Современная художественная ковка
и металлопластика

Современные сварочные аппараты на постоянном токе представляют собой кремниевые выпрямители от KS-100 до KS-300, работающие очень экономично. Все меньше используют сварочные аппараты на базе трансформаторов переменного тока. Их эксплуатационные характеристики ограничены, и для условий художественной ковки они не подходят. Наоборот, преимуществом постоянного тока являются очень широкие сварочные возможности, в том числе возможность сварки электродами из цветных металлов. В этом случае можно использовать все электроды выпускаемого сортамента, в то время как при сварке переменным током используют только электроды с так называемым кислым покрытием. Еще одно преимущество постоянного тока состоит в том, что сваривать можно на прямой или обратной полярности. Температура положительного полюса примерно на 400°С выше, поэтому сварка положительным электродом обеспечивает наиболее выгодный режим. Опытный сварщик определяет полярность при сварке голым электродом. Если электрод соединен с отрицательным полюсом, сварной шов остается лишь на поверхности и имеет невысокое качество. Сварщик без достаточного опыта может определить полярность, опустив оба полюса в воду, — на отрицательном полюсе будет более интенсивное выделение пузырьков кислорода.

Напряжение, измеряемое без нагрузки дугой, называют холостым. При сварке постоянным током оно составляет 30—90 В, при сварке переменным током 70—90 В.

Напряжение зажигания дуги возникает в интервале между касанием электрода с материалом и их размыканием. При касании электрода напряжение понижается почти до нуля, а при размыкании за короткий промежуток времени повышается до 45—90 В. В этом интервале напряжение может возрасти до опасного для жизни уровня, поэтому необходимо соблюдать правила техники безопасности. В процессе сварки поддерживают рабочее напряжение, которое изменяется в пределах 15—45 В.

Для получения сварного соединения высокого качества важно правильно установить силу тока. Приблизительно ее определяют из расчета 40 А на 1 мм диаметра электрода. Однако сила тока зависит и от положения, в котором выполняется сварка. Наибольшую силу тока используют при сварке сверху, наименьшую — при сварке над головой. При слишком слабом токе сварки дуга зажигается с трудом и легко гаснет. Сварной шов получается слишком выпуклым, а глубина провара невелика. Правильно отрегулированная сила тока обеспечивает достаточную глубину сварки, умеренную высоту и хороший внешний вид шва. Слишком большая сила тока проявляется в накале электрода, который быстро горит с интенсивным разбрызгиванием свариваемого материала. Провар очень глубокий, а шов чрезмерно широкий и некрасивый на вид. Для электросварки чаще всего используют электроды с покрытием средней и большой толщины, что обеспечивает получение сварного шва высокого качества.

В художественной ковке электродуговую сварку используют лишь для создания основных конструкций, а сварные швы, как правило, скрывают, зачищая их до уровня поверхностей свариваемых деталей. При сварке электрод держат над свариваемым материалом на высоте, равной диаметру используемого электрода. Какое-либо иное расстояние приводит к ухудшению сварного шва. Длинная дуга плохо горит, способствует разбрызгиванию материала и образованию пор в шве. Изделие разогревается на большой поверхности, что приводит к недостаточно глубокому провару. Слой защитных газов не сплошной, и сварной шов чрезмерно окисляется. Наоборот, при малом расстоянии электрода от свариваемого изделия часто возникает короткое замыкание, в результате чего уменьшается выделение теплоты, свариваемые кромки изделия расплавляются не полностью, и образуется так называемый холодный шов.

Скорость сварки выбирают в зависимости от размеров свариваемого изделия так, чтобы сварной шов получался достаточно сплошным и широким. При повышенной скорости возникает холодный шов и, наоборот, если электрод перемещается слишком медленно, то шлак образуется до получения шва и мешает сварке расплавленного металла. Наклон электрода в направлении сварки должен приблизительно соответствовать углу 60°. Электрод ведут либо прямолинейно, либо слегка покачивая.