розетки. Не всегда с ними обращаются достаточно аккуратно. Поэтому возможно повреждение изоляции и попадание корпуса аппарата или его вторичной обмотки под потенциал сети. Для защиты от этого фактора пригодятся знания в электрике, технике безопасности и здравый смысл.

Средства защиты сварщика

Средства защиты сварщика

Прочий инструмент для сварки проводов

Из ручного инструмента пригодятся пассатижи, кусачки и нож. Возможно, понадобится и другой инструмент, но его уже каждый выбирает исходя из собственной технологии сварки проводов. Пассатижи нужны, чтобы держать спаиваемую скрутку. Кусачки — чтобы подрезать ее до нужной длины. Нож — для снятия изоляции с проводов. По сути, все перечисленное возможно сделать одними только пассатижами, но это будет не так удобно, как использовать отдельный инструмент для каждой операции.

Плоскогубцы и бокорезы электромонтажные

Плоскогубцы и бокорезы электромонтажные

Дополнительная информация. Возможно немного схитрить. Один из проводов выходной обмотки нужно подключить к старым ненужным пассатижам. Для этого к ним приваривается винт. Затем с помощью гаек и медного наконечника на винт подключается провод от трансформатора. Во время работы свариваемые провода удерживаются этими же пассатижами.

Как варить медные провода

Сварка медных проводов не требует большого опыта. Порядок работы таков:

  1. Токоведущие жилы зачищаются от изоляции. Затем оголенные проводники скручиваются.
  2. Со стороны изоляции к скрутке подключается один из сварочных проводов. Это удобно делать при помощи пассатижей или каких-либо самодельных зажимов.
  3. К противоположному концу скрутки необходимо прикоснуться угольным электродом. Загорится небольшая сварочная дуга. Конец скрутки расплавится. При необходимости операция повторяется несколько раз до образования на конце соединения прочной аккуратной капли расплавленного металла.
  4. После сварки полученную скрутку необходимо заизолировать монтажными колпачками, термоусаживаемой трубкой или изоляционной лентой.

Сваренные медные скрутки

Виды скруток электрических проводов для соединения сваркой

Места соединения электропроводки определяются общим проектом и выполняют различные функции в рамках общей цепи. Для конкретных ситуаций применяются различные виды скруток проводов. Грамотно выполненная скрутка обеспечит механическую надёжность соединения и последующее оформление (изоляция лентой, монтаж в распределительной коробке). На рисунке ниже мы приведём основные виды, наиболее часто применяемые в электромонтаже непромышленного назначения.

Угольные электроды в домашних мастерских

угольный электрод для сварки меди
Схема сварки медной проволоки.

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector