Електродугове зварювання - один з найпоширеніших в побуті, дрібносерійного виробництва і промисловості видів зварювання. Її також можна назвати дугового зварювання плавленням. Кожному початківцю зварнику корисно знати основи дугового зварювання - принцип її дії, умови, які необхідні для виникнення високотемпературної дуги, види зварювальних апаратів для побутового застосування, і деякі окремі параметри і особливості процесу.

Основний фізичний принцип
В основі зварки лежить не один, а відразу два електричних принципу: явище короткого замикання, з яким знайомі всі, хто має набір шкільних знань з електрики, і явище пробою. Ось на ньому варто зупинитися увагу.
Мається на увазі пробою діелектрика, який відбувається в результаті насичення його межатомного простору частинками, що несуть електричний заряд. Позитивний заряд несуть іони, негативний - електрони.

Теоретично пробою можливий для будь-якого діелектрика (в певних умовах), але в разі зварки використовується конкретно пробою повітряного простору між електродом і масою (деталлю).
Технологічний процес передбачає створення на електроді заряду струму низької напруги, але великої сили - близько 80-200 А, і величезної щільності - до декількох тисяч А / см2. Коли електродом стосуються маси, тобто іншого матеріалу з високою електропровідністю, в разі зварювання металу, то виникає коротке замикання, що ініціює потужне електричне поле. У цьому полі і відбувається пробій. Внаслідок насичення зарядженими частинками прошарок повітря перетворюється з діелектрика в провідник струму. Саме в цей момент і виникає зварювальний дуга, даючи назву зварці. Температура в зоні зіткнення дуги з металом може сягає 5000 ° C.

Області зварювальної дуги
Дуга замикає ланцюг між електродом і масою. З точки зору теорії зварного справи, в зварювальної дузі виділяють кілька областей:
• катодний;
• анодний;
• приелектродному.

Катод - це «мінус», джерело струму (нагадаємо, що струм утворюють рухомі електрони - негативні частинки). Анод відповідно - «плюс». Анодна область віддає іони в результаті бомбардування потоком електронів, тому на аноді завжди утворюється так званий кратер - увігнуте пляма, площа якого залежить від площі електронного бомбардування.
Електродугові установки постійного струму мають фіксовані анод і катод. В апаратах змінного струму анод з катодом постійно міняються місцями. Це викликає нестабільність зварювальної дуги, сильне розбризкування металу і інші неприємні чинники, а крім того, не дозволяє проводити зварку певних металів, для яких потрібна особлива техніка.

Види апаратів і види включень
Зварювальний апарат самого простого типу для зварки - трансформаторний. По суті своїй він представляє трансформатор, що знижує напругу і збільшує струм. Цей апарат варить змінним струмом. Процес має ряд описаних вище недоліків, крім того, трансформаторний апарат для перетворення струму промислової частоти дуже громіздкий і важкий.

Тому там, де потрібна мобільність, найчастіше застосовуються зварювальні інвертори. Ці пристрої спочатку перетворять змінний струм від побутової мережі в струм високої частоти, а потім перетворять його в постійний - випрямляють. Ці пристрої мають значно менші габарити і масу.
Електродугове зварювання інвертором дозволяє, по-перше, домогтися високої стабільності дуги, що означає кращу якість шва, а по-друге, використовувати різні режими підключення - з прямою і зворотною полярністю.
Полярність пряма, коли електрод підключається до катода, а маса до анода, тобто зварювання йде «від плюса до мінуса». Такий електродугової зварюванням з'єднують більшість металів. Але в деяких окремих випадках, наприклад, для зварювання корозійностійких (нержавіючих) сталей і деяких інших хімічно активних металів може використовуватися зворотна полярність - електрод до анода, а маса до катода.

Робота зі зворотним полярністю, як правило, йде під флюсом, що створює захисну газове середовище, і з присадочной дротом.
Електроди і захисні гази
Видів зварки, що розрізняються по застосовуваних матеріалів, досить багато, але фундаментальна відмінність одне: за типом електрода. Класифікація тут наступна. Сварка може бути плавиться і електродом, що не розплавляється при роботі (не плавиться). Що це означає?

Електрод - металевий контакт, стрижень, який має оболонку із спеціального складу. Прогорить, ця оболонка утворює захисну газову середу, оберігаючи розплав від окислення. Але при цьому плавиться електрод є ще і присадкою, його основний метал входить до складу зварного з'єднання. Електродугове зварювання плавиться, вимагає введення в зварювальну ванну (безпосередньо в точку, де відбувається реакція) додаткової присадного дроту. 

Існує багато різновидів металевих і неметалевих електродів для зварки, в тому числі вугільних і графітових. Кожен з них підбирається під конкретний метал і спосіб зварювання. Крім того, в певних випадках застосовується зварювання в захисному газі (в основному для хімічно активних металів). Як газів можуть застосовувати гелій, аргон і вуглекислоту.
Всі ці способи диктують свої підходи до власне методикою роботи. Можуть відрізнятися види зварювальних апаратів, види пальників. Наприклад, в напівавтоматі для зварки в захисному середовищі через сопло пальника подається одночасно і захисний газ, і присадка. Можуть використовуватися різні допоміжні матеріали, такі, як флюси, тому описати універсальний спосіб створення шва досить складно. Але, тим не менш, деякі базові принципи присутні.

як навчитися
Найпростіше освоювати електродугові зварювальні роботи, почавши з побутового інвертора, що підключається до мережі 220 В. Після того як ви навчитеся правильно варити в домашніх умовах, можна буде переходити до навчання більш складним технологіям, таким, як, наприклад, аргонодуговая зварювання.

Крім інвертора знадобляться:
• щільний одяг з довгими рукавами;
• зварювальні рукавички або рукавиці;
• маска;
• молоток;
• зубило;
• металева щітка;
• пачка універсальних електродів;
• заготівля у вигляді шматка товстого металу - найкраще звичайної сталі.

Треба підключити електрод до катода (мінуса) апарату за допомогою спеціального тримача. Плюс, відповідно, треба подати на заготовку. Залишилося тільки включити апарат електродугового зварювання.
Електрична дуга запалюється постукуванням або чірканьем по масі. Після спалаху необхідно віддалити електрод від металу приблизно на 5 мм. Виникне дуга, і метал почне плавитися.
Існує два способи вести електрод - гострим кутом від себе і на себе. Перший спосіб складніший, але дозволяє робити менш глибокий шов (це потрібно в роботі з тонким металом). Другий - простіше, це стандартний метод роботи.

Електрод при зварці потрібно вести не по прямій, а зигзагоподібними рухами, щоб виходив шов, схожий на рядки швейної машинки. Хід електрода повинен перекривати обидві сторони листів, що з'єднуються.
Тренуватися спочатку потрібно просто на шматочку стали, потім - переходити на зварювання листового металу.
вимоги держстандартів

На електродугову, як і на багато зварювання плавленням, існують свої ГОСТи, які є обов'язковими до виконання на будь-якому виробництві. Вони описують класифікацію зварювання металів, методи оцінки якості, специфіку застосовуваних присадок і флюсів, і багато іншого. Зокрема, ГОСТ 11533-75 описує автоматичну і напівавтоматичну дугове зварювання під флюсом, ГОСТ 14771-76 - дугове зварювання в захисних газах. Зварювальники, що працюють на підприємстві, зобов'язані знати вимоги держстандартів мінімум у своїй конкретній області.