Сварка является основным видом неразъемного соединения металлоконструкций в современном строительстве, при этом приблизительно 80-85 всех сварных соединений выполняется при помощи ручной дуговой сварки штучным электродом и полуавтоматической сварки в среде защитных газов, о них и рассказывается в настоящей статье. Ручная дуговая сварка штучным электродом отличается высокой универсальностью и значительной мобильностью. Она обеспечивает возможность без замены сварочного инструмента и оборудования выполнять швы различной конфигурации, вести сварку в любом пространственном положении, в том числе труднодоступных местах, позволяет выполнять работы практически при любых погодных условиях. Применяется при изготовлении и монтаже строительных и технологических металлических конструкций - закладных частей и деталей - выполнении монтажных соединений элементов арматуры железобетонных конструкций - при сварке стыковых соединений труб - соединении деталей и узлов технологических, теплотехнических и магистральных трубопроводов - при производстве электромонтажных и санитарно-технических работ и др. В процессе ручной электрической дуговой сварки основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, который возникает между свариваемым металлом и электродом, энергия, необходимая для образования и поддержания дуги, поступает от источников питания постоянного или переменного тока. Сварка осуществляется при помощи так называемых штучных электродов с покрытием, основу которых составляет металлическая проволока в виде стержней, на которые методом окунания или опрессовки наносят обмазку.

В состав обмазки входят различные вещества, от которых в основном и зависит формирование качественного сварного соединения. Ручная дуговая сварка выполняется однофазными трансформаторами, одно - и трехфазными выпрямителями или автономными агрегатами. Наиболее высокое качество сварного соединения достигается в случае применения трехфазного постоянного тока (от трехфазных выпрямителей и генераторов), при этом уменьшается разбрызгивание металла, улучшается поджиг дуги, повышается производительность труда. Электрическая дуга на постоянном токе горит более стабильно, чем на переменном, поэтому качество сварного шва, полученное при помощи выпрямителя, оказывается выше качества аналогичного шва, выполненного от трансформатора.

Это особенно важно при сварке ответственных строительных конструкций. Вместе с тем следует отметить, что сварочные трансформаторы и выпрямители, при всем разнообразии их конструктивных и технических особенностей, содержат силовой трансформатор, имеющий значительные габариты и массу, что, в свою очередь, значительно увеличивает вес всего аппарата в целом. Поэтому наиболее перспективная тенденция развития современной сварочной техники, и в значительной степени - оборудования для сварки штучным электродом - это применение в источниках питания сварочной дуги элементов высокочастотного оборудования. Такие сварочные аппараты называются инверторами.

По сравнению с аналогичными по мощности трансформаторами и выпрямителями инверторы имеют значительно меньшую массу, а также лучшие сварочные свойства. Инверторы обеспечивают хороший поджиг дуги, процесс сварки отличается малым разбрызгиванием. Благодаря высокой стабильности сварочного тока электрод можно использовать практически без остатка, возрастает эффективность работы сварщика. Кроме того, все инверторные источники имеют плавное регулирование сварочного тока в широком диапазоне, что весьма важно при выполнении потолочных и вертикальных швов. Все эти свойства делают инверторы технологически эффективными и экономически выгодными при выполнении монтажных работ, сварке на высоте и в условиях ограниченного пространства. Инверторные сварочные аппараты представляют собой технически сложные изделия, производство которых сопряжено с решением целого комплекса технических и организационных проблем. К сожалению, их стоимость выше, чем аналогичных по мощности выпрямителей (на 25-50) и трансформаторов (приблизительно вдвое)- кроме того, трансформаторы и выпрямители на настоящий момент времени несколько более надежны в эксплуатации.

Тем не менее, очевидные технические преимущества инверторов и тенденция к снижению их стоимости позволяют прогнозировать постепенное увеличение их доли в общем объеме электродуговой техники. Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов - относительно новый вид сварки, активно развивающийся в последние 20-25 лет. Наиболее распространена полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа. С ее помощью сваривают металлоконструкции толщиной до 25-30 мм, выполненные из низкоуглеродистых, легированных и жаропрочных сталей. Сущность этого вида сварки заключается в том, что электродная проволока с повышенным содержанием кремния и марганца подается с постоянной скоростью в зону сварки и одновременно в эту же зону поступает углекислый газ, который обеспечивает защиту расплавленного или нагретого электродного и основного металлов от вредного воздействия окружающего воздуха. Защитный газ (углекислота) при этом подается от баллона через редуктор. Поскольку защита сварочной ванны обеспечивается газовой средой, а не расплавленным веществом обмазки электрода, как при использовании штучного электрода, сварщик может наблюдать и контролировать весь процесс формирования шва. Кроме того, что полуавтоматическая сварка обеспечивает высокое качество шва, значительно облегчается поджиг дуги, резко возрастает удобство и скорость (т. е. эффективность) работы - сварщик избавлен от необходимости смены электродов и зачистки швов от шлака.