1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы сварки швы токи

Разновидности и способы выполнения сварочных швов

Конечная цель любого сварщика – получение качественного сварочного шва. От этого зависит прочность и долговечность соединения деталей. Для успешной работы важно правильно выполнить подключение; выбрать силу тока, угол наклона электрода; хорошо владеть техникой выполнения шва. Результатом правильной работы будет надежное сваривание металлических деталей.

Наклон электрода

Сварочные швы классифицируют по нескольким признакам. Виды и типы сварочных соединений нужно рассматривать последовательно, вникая в тонкости процесса. НА шов влияет расположение, направление и траектория движения электрода.

После закрепления выбранного электрода в фиксаторе, установки тока, подключения полярности начинается процесс сваривания.

У каждого мастера есть свой предпочтительный угол наклона электрода. Многие считает оптимальным значение 70 ° от горизонтальной поверхности.

От вертикальной оси при этом образуется угол, равный 20 °. Некоторые работают под максимальным углом 60 °. В целом, в большинстве учебных рекомендаций присутствует диапазон значений от 30 ° до 60 ° от вертикальной оси.

В определенных ситуациях, при сварке в труднодоступных местах, нужно ориентировать электрод строго перпендикулярно относительно поверхности свариваемого материала.

Перемещать электрод можно тоже по-разному, в противоположных направлениях: от себя или к себе.

Если материал требует глубокого прогрева, то электродом ведут к себе. В след за ним в направлении сварщика тянется рабочая зона. Образующийся шлак накрывает место сплава.

Если работа не предполагает сильного прогревания, то электрод перемещают от себя. За ним «ползет» сварочная зона. Глубина разогрева при таком исполнении шва минимальна. С направлением вопрос ясен.

Траектория движения

Особое влияние на шов оказывает траекторию движения электрода. Она в любом случае имеет колебательный характер. Иначе две поверхности сшить не удастся.

Колебания могут быть похожи на зигзаги с разным шагом между острыми углами траектории. Они могут быть плавными, напоминающими движение по смещенной восьмерке. Траектория может быть подобна елочке или прописной букве Z с вензелями вверху и внизу.

Идеальный шов имеет постоянную высоту, ширину, равномерный внешний вид без дефектов в виде кратеров, подрезов, пор, непроваров. Название возможных изъянов говорит само за себя. Хорошо отработав умения, можно успешно накладывать любой шов, сваривать разнообразные металлические детали.

Нормативы и понятие катета

Сварной шов начинает формироваться в рабочей зоне при расплавленном состоянии металлов, и окончательно образуется после застывания.

Существующая классификация группирует швы по различным признакам: типу соединения деталей, образующейся форме шва, его протяженности, количеству слоев, ориентации в пространстве.

Типы возможных сварных соединений отображены в стандарте для ручной и дуговой сварки ГОСТ 5264. Соединения, выполняемые дуговой сваркой в атмосфере защитного газа нормированы документом ГОСТ 14771.

В ГОСТах имеется обозначение каждого сварного соединения, а также таблица, содержащая основные характеристики, в частности значения катета сварочного шва.

Что такое катет, понять достаточно просто, взглянув на рисунок соединяемых деталей. Это сторона умозрительного равнобедренного треугольника максимальных размеров, который поместится в поперечном сечении шва. Правильно рассчитанное значение катета гарантирует прочность соединения.

У деталей неравномерной толщины за основу берут площадь сечения детали в самой тонкой ее части. Не следует пытаться неоправданно увеличивать катет. Это может привести к деформации сваренной конструкции. К тому же увеличится расход материалов.

Проверка размеров катета проводится с помощью универсальных справочных шаблонов, представленных в специальной литературе.

Виды соединений

В зависимости от взаимного расположения деталей сварочные соединения происходят:

  • встык;
  • внахлест;
  • угловым способом;
  • тавровым способом.

При сварке встык приваривают торцы двух деталей, расположенных в одной плоскости. Стык может выполняться с отбортовкой, без скоса и со скосом. Форма скоса может напоминать буквы Х, К, V.

В некоторых случаях сварку делают внахлест, тогда одна деталь частично водружена на другую, расположенную параллельно. Совмещенная часть является нахлестом. Сваривание при этом делают без скоса с двух сторон.

Часто появляется необходимость сделать сварной угол. Такое соединение относят к угловому типу. Оно всегда выполняется с двух сторон, может не иметь скосов или иметь скос на одной кромке.

Если сварные части образовали в результате букву Т, значит было сделано тавровое соединение. Иногда детали, сваренные тавровым швом, образуют острый угол.

В любом случае одна деталь приваривается при этом к боковой части другой. Сваривание проводят с двух сторон без скоса или со скосами с каждой стороны.

Форма и протяженность

Форма шва может быть выпуклой, ровной (плоской). Иногда появляется необходимость сделать вогнутую форму. Выпуклые соединения предназначены для усиленной нагрузки.

Вогнутые места сплавов хорошо выдерживают динамические нагрузки. Универсальностью характеризуются плоские швы, которые делают чаще всего.

По протяженности швы бывают сплошными, не имеющими интервалов между сплавленными соединениями. Иногда достаточно швов прерывистого типа.

Интересной промышленной разновидностью прерывистого шва является соединение, которое образует контактная шовная сварка. Делают ее на специальном оборудовании, оснащенном дисковыми вращающимися электродами.

Часто их называют роликами, а такой вид сварки – роликовой. На таком оборудовании можно выполнять также сплошные соединения. Полученный шов очень прочен, абсолютно герметичен. Способ используют в промышленных масштабах для изготовления труб, емкостей, герметичных модулей.

Слои и расположение в пространстве

Шов металла может состоять из валика, сделанного за один проход. В этом случае он называется однослойным. При большой толщине свариваемых деталей выполняют несколько проходов, в результате которых последовательно образуются валики один на другом. Такое сварочное соединение называется многослойным.

Учитывая многообразие производственных ситуаций, при которых происходит сварка, понятно, что сориентированы швы в каждом конкретном случае по-разному. Бывают швы нижние, верхние (потолочные), вертикальные и горизонтальные.

Читать еще:  Задачи по математике про бассейны как решать

Вертикальные швы проваривают обычно снизу верх. Применяется траектория перемещения электрода по полумесяцу, елочке или зигзагом. Начинающим сварщикам удобнее перемещать полумесяцем.

При горизонтальной сварке делают несколько проходов от нижней кромки соединяемых деталей до верхней кромки.

В нижнем положении проводят сварку встык или любым угловым способом. Хороший результат дает сварка под углом 45 °, «в лодочку», которая может быть симметричной и несимметричной. При сваривании в труднодоступных местах лучше применять несимметричную «лодочку».

Сложнее всего проводить сварку в потолочном положении. Для этого нужен опыт. Проблема заключается в том, что расплав пытается стечь из рабочей зоны. Чтобы этого не случилось, сварку проводят короткой дугой, силу тока уменьшают на 15-20 % по сравнению с обычными значениями.

Если толщина металла в месте сварки превышает 8 мм, то нужно выполнить несколько проходов. Диаметр первого прохода должен равняться 4 мм, последующих — по 5 мм.

В зависимости от ориентации шва выбирают соответствующее положение электрода. Для выполнения горизонтальных, вертикальных, потолочных соединений, сварки неповоротных стыков труб электрод направляют углом вперед.

При сварке угловых и стыковых соединений электрод направляют углом назад. Труднодоступные места проваривают электродом под прямым углом.

Обработка сварного соединения

При проведении сварки образуются шлаки. Если шлаковые включения попадают в шов, его качество ухудшается. Все шлаковые наслоения обязательно следует зачистить.

Если сварка выполняется несколькими проходками, то зачистка швов выполняется после каждого этапа сварки. При этом используют любые способы. Сначала сваренные детали оббивают молотком и чистят жесткой щеткой.

Затем проводят грубую зачистку. Мелкие детали чистят специальными ножами или шлифовальными кругами. Крупные болванки чистят на станках. На завершающей стадии место сварного соединения полируют.

Часто для этого применяют фибровый круг шлифовальной машины. Существуют другие способы полировки сварных соединений.

Сварочное дело постоянно развивается. Появляются новые материалы, совершенствуется технология. Необходимо следить за новостями в сварочном деле, чтобы узнавать много нового и интересного.

Как варить вертикальный и горизонтальный швы электросваркой: пошаговые инструкции

Электросварка – технология объединения структуры металлов нагревом и расплавлением электрической дугой. Она получила широкое распространение в самых разных сферах народного хозяйства, включая частный сектор.

По сути, таким методом можно выполнять сваривание между собой любых металлов, учитывая температуру электрической дуги (7000-8000 градусов). Но прежде чем обратиться к этой технологии, придётся изучить, как варить вертикальный шов электросваркой, и разобраться с техникой получения горизонтального шва.

Сварные швы: общие определения

Технология сваривания металлов тесно связана с понятием – сварной шов. Таковой формируется в процессе застывания металла, расплавленного дуговой электросваркой.

В зависимости от места исполнения сварки шов может располагаться горизонтально или вертикально. Кроме того, пространственное расположение шва может быть нижним, боковым, верхним.

Наиболее простой и легкой для исполнения считается укладка сварных швов в плоскости нижнего горизонта. В таких условиях расплавленный металл достаточно легко поддаётся контролю.

Оставшиеся варианты расположения швов в пространстве (боковое и верхнее) признаны технологически сложными для исполнения, требующими изучения техники сварки, наработки соответствующего опыта.

Как варить вертикальный шов?

Сложность контроля сварки в условиях создания вертикального шва обусловлена обычным физическим явлением – силой тяжести. Таковая оказывает действие на массу расплавленного металла, который будучи в жидком виде, устремляется вниз.

Здесь действия профессионального сварщика заключаются в том, чтобы не дать расплавленной массе оторваться от места сваривания. Достичь такого результата поможет стабильно горящая электрическая дуга, удерживаемая на минимально допустимом расстоянии от конца электрода до сварочной ванны.

Техника снизу вверх

Вертикальный стык, как правило, заваривают ходом электрода в направлении от нижней точки к верхней. Такой маршрут обеспечивает более стабильный контроль, а электрическая дуга уверенно держит ванну с расплавом, предупреждая растекание. Именно проходом снизу вверх удаётся сформировать максимально качественный вертикальный шов.

Конечно же, перед началом сваривания вертикального шва следует подготовить границы стыка, обработать в соответствии с техническими требованиями. Сварочный аппарат нужно настроить под условия сварки (выставить ток, подобрать электрод).

Изначально по линии стыка делаются несколько точечных «прихваток» – сварка коротким швом (1 – 2 см). Цель таких действий – исключить в процессе нагрева смещение свариваемых частей по причине температурной деформации.

Когда делается сварка стыка вертикально, угол удержания электрода относительно плоскости, на которую будет ложится шов, выдерживают в пределах 45-90º.

Инструкция сварщика устанавливает следующие действия:

  1. Контактом электрода о металл зажигается дуга.
  2. Делаются «прихватки» в 3-4 точках по линии стыка от её середины к краям.
  3. Сварка начинается в нижней точке линии стыка.
  4. Ход электрода направлен вверх, сварочная ванна удерживается в рабочей зоне.

Продвигать электрод следует с умеренной скоростью. Главный скоростной критерий – образование оптимального количества расплава сварной ванны.

Одновременно с вертикальным ходом электрода допустимы поперечные зигзагообразные движения «полумесяцем», «елочкой» или другим «рисунком». Но техника поперечного хода видится актуальной только на металлах с толщиной стенки больше 4 мм.

Сваривать металл вертикальным швом рекомендуется одним проходом без остановки. Для начинающих сварщиков в этом видится сложность. Однако опыт нарабатывается быстро.

Техника сверху вниз

Набравшиеся опыта, сварщики без труда укладывают вертикальный шов движением электрода сверху вниз. В чём заключается хитрость исполнения такой операции?

Всё просто: поджигая электрическую дугу, электрод устанавливают относительно рабочей плоскости под углом 90º. Как только металл в точке образования дуги начинает расплавляться, угол установки электрода изменяют на 15-20º, немного опуская держатель.

Проводка электрода по линии стыка толстостенных металлов также выполняется поперечными зигзагами «пилообразной» или «прямоугольной» формы. Некоторые сварщики пользуются методикой «волнообразного» распределения расплава.

Читать еще:  Как сделать лестницу к воде своими руками

Между тем, способ формирования вертикального шва по направлению сверху вниз сопровождается большими сложностями для сварщика. Однако, по мнению многих специалистов, сварка в таком виде даёт лучший результат в плане качественных показателей.

Технология варки горизонтального шва

Специфика сварки горизонтального шва практически та же, что и для вертикального. Технические нюансы – опять же манипулирование углами установки электрода.

Направление движения в процессе сваривания деталей на стыке может выбираться от его крайней левой точки до крайней правой точки или наоборот. Конкретный выбор направления определяется сварщиком, исходя из степени личного удобства.

Но как правильно варить горизонтальный шов электросваркой, чтобы исключить вытекание расплава из колеи по причине действующей силы тяжести?

Здесь сварщику нужно подобрать такое положение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равноценна силе тяжести капель металла. Возможно, потребуется настроить силу тока и опытным путём подобрать оптимальную скорость перемещения электрода.

Обычно сварку горизонтального шва ведут непрерывно до полного завершения. Однако если не удаётся держать под контролем расплав (сварочную ванну), можно попытаться изменить технику – перейти на ход с периодическим гашением дуги.

Все эти тонкости нарабатываются с приходом опыта выполнения сварочных работ. Поэтому не стоит отчаиваться, если с первых попыток ничего не получается.

Формирование горизонтального шва нужной ширины и глубины провара, как правило, достигается за счёт аккуратного поперечного перемещения горящего конца электрода от края одной стыкуемой детали до края другой.

На сварке металлов толщиной до 4 мм применяют разные варианты «рисунка» поперечного хода электрода. Каких-то конкретных рекомендаций на этот счёт нет. Главное – получить требуемую ширину шва и глубину провара.

Электрическая дуга: контроль оптимальной длины

Величину зазора между горячим концом электрода и плоскостью металла, достаточную для образования электрического разряда, называют длиной дуги. Одна из главных основ инструкции сварщика – это контроль оптимальной длины дуги.

Теоретически в режиме сварки можно получить три дуговых промежутка:

  • короткий (1 – 1,5 мм);
  • длинный (3,5 – 6 мм);
  • нормальный (2 – 3 мм).

Для режима горения короткой дуги характерным является недостаточный прогрев металла по ширине. По краям шва, в таких случаях, отмечается так называемый «подрез» – небольшое углубление. Наличие подобного дефекта свидетельствует о низких качественных показателях сварного шва.

Режим сварки длинной дугой, как правило, сопровождается её периодическим гашением. Здесь отмечается малый прогрев металла по глубине. О хорошем качестве шва говорить тоже не приходится.

Таким образом, остаётся единственный вариант, на который следует ориентироваться начинающему сварщику – нормальная длина дуги, которая должна составлять не более Ld = 0,5-1,1 * Dэ (Ld – длина дуги; Dэ – диаметр электрода).

Управление положением электрода

Сварочный процесс может выполняться при положении электрода углом вперёд, углом назад, прямым углом. Применяя любой из этих трёх технологических приёмов, сварщик способен создавать швы в разных условиях производства работ.

Так, способ «углом вперёд» традиционно применяется для соединения элементов горизонтальным и вертикальным швами в условиях верхнего расположения деталей в пространстве (потолочная сварка). Эта же техника успешно используется для сварки неповоротных стыков труб или при сооружении самодельной печки из газового баллона.

Удерживая электрод строго под прямым углом (90º), сварщик обеспечивает исполнение работ в местах труднодоступных. Наконец, техника «угла назад» позволяет качественно выполнять сварочные работы на угловых стыках.

Устанавливая электрод «углом вперёд», обычно работают с тонкостенными металлами. В таком положении электрода получают широкий шов малой глубины. На толстостенных металлах, напротив, стараются применять технику «углом назад», обеспечивая прогрев металла на достаточную глубину.

Параметры тока и перемещение электрода

Значение силы тока и скорость перемещения электрода – значимые факторы, оказывающие влияние на качество шва. Сварка большими токами сопровождается прогревом металла до большой глубины, что позволяет наращивать скорость перемещения электрода. При условии оптимального соотношения тока и скорости движения электрода получают ровный качественный шов.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла

Полуавтоматическая сварка вертикальных швов

Если полуавтоматическая сварка горизонтальных швов не представляет особой сложности для новичка, то сварка вертикальных швов полуавтоматом требует опыта и знания некоторых нюансов. При вертикальной сварке расплавленный металл как никогда подвержен гравитации, но при образовании наплывов получить качественное соединение практически невозможно. Предлагаем вашему вниманию практические рекомендации по сварке вертикальных швов, а также краткое описание методов их создания.

Подготовка аппарата к работе

Полуавтомат состоит из инвертора , горелки , снабженной кабелем-каналом, газового баллона с редукторами и манометрами. Прежде чем приступить к свариванию, необходимо удостовериться, что все компоненты системы исправны и присоединены в правильной последовательности. Пристальное внимание стоит обратить на:

  • Заземление корпуса сварочного аппарата.
  • Соответствие толщины свариваемых деталей диаметру присадочной проволоки.
  • Химический состав основного металла и расходного материала, которые должны быть похожи.
  • Состав защитного газа.
  • Скорость подачи проволоки и расход защитного газа. Эти показатели лучше всего рассчитать заранее, чтобы не прерывать сварку из-за отсутствия материалов.
  • Длину выступающей из сопла проволоки . Она не должна превышать 5 мм.
  • Силу тока.

Подобрав расходники и настроив полуавтомат , желательно провести пробное сваривание на ненужных обрезках металла. В случае непровара либо прожога шва регулируется сила тока и по-новому подбирается оптимальная скорость сварки. Также обратите внимание, что подготовительные работы нужно провести и с металлическими заготовками:

  • Перед тем как осуществить сварку, желательно соединить свариваемые поверхности между собой точками, как минимум двумя-тремя. Благодаря этому детали будут неподвижны во время работы.
  • Поверхности очищаются от следов краски, лака, пыли, грязи. Полуавтомат может справиться со сваркой и загрязненных поверхностей, однако в таком случае соединение будет непрочным, к тому же не удастся избежать токсичных испарений. Не нужно счищать толстый слой металла, это негативно отразится на качестве сварки.
  • При сварке листового металла, расположенного слоями, для надежной фиксации нужно воспользоваться струбцинами.
Читать еще:  Сколько стоит сделать лестницу на мансарду

Сварка вертикальных швов полуавтоматом: особенности

Под воздействием высоких температур на металлической поверхности образуются капли. Они начинают стекать вниз, тем самым препятствуя качественной сварке. Шлак , оставшийся после использования электрода и находящийся в такой капле, значительно увеличивает риск дефектов шва . Однако если отвести стержень от места сварки на некоторое время, то произойдет кристаллизация металла, и капля затвердеет. Немаловажно при этом правильно рассчитать временной промежуток, предназначенный для остывания металла, иначе не избежать непровара.

Как правило, сила тока при полуавтоматической сварке вертикальных швов на 5 А меньше, чем при сваривании швов в другом положении. Такие показатели обеспечивают целостность шва, минимизируя вероятность возникновения подрезки. Сварка полуавтоматом предусматривает совершение колебательных движений, при которых корень шва будет проварен надлежащим образом.

Как и при сваривании в любом другом пространственном положении, вертикальный шов может быть выполнен в виде сплошного соединения, точечного и сплошного прерывистого. В первом случае шов придает деталям дополнительную жесткость и используется для бытовых и строительных нужд. Вторая разновидность незаменима при кузовном ремонте автомобилей . Третья также широко используется на СТО, однако применяется для тех мест, где нужно сваривать более толстый металл.

Как варить вертикальный шов сверху вниз

При использовании такого метода стоит обратить внимание на толщину сварочной проволоки. Так как при большом количестве шлака соединение может получиться пористым, электрод по толщине должен быть гораздо меньше ширины предполагаемого шва. Тонкий электрод гарантирует быстрое схватывание сварной ванны при отсутствии стекания расплавленного металла. Благодаря этому за короткий промежуток времени можно сварить большее количество заготовок.

При сварке в направлении сверху вниз лучше всего использовать проволоку с целлюлозным и пластмассовым покрытиями. Первая разновидность содержит в себе большое количество органических соединений, которые в процессе плавки электрода насыщают зону сварки водородом. Чтобы избежать возникновения на шве т.н. «рыбьих глаз», свариваемую конструкцию перед работами необходимо некоторое время выдержать при комнатной температуре. Если есть возможность, то можно прокалить детали при температуре 250-300 °С, это предотвратит перенасыщение металла водородом. Проволока с пластмассовым покрытием более эффективна: она обеспечивает непрерывное горение дуги, шов получается прочным, без пор и микротрещин, а шлаковая корка отделяется довольно легко.

Как варить вертикальный шов снизу вверх

Таким методом варить вертикальные соединения гораздо сложнее, но, тем не менее, к нему прибегает большинство сварщиков, если предстоит соединять ответственные конструкции.

Сварка полуавтоматом снизу вверх подразумевает иное расположение сварной ванны. Она находится снизу, а сверху происходит ее наполнение жидким металлом. Чтобы расплавленный материал не проливался, нужно сконцентрироваться на манипуляциях с электродом:

  • Необходимо выдержать угол между ним и вертикальным швом.
  • Зафиксированный в держателе конец должен находиться ниже плавящегося.
  • Плавление электрода должно происходить медленнее, чем сварочная ванна будет кристаллизироваться.
  • Сварка производится колебательными движениями. При этом источник тепла не задерживается долго в одной точке, и можно избежать растекания металла и прожогов.

Некоторые технологии вертикальной сварки

Сварить вертикальный шов полуавтоматом можно, используя не только классические методы. К довольно распространенным способам сварки вертикальных швов можно отнести следующие:

  • Треугольник. Вертикаль может быть сварена при помощи такого способа, если толщина соединяемых поверхностей не превышает 2 миллиметра. Перед началом работ необходимо притупить кромки деталей. Направление сварки – снизу вверх, оптимальная толщина электрода — 3 мм, а показатели тока – в пределах 80-100А. После формирования полочки в нижней части соединения электрод передвигают к одному из краев, плавят кромки, заполняя ванну. Затем действия повторяются у другого края, причем сварная ванна получается в форме треугольника.
  • Елочка. Применяется в случае, если зазор между поверхностями составляет 2-3 мм. Металл «вытягивается» из глубины зазора, располагается на плоскости кромки, затем происходит его возврат вглубь. Сварка происходит снизу вверх. Такая технология во многом напоминает петлю. Чтобы металл распределялся равномерно в зазоре, необходимо отработать движения до автоматизма и тщательно следить, чтобы на кромках не возникли порезы.
  • Лесенка. Ее применяют при зазоре, превышающем 4 мм, если кромки деталей притуплены минимально. При зигзагообразных движениях электрода происходит незначительный подъем по вертикали и небольшие остановки на краях, необходимые для проплавления металла.

Как правильно варить вертикальный шов. Советы новичкам

Несмотря на то, что сварка при помощи полуавтоматического аппарата дается легко даже начинающим, к выполнению некоторых работ стоит подходить очень ответственно, вооружившись рекомендациями опытных мастеров дела. Оформление вертикальных швов – одна из таких ситуаций, где опыт предшественников будет вполне кстати.

  • Чтобы добиться стабильного горения дуги, стержню во время поджога стоит придать перпендикулярное положение.
  • Чтобы избежать возникновения потеков, электрод во время работы держится в наклонном положении.
  • Если у вас в приоритете не высокая производительность, а аккуратный шов без малейших подтеков, тогда стоит уменьшить длину дуги. Ускорившаяся кристаллизация позволит избежать подтеков.
  • Увеличить скорость кристаллизации металла можно также за счет увеличения силы тока и ширины шва. Однако, используя такой метод, будьте готовы к тому, что шов получится несколько худшим по качеству.

Источники:

http://svaring.com/welding/teorija/svarochnye-shvy
http://sovet-ingenera.com/santeh/svarka/kak-varit-vertikalnyj-i-gorizontalnyj-shvy-elektrosvarkoj.html
http://zen.yandex.ru/media/id/5bf3137cd8320000adc8b015/5da702fe34808200b1aad9d4

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector