Пошаговая последовательность получения надежного и безопасного соединения медных проводов методом сварки

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.

Примерная стоимость угольных электродов на Яндекс.маркет

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».

Примерная стоимость графитовых электродов на Яндекс.маркет

Графитовые электроды чаще используются с инверторами, регулирующими сварочный ток.

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.

Примерная стоимость инверторов для сварки на Яндекс.маркет

Достоинства графита, принцип сварки проводов

Особенностью этого вида электродов является их способность проводить ток и при этом не плавиться, что свойственно электродам иных типов. Графитовый электрод может выпускаться с разными формами наконечников, различной длины. Бывает обычный или омеднённый (имеющий медное покрытие, до 5% состава). Среди достоинств этого вида электродов выделяют следующие:

  • невысокая цена, доступность, медленный расход;
  • материал стержня не прилипает к соединяемым элементам;
  • графит нагревается до температуры плавления металла очень быстро;
  • для появления дуги достаточно тока 5–10 А.

Кроме того, если сварка медных проводов осуществляется графитовым электродом, то получаемое соединение получается устойчивым к коррозии и термостойким, а сами электроды не склонны к образованию трещин в процессе работы.

Для того, чтобы не допустить плавления изоляции проводов к месту выхода скрутки из изоляции присоединяют металлический радиатор (чаще всего медный, поскольку медь имеют высокую теплопроводность). Тепло от скрутки отводится за счёт большой площади контакта. Перед сваркой медных проводов их нужно подготовить, очистить от изоляции и/или лакового покрытия. Скрутку нужно делать плотно, чтобы витки тесно прилегали друг к другу, длина скрутки должна составлять 5-6 см. Концы проводов должны быть отрезаны на одинаковом расстоянии, чтобы ни один из них не оказался вне зоны действия сварки.

В месте крепления радиатора к проводам присоединяется зажим «массы» аппарата, после чего к обрезанным краям подносится графитовый электрод. Контакт должен быть кратковременным, не более 1 секунды. После прекращения контакта на конце скрутки образуется шарообразный участок расплавленной меди.

Состав и свойства электродов из графита

Графитовые электроды для сварки сконструированы из двух рабочих участков, посреди которых размещается прокладка, в качестве которой очень часто выступает алюминий в виде порошка. В состав ключевых элементов входит прессованный уголь. Благодаря содержанию угля увеличивается, и в целом, его наличие в самом металле.

С таким стержнем можно получать качественные и надежные соединения

Технические характеристики находятся в непосредственной зависимости от состава стержней. Из самых существенных параметров у электродов, можно выделить, — размеры канавок, толщину срезаемого металлического сплава и диапазон, в котором находится рабочий ток.

Состав и технические характеристики

Электрод состоит из 2 основных частей, между которыми установлена изолирующая прокладка. Она состоит из окиси железа, меди, алюминия и т. д.

Основные части сделаны из кокса. Это специальный состав прессованного угля. Из-за этого во время работы в металле повышается содержание углерода.

Разные модели электродов имеют разные характеристики, которые зависят от их состава. Главными параметрами электродов такого типа является толщина срезаемого металла, размер канавки и диапазон токов.

Для примера рассмотрим характеристики электродов ЭГП/НР:

  • плотность объема — 1,6 г/куб. см.;
  • примесь золы — 0,2%;
  • сопротивление — 8 мкОм;
  • прочность при изгибе — 11 МПа;
  • упругость — 9 ГПа;

Необходимые знания техники безопасности

При выполнении работ необходимо знать и соблюдать меры безопасности:

  • провода, на которых производится сварка медных жил, должны быть предварительно обесточены;
  • обязательное использование средств индивидуальной защиты (спецодежды, перчаток, маски, спецобуви);
  • место, где вы производите сварочные работы, необходимо очистить от предметов, которые могут воспламениться;
  • так как в распределительном щите или коробке находятся более двух скруток, не стоит торопиться и сваривать следующею, так как вы можете получить ожог;
  • лучше дождитесь, когда остынет первая сваренная вами скрутка;
  • после выполнения сварных работ скрутки необходимо заизолировать. Это можно выполнить термоусадочной трубкой или изолентой. Термоусадка надевается на провода и затем с помощью фена подогревается.

Выполняя наши рекомендации по сварке жил проводов, процесс соединения пройдет без проблем. Надеемся наша статья станет вам полезной инструкцией.

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.

Читайте также  Крепление желоба водостока

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.

Разновидности электродов

Круглые

Простой «круглый» тип может применяться неограниченно широко. Сечение стержня составляет от 3,2 до 19 мм. Есть еще так называемые «круглые бесконечные» электроды. Конечно, они имеют строго ограниченные размеры. Однако экономичность полностью оправдывает основное название.

Диаметр «бесконечных» элементов варьируется от 8 до 25 мм. Чаще всего их используют при сварке с помощью специальной машинки. Оба варианта приемлемы для «простых» сварочных работ. Впрочем, любые виды угольных моделей за счет своей неплавкости расходуются мало.

А еще есть несколько видов таких электродов, которые заслуживают отдельного разбора.

Полукруглые

Электрод в форме полукруга обычно имеет диаметр от 10 до 19 мм. Такие изделия часто рекомендуют, чтобы нарезать металлические заготовки. Именно полукруглые электроды используют большинство самодеятельных и профессиональных сварщиков. Шов имеет оптимальную форму. Создавать кромку электродом полукруглого исполнения несложно.

Прямоугольные

Их еще иногда называют плоскими — но не все так просто. Когда торговцы говорят слово «плоский», они могут подразумевать еще и квадратное сечение. Размер сечения колеблется от 8 до 25 мм. Чаще всего такие инструменты применяют, когда надо заделать дефект на стальной отливке. Для других целей их используют редко.

Полые

Нечасто можно встретить и такой вид электродов. Их типичный размер составляет от 5 до 13 мм. Именно подобное решение подойдет для формирования U-образных линий канвы. Также полые конструкции отлично применяют при вакуумной сварке. Давление в рабочей камере при этом не должно превышать 665 Па.

Виды угольных электродов

Кроме отечественных электродов на российском рынке представлена продукция известных международных сварочных брендов и производителей из Восточной Азии. Шведский концерн ESAB предлагает свыше двадцати видов омедненных угольных электродов. Кроме изделий, используемых для сварки на постоянном токе прямой полярности, в номенклатуре ESAB присутствуют четыре типоразмера для сварки на переменном токе. А известный немецкий производитель сварочных принадлежностей ABICOR BINZEL, рекламируя свою продукцию, акцентирует внимание на том, что она изготовлена из «синтетического графита» (т. е. графитированного углерода). Вполне вероятно, что эти изделия спрессованы из порошка, полученного из остатков и лома металлургических графитированных электродов.

Помимо этого, на рынке присутствуют прессованные электроды из электротехнического и графитированного углерода, которые изготавливаются на заказ производителями угольных и графитовых изделий по ТУ 1915-086–00200851.

Как правило, они представляют собой прямоугольные стержни толщиной 10, 20, 30 и более миллиметров и применяются для объемных работ на больших сварочных токах: разделке металлургического лома, устранении прибылей на отливках, сквозной резке толстого металла и пр.

Нюансы эксплуатации

Графитовый электрод незаменим для использования в печных установках промышленного значения. Они способны даже при высоких термических нагрузках оставаться активной частью установки и исправно работать. Это гарантируют особенные физико-химические свойства, рассмотренные в материале ранее.

При работе с графитовыми электродами необходимо помнить, что основной параметр для их использования – плотность применяемого тока. Если превысить максимальное значение данного параметра, материал может просто прийти в негодность. Кстати, можно продлить срок их эксплуатации следующим способом. С обеих сторон вкручиваются специальные ниппели, которые удлиняют электрод, восполняют его изношенные части. Такая стратегия позволит в разы увеличить срок службы изделия, повысит его надежность и сэкономит средства на покупку новых графитовых электродов.

Когда с их помощью проводится сварка, с целью уменьшения нагревания изделия лучше выставить электроды на небольшую длину.

Цена электрода графитового — 80 000 руб. за тонну