Как сделать шов сваркой. Какие существуют виды сварных швов и их особенности. Правильные движения электродом

Электродуговая сварка - это метод соединения металлических деталей, при котором соединяемые части расплавляются дуговым разрядом в зоне их контакта, с последующим затвердеванием и образованием неразъемного соединения. Источником теплоты для дуговой сварки является сварочная дуга - электрический устойчивый разряд в ионизированной смеси паров материалов и газов, характеризующийся большой плотностью тока и высокой (4500-6000°С) температурой, превосходящей температуру плавления всех известных металлов.

Строение сварочной дуги

Для образования дуги и поддержания ее горения, в пространстве между электродом и свариваемым металлом должны иметься положительно и отрицательно заряженные частицы - электроны и ионы. Процесс их образования, называемый ионизацией, осуществляется во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается во время ее горения.

На рисунке ниже представлена схема сварочной дуги и процесс образования шва. Под воздействием высокой температуры дуги (1) происходит расплавление электрода (2), его покрытия (6) и свариваемого металла (3). В месте расплава образуется сварочная ванна (4), в которую переносятся капли расплавленного электрода (5). Расплавленное покрытие (6) образует газовое облако (7) и шлаковую ванну (8), защищающие металл от воздействия кислорода и азота. По мере продвижения электрода металл охлаждается и кристаллизуется, образуя сварочный шов (9) со шлаковой коркой (10) на поверхности.

Необходимые компоненты электросварки

• источник тока (сварочный аппарат);
• сварочные материалы (например электроды), соответствующие свариваемому металлу;
• защитную одежду (главным образом защитную маску);
• молоток и металлическая щетка для удаления шлака.

Перед тем как начинать работать сварочным аппаратом, необходимо очистить свариваемый металл от посторонних веществ и загрязнений - масла, краски, ржавчины, окалины и пр. Наличие их на металле приводит к нарушению однородности шва и образованию пор. Очистку делают любыми подходящими инструментами и материалами - металлической щеткой, молотком, ветошью с растворителем (например бензином). Трудноудаляемые загрязнения можно обработать пламенем газовой горелки (паяльной лампой) с последующей очисткой щеткой.

Типы сварных соединений

При толщине металла более 3 мм рекомендуется делать разделку кромок, которая позволяет выполнить шов, проходящий по всей толщине металла. Разделка дает возможность проводить сварку несколькими швами (слоями) небольшого сечения, это уменьшает напряжения и деформации и улучшает структуру сварного соединения.

Угол разделки может быть различным - от 25 до 50°, в зависимости от толщины металла, типа соединения и требования к прочности шва. В домашних условиях, при работе с небольшими деталями, разделку проще всего выполнять на заточном станке. При работе с деталями больших размеров, можно воспользоваться газовым резаком. Если разделку по какой-либо причине сделать нельзя, для проварки металла по всей толщине увеличивают сварочный ток.

Сборка конструкции перед сваркой

С деформацией борются с помощью жесткой сборки и прихватов. Соединенные детали фиксируют в определенном положении с помощью струбцин, зажимов, стяжек и прочих приспособлений. Но даже зафиксированное изделие может повести, если не сделать в необходимых местах "прихватов" - коротких швов небольшого сечения в разных местах конструкции. Последние нужно располагать таким образом, чтобы напряжения швов взаимно компенсировались. В стыковых соединениях, например, прихваты делаются с разных сторон детали.

Полярность подключения

Физическая природа более сильного прогрева металла при "прямой" полярности состоит в том, что поток электронов, представляющих собой электрический ток, движется от "минуса" к "плюсу", от катода к аноду (в данном случае - к свариваемому металлу), передавая ему свою энергию движения и нагревая в дополнение к нагреву от электрической дуги.

Иногда возникает необходимость уменьшить нагрев металла - при сварке тонкостенных материалов (во избежание их прожога) или легированных сталей (для предотвращения выгорания легирующих элементов). В этом случае используют обратную полярность, подключая электрод к "+", а свариваемый материал - к "-". При этом поток электронов меняет свое направление и нагревает уже не металл, а электрод.

В обозначении некоторых электродов имеется указание о полярности подсоединения, которое следует соблюдать. Но, в сущности, любой электрод может работать при разных полярностях, разве что качество сварки будет различаться. Если "родная" полярность электрода неизвестна, нужно поработать с ним, меняя ее, выбрав в итоге ту, при которой обеспечивается лучшее качество сварки.

Технология сварки стали штучными покрытыми электродами

Поджог дуги . Дуга может возникать либо в случае пробоя газа (воздуха), либо в результате соприкосновения электродов с последующим их отведением на расстояние нескольких миллиметров. Первый способ (пробой воздуха) возможен только при больших напряжениях, например, при напряжении 1000В и зазоре между электродами в 1 мм. Такой способ возбуждения дуги обычно не применяется из-за опасности высокого напряжения. При питании дуги током высокого напряжения (более 3000В) и высокой частоты (150-250 кГц) можно получить пробой воздуха при зазоре между электродом и деталью до 10 мм. Такой способ зажигания дуги менее опасен для сварщика и его нередко используют.

Второй способ зажигания дуги требует разности потенциалов между электродом и изделием 40-60В, поэтому применяется чаще всего. Когда электрод соприкасается с изделием, создается замкнутая сварочная цепь. В момент, когда электрод отводится от изделия, электроны, которые находятся на нагретом от короткого замыкания катодном пятне, отрываются от атомов и электростатическим притяжением двигаются к аноду, образуя электрическую дугу. Дуга быстро стабилизируется (в течение микросекунды). Электроны, которые выходят с катодного пятна, ионизируют газовый промежуток и в нем появляется ток.

Скорость зажигания дуги зависит от характеристик источника питания, от силы тока в момент соприкосновения электрода с изделием, от времени их соприкосновения, от состава газового промежутка. На скорость возбуждения дуги влияет, в первую очередь, величина сварочного тока. Чем больше величина тока (при одном и том же диаметре электрода), тем большим становится величина сечения катодного пятна и тем большим будет ток в начале зажигания дуги. Большой электронный ток вызовет быструю ионизацию и переход к устойчивому дуговому разряду.

При уменьшении диаметра электрода (т.е. при увеличении плотности тока) время перехода к устойчивому дуговому разряду еще больше сокращается.

На скорость зажигания дуги влияют также полярность и род тока. При постоянном токе и обратной полярности (т.е. плюс источника тока подключается к электроду) скорость возбуждения дуги выше, чем при переменном токе. Для переменного тока напряжение зажигания должно быть не менее 50-55В, для постоянного тока - не менее 30-35В.

Повторные зажигания сварочной дуги после ее угасания из-за коротких замыканий каплями электродного металла будут возникать самопроизвольно, если температура торца электрода будет достаточно высокой.

Наиболее удобный способ поджога дуги - чирканье кончиком электрода по металлу. При таком движении возникает дуга и начинает плавиться покрытие. При этом не происходит залипания электрода. Чтобы не оставлять следов на чистом металле, чиркать нужно по линии будущего шва, двигая электрод к его началу.

Если на кончике имеется наплыв, его нужно оббить, постучав электродом по металлу - желательно по тому, к которому не подключена "масса", иначе электрод может залипнуть. Если кончик электрода чрезмерно обнажен, во избежание залипания им нужно чиркнуть несколько раз, чтобы расплавить обнаженный металл.

Выбор диаметра электрода и силы сварочного тока . Диаметр электрода и сила тока выбираются, прежде всего, с учетом толщины свариваемого металла. Для первоначального выбора диаметра электрода и силы тока можно использовать нижеследующую таблицу, значения в которой соответствуют нижнему шву.

Сила тока сварки указывается и в характеристике электрода на его упаковке.

При выполнении сварных швов в вертикальном и потолочном положениях применяют электроды диаметром не более 4 мм. Если имеется разделка кромок или необходимо заплавить зазор между деталями, то корневой шов может выполняться электродом меньшего диаметра - 2,5-3 мм.

Ориентировочную величину постоянного сварочного тока можно рассчитать по формуле I= K d, где I - сила тока, К - коэффициент, d - диаметр электрода. Коэффициент К выбирается в зависимости от диаметра электрода.

Этот расчет позволяет определить значение тока для нижнего шва при сварке постоянным током. При изменении этих условий в формулу следует внести изменения:

• Если вариться будет вертикальный шов, в формулу нужно ввести корректировочный коэффициент, равный 0,9. В результате формула приобретет вид I=0,9 К d.
• При выполнении потолочного шва значение корректировочного коэффициента нужно уменьшить до 0,8 (I=0,8 К d). Это позволит получить меньший объем расплавленного металла и более быструю кристаллизацию.
• При сварке на переменном токе значение сварочного тока следует увеличить на 10-15А.

Оптимальное значение тока должно подбираться в процессе работы в зависимости от конкретных условий.

Если в качестве источника тока используется сварочный трансформатор или выпрямитель, фактическая сила тока может отличаться от установленной на аппарате при изменении питающего напряжения. Если оно низкое (в вечернее время, например), фактический сварочный ток окажется ниже того значения, на которое указывает переключающий тумблер.

При варке вертикального шва сверху вниз сила тока устанавливается на 5-10А больше, чем при сварке снизу вверх.

Влияет на требуемую силу тока и тип сварного соединения (схема соединения). Сварка встык требует меньшего тока, чем сварка внахлест. Тавровые соединения, требующие большего тепла при сварке, нуждаются в повышении силы тока на 10-15% по сравнению со сваркой встык.

Теплопроводность свариваемой стали также оказывает влияние на необходимое значение тока. Чем она выше, тем интенсивнее охлаждается металл в зоне действия дуги, тем выше должна быть сила тока, чтобы обеспечить хорошее проплавление. Поэтому при сварке сталей хромомолибденовой и хромансилевой ток должен быть на 10% и 20% соответственно меньше, чем для малоуглеродистой стали, поскольку последняя обладает большей теплопроводностью.

При сварке изделия из металла разной толщины сила тока должна соответствовать нижнему пределу для большей толщины.

Работа сварочным аппаратом при малом и большом токе . Если ток мал, основной металл разогревается недостаточно сильно, ванна статична, не хочет растекаться, образует завороты на границе шва, тяжелый шлак заливает дугу, электрод залипает. Если ток почему-либо нельзя увеличить, нужно активно двигать электродом из сторону в сторону, не давая шлаку залить дугу.

Если ток велик, основной металл прогревается сильно, шлак становится слишком жидким, а ванна - чрезмерно подвижной, управлять такой ванной трудно. Металл может плескаться через края шва, вызывая разбрызгивание. Еще будет слишком быстро расплавляться электрод, создавая дополнительные неудобства. В этом случае нужно уменьшить ток или увеличить скорость движения электрода, уменьшив тем самым температуру основного металла.

Контролировать ванну при повышенном токе труднее, чем при нормальном. Однако с приобретением опыта, когда работа сварочным аппаратом станет привычным и легким делом, можно увеличивать ток сварки, ускоряя одновременно скорость движения электрода. Это позволит повысить производительность. Кроме того, большой ток увеличивает проплавление металла и обеспечивает более гладкий шов.

Электрод нужно держать под углом 90-45 градусов к горизонтали (навстречу шву). Наиболее удобным считается угол 75 градусов. Оптимальное его значение зависит от того, какой шов предполагается формировать.

Чем вертикальнее держится электрод, тем глубже проплавляется металл, и менее выпуклым получается шов. Это вызвано тем, что дуга оказывает давление на металлическую ванну, заставляя ее растекаться. Наклоненный электрод силой дуги заставляет шов подниматься и становиться более выпуклым.

Слишком большой наклон приводит к малому проплавлению, очень выпуклому шву и неправильному расплавлению покрытия. Управляя углом наклона можно формировать разные по выпуклости и глубине проплавления швы.

Формирование ванны . После зажигания дуги нужно прогреть металл и сформировать ванну. Для этого делают 2-3 маленьких оборота вокруг точки начала шва. Кроме прогрева металла и образования ванны в это время происходит образование газовой защитной атмосферы, необходимой, чтобы в шве не возникло пор.

Контроль зазора между электродом и металлом . Пожалуй, самое важное в технологии сварки - это контроль зазора между электродом и металлом. Задача осложняется тем, что электрод укорачивается в процессе работы, и его необходимо постоянно опускать ниже, чтобы удерживать зазор постоянным. Необходимо овладеть этим искусством. Поддержание правильного зазора поможет сформировать качественный, прочный шов.

Если зазор мал, основной металл плохо прогревается и шов получается выпуклым с несплавлением по краям. Если зазор велик, дуга начинает "скакать", что приводит к плохому провару и бесформенному, непрочному шву. Нормальный зазор обеспечивает хороший провар, ровный шов, сплавление его краев с металлом. Длина дуги должна быть умеренно короткой - не более толщины электрода с покрытием, обычно около 3 мм.

Влияние длины дуги на качество сварного шва: короткая, длинная и нормальная дуга.

Формирование шва . Для правильного формирования шва, при ведении электрода, одновременно с поступательным движением необходимо делать круговые или зигзагообразные движения относительно линии шва.

Скорость движения электрода (скорость сварки) должна быть такой, чтобы расплавленного металла хватало на формирование шва. Если его будет недостаточно, будут оставаться подрезы - канавка по краю шва (см. Дефекты сварки).

Если электрод перемещается слишком быстро, дуга не успевает прогреть металл, шов лежит наверху без проплавления основного металла. Если электрод двигается слишком медленно, основной материал перегревается, образуется избыток расплавленного металла, и ванна растекается.

Со скоростью движения электрода тесно связана и сила тока. Большой ток увеличивает проплавление и позволяет вести электрод с большей скоростью. Чем выше ток, тем с большей скоростью следует вести электрод и наоборот. Когда скорость движения соответствует силе тока, края шва получаются тонкими, хорошо сплавленными с основным металлом, сам шов выходит прочным и красивым.

Вертикальный шов . По расположению в пространстве различают нижние, потолочные, горизонтальные и вертикальные швы. Первые два распологаются в горизонтальных плоскостях, последние - в вертикальных.

Вертикальный шов можно варить двумя способами, - двигаясь сверху вниз или снизу вверх. Тепло дуги уходит вверх от места сварки, поэтому для обеспечения хорошего проплавления при сварке сверху вниз нужно устанавливать ток немного больше (на 5-10А), чем при сварке снизу вверх.

Изменяя наклон электрода, можно удерживать ванну от падения вниз, толкая ее вверх силой дуги. Если она все же падает, нужно увеличить скорость движения, увеличив немного ток, и делать электродом движения из стороны в сторону, расширяя шов.

В остальном выполнение вертикального шва производится по тем же правилам, что и нижнего - сварка ведется короткой дугой зигзагообразными или круговыми движениями. Скорость движения подбирается соответствующей силе тока.

Горизонтальный шов . Технология сварки допускает ведение горизонтального шва как слева направо, так и справа налево. Первый способ (слева направо) более удобен для правшей. Электрод держится перпендикулярно шву или немного наклоненным. Излишне большой наклон будет выталкивать ванну с ее места. Если расплавленный металл уходит вниз, нужно двигаться быстрее, уменьшая прогревание основного металла, или сделать "перекрытие" - движение электродом вверх-вниз. Если сварочного опыта недостаточно, лучше делать шов тоньше, при необходимости расширив его вторым проходом.

Потолочный шов . При выполнении потолочного шва электрод держится перпендикулярно потолку. Дуга должна быть короткой, скорость движения - постоянной. Чтобы удержать металл в шве, можно совершать небольшие круговые движения в стороны, расширяя шов. Потолочные швы считаются самыми трудными в технологии сварки. К ним следует приступать, только обретя навык выполнения нижних, горизонтальных и вертикальных. Без практической работы этого не достичь. В конечном итоге только практика способна научить, как сваривать металл быстро и качественно.

Сварка тонкого металла . Сварка тонкой стали представляет собой задачу повышенной трудности из-за опасности прожогов. С последними борются различными способами.

• Величина сварочного тока должна быть минимальной, это позволит уменьшить температуру основного металла. Сварка ведется обратной полярностью.
• Чтобы избежать деформации конструкции, варить нужно прерывистым швом, время от времени перемещаясь в другую зону стыка. Например, начать варить с одного края стыка, затем переместиться на другой, затем в центр - и так далее. Это предотвратит сильное коробление металла - особенно, если длина стыка велика (больше 200-250 мм). Чем короче непрерывный шов, тем меньше коробление.
• При очень тонком металле сварка ведется с периодическим прерыванием дуги, которая гасится отдергиванием электрода и быстро зажигается снова.
• При сварке внахлест необходимо добиться плотного прилегания верхнего листа к нижнему с помощью придавливающих грузов или струбцин. Наличие зазора между листами приведет к прожиганию верхнего листа.
• При сварке встык нужно добиться минимального зазора между кромками по всей длине стыка. Идеальный случай - полное отсутствие зазора. Для сварки очень тонкого металла с неровным стыком пользуются вспомогательной подкладкой под стык, - убирающейся и неубирающейся, остающейся с деталью. В качестве убирающейся подкладки хорошо пользоваться толстой медной пластиной (чем толще, тем лучше), которая обеспечивает хороший отвод тепла и не допускает прожога. Если неудаляющаяся подкладка конструктивно невозможна, или медной полосы нет, можно сварить деталь со стальной подкладкой, удалив ее после болгаркой. Хорошим способом сварки тонкой стали является отбортовка кромок на угол до 180°.

Вообще, перед сваркой очень тонкой стали желательно потренироваться на отдельном кусочке, чтобы настроить собственную реакцию на условия сварки. Это позволит избежать хлопот с заплавлением прожженных дырок.

Сварка чугуна, нержавейки и цветных металлов

Например, медь из-за своей большой теплопроводности требует большей концентрации энергии в зоне сварки, чем другие металлы, и если деталь массивная, то без предварительного подогрева не обойтись. Сварка меди .

Алюминий является трудным материалом для сварки из-за возникновения окисной пленки на поверхности капель расплавленного металла, препятствующей их сплавлению. Сварка алюминия .

Чугун хрупок и от значительной разницы температур может треснуть, а большое количество углерода приводит к нежелательным химическим процессам. Сварка чугуна .

Нержавейка имеет низкую теплопроводность и для её сварки требуется меньший ток, чем для обычной стали. Также требуются действия для сохранения антикоррозионных свойств. Сварка нержавейки .

Титан требует очень тщательной защиты от газов воздуха. Сварка титана .

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

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.

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.

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.

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.

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.

Виды сварных швов: 1 – горизонтальный в нижней плоскости; 2 – горизонтальный в верхней плоскости (потолочный); 3 – горизонтальный в боковой плоскости; 4 – вертикальный в боковой плоскости

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

Простой сварочный шов, уложенный в нижней горизонтальной плоскости. Это самый легкий тип шва, что встречается в практике сварочной технологии

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

Галерея изображений

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

Перемещая электрод с определенной скоростью, следует учитывать величину мощности дуги. Чрезмерно быстрая подача электрода при малой мощности не сможет обеспечить достаточной температуры прогрева.

Как результат – не удастся проварить металл до нужной глубины. Шов просто «ляжет» на поверхности, едва «прихватив» границы кромок.

Прожженный металл в точке недопустимо медленного продвижения электрода. Часто встречающийся дефект на сварке тонкостенных металлов дугой повышенной мощности

Напротив, в условиях чрезмерно медленного продвижения электрода создастся атмосфера перегрева, что грозит деформацией металла на линии сваривания. Если металлические элементы имеют тонкую структуру, мощная дуга попросту прожжёт металл.

Успешно попрактиковаться на поприще начинающего сварщика и отточить навыки выполнения швов можно при , основой корпуса которой является металлическая труба. Рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.

Инструкция для начинающего сварщика

Сварочные работы допустимо выполнять только при условии применения соответствующей экипировки.

Стандартный комплект содержит:

1. Куртку, брюки, перчатки, обувь из несгораемых прочных крепких материалов.
2. Головной убор, полностью закрывающий заднюю часть головы.
3. Специальную защитную маску для лица и глаз.

Для производства сварки следует применять исправный аппарат, электрическая часть которого закрыта надёжным корпусом. Входящие в состав аппарата электрические кабели должны иметь целую изоляцию и соответствовать электрическим характеристикам прибора.

Место сварщика необходимо оснастить рабочим столом, источниками света, шиной заземления, средствами защиты от поражения электрическим током и противопожарными средствами.

И еще перед началом работ надо скрупулезно проштудировать , рассмотреть и изучить методы и варианты выполнения соединений.

Выводы и полезное видео по теме

Предлагаем посмотреть видеопрактикум сварки: как варят горизонтальный и вертикальный швы:

Необязательно иметь квалификацию профессионального сварщика, но владеть техникой сварки желательно. Благодаря имеющимся навыкам сварного дела, у человека появляется больше возможностей для реализации различных бытовых проектов.

При желании изучить технологию можно всегда, а практический опыт поможет овладеть техникой производства работ на высоком уровне.

Хотите рассказать о собственном опыте в выполнении сварных швов? Знаете тонкости процесса, не приведенные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.

Ответ:

Вопрос этот достаточно сложный и ответ нужно давать развернутый и подробный. Есть три типа сварочных швов - вертикальный, горизонтальный и потолочный. Первый считается самым простым, последний - самым сложным. Для каждого существует своя технология сварки.

Вертикальный сварочный шов

Этот вид сварочного шва может выполняться двумя способами - на спуск и на подъем. Сварка на подъем проще в исполнении, так как меньше усилий приходится прикладывать к тому, чтобы металл не потек вниз, так как он будет удерживаться уже слегка затвердевшим металлом в сварочной ванне, остающейся за электродом. Шов будет менее аккуратным и красивым, чем при сварке на спуск, но для новичков это не так уж важно.

Если же вы хотите получить ровный и аккуратный шов, то попробуйте сделать сварку на спуск. Этот метод более трудоемкий, так как приходится тщательно проваривать место скрепления деталей и постоянно следить за тем, чтобы расплавленный металл не подтекал вниз. Оптимальный угол при вертикальной сварке - 45 градусов.

Горизонтальный сварочный шов

Это достаточно сложный в исполнении сварочный шов, во время сварки металл может стекать на нижнюю кромку. Для препятствования этому можно посоветовать сделать на верхней кромке скос. А нижнюю оставить без изменений, тогда она будет являться ограничителем для расплавленного металла.

При сварке горизонтального шва электрод нужно держать под углом около восьмидесяти градусов, практически перпендикулярно свариваемой поверхности. Пройтись электродом необходимо несколько раз. При первом проходе следует тщательно проварить корневой валик, который делается без поперечных движений короткой дугой.

Второй валик создают в один проход при средней силе тока электродом большего диаметра. Далее оценивают расстояние между верхней кромкой и вторым валиком. Если оно достаточно широкое, чтобы там поместилось ещё два валика сварочного шва, то делают третий и четвертый проход. Основная задача - сгладить впадину между последним валиком и верхней кромкой.

Потолочный сварочный шов

Этот шов отличается сложностью, так как сопряжен с огромным риском вытекания металла и капель из перевернутой «вверх ногами» сварочной ванны. Чтобы этого не произошло, необходимо использовать тонкие электроды (не более четырех миллиметров в диаметре) и уменьшенную силу тока, а также периодически отводить электрод от сварочной ванны, чтобы расплавленный металл вовремя успевал затвердеть. Обычно рекомендуют варить потолочные швы под углом приблизительно в 75 градусов поступательными движениями с возвратом электрода или с образованием зигзагообразной линии. Это позволяет удерживать расплавленный металл в сварочной ванне, вовремя отводя от него электрод. При сварке потолочных швов особенно важно соблюдать максимальные меры по защите кожи и глаз сварщика от капель металла. Изготавливая такой шов, лучше максимально закрыть все части тела, включая уши, шею, волосы.

Легче всего делать сварочные швы оборудованием, которое позволяет плавно регулировать силу тока. К такому оборудованию относятся инверторные сварочные аппараты. В нашем интернет-магазине вы найдете бытовые, профессиональные и полупрофессиональные инверторы. Среди первых можно порекомендовать и

Один из наиболее простых методов соединения металлов - сварка инвертором. Для начинающих сварщиков она даёт возможность быстро освоить простые навыки и научиться работать с металлом. При проведении сварочных работ требуется не очень много оборудования, и оно доступно по цене. Действия с раскалённым металлом требуют соблюдения правил техники безопасности. Поэтому начинать надо с изучения оборудования, средств защиты и способов правильного выполнения операций.

Необходимое оборудование и экипировка

Прежде всего, нужен выбор оборудования, средств защиты и изучение способов правильно пользоваться инвертором. Необходимая экипировка:

• Брезентовые краги;
• Роба или плотная хлопчатобумажная одежда;
• Сварочная маска со светофильтрами;
• Респиратор;
• Обувь на резиновой подошве.

Основное защитное средство - это сварочная маска. Она защищает от брызг раскалённого металла, от яркого свечения и от сильного ультрафиолетового излучения.

Из оборудования понадобится:

• сварочный инвертор;
• молоток;
• щётка;
• электроды.

Главная характеристика инвертора - это диапазон регулировки сварочного тока. Инвертор с максимальной силой тока до 160 А может применяться и для сварки, и для резки металла, но будет испытывать значительные перегрузки.

Другой характеристикой является коэффициент постоянного включения. Это отношение времени работы ко времени охлаждения инвертора. При уменьшении силы тока коэффициент постоянного включения увеличивается, аппарат меньше перегревается.

При учёте обеих характеристик лучшим выбором для начинающего сварщика будет аппарат с максимальной силой тока 180-200 А.

Основы сварки

По правилам техники безопасности перед началом следует убрать из рабочей зоны все легковоспламеняющиеся, деревянные, бумажные, пластиковые предметы. Маску надо надевать перед началом розжига дуги.

Электрод - металлический стержень , который покрывается специальной флюсовой обмазкой. Плавящийся электрод при сварке заполняет металлом сварной шов. Обмазка тоже плавится и покрывает поверхность расплавленного металла (сварной ванны), защищая жидкий металл от окисления. Сила тока обуславливает глубину проплавления металла. Чем сильнее ток, тем больше расстояние, на которое распространяется расплавление во время сварки. Сила тока прямо пропорциональна диаметру электрода. Она указывается в табличной форме на упаковке с электродами.

Виды швов

Нижний шов - наиболее лёгок в исполнении. Детали лежат горизонтально, сварочная ванна устойчива. При горизонтальном шве гораздо труднее удержать металл в ванне.

Вертикальный шов выполняется снизу вверх, чтобы не давать металлу вытекать из сварочной ванны. Иначе качество шва будет плохим. Он получится неравномерным, с наплывами и непроваренным.

Самый трудный шов - это потолочный, потому что шов и сварочная ванна находятся вверху над электродом. Для выполнения потолочных швов требуется высокая квалификация сварщика. Очень трудной является сварка труб. Там нижний шов постепенно переходит в вертикальный и в потолочный. Надо хорошо владеть всеми этими видами.

Порядок работы

Чтобы научиться варить сварочным инвертором, нужно начинать с нижнего шва. Выбирается металлический предмет, например, толстый уголок или швеллер, такой, чтобы можно было провести длинный шов. Для обучения лучше использовать электроды типа МР-3. У них легко зажигается сварочная дуга и формируется сварной шов, что важно в процессе обучения для новичка. Чтобы научиться правильно варить инверторной сваркой, можно выбрать электроды диаметром 3 мм. Они распространены и недороги.

Перед началом нужно проверить и собрать оборудование. Для этого требуется:

Теперь нужно приступать к сварке. Сначала производится розжиг дуги. Для этого требуется:

• Удалить обмазку с конца электрода, обстукивая его об металл.
• Произвести розжиг чирканьем. Это похоже на чирканье спички. Надо проводить быстро электродом по поверхности металла, не давая ему прилипать. Может возникнуть вопрос, почему прилипает электрод при сварке инвертором даже с функцией антиприлипания. Это происходит из-за неправильной настройки прибора или при использовании сырых электродов. Залипать электрод может и из-за неочищенного металла.
• Электрод разогревается и сможет зажечь дугу при приближении к детали. Под разгоревшейся дугой образуется участок расплавленного металла.

Можно зажигать дугу постукиванием о поверхность металла. Вести электрод надо на постоянном расстоянии от детали. Рекомендуемое расстояние 3 мм. Наклоном электрода нужно регулировать поведение ванны:

• Сварка под прямым углом производится в труднодоступных местах. Ванна образуется симметричная, но работать неудобно.
• Сварка углом вперёд образует более глубокую ванну в начале шва.
• Сварка углом назад применяется только в нижнем шве и во временных швах - прихватках.

Основные дефекты шва возникают из-за неравномерного движения электрода, некачественной обмазки или слишком быстрого ведения инструмента.

Прямая и обратная полярность

Под прямой и обратной полярностью понимается порядок подключения к полюсам постоянного тока. При подключении электрода к минусу, а металлической заготовки к плюсу говорят о прямой полярности. Зона расплавления глубокая и узкая. При обратной полярности к минусу подключена металлическая деталь. При выборе полярности нужно знать, какой элемент должен нагреваться больше. Его следует подсоединить к плюсу.

Прямая полярность применима при резке металлоконструкций, толстостенных заготовок и в случаях, когда необходимо создание высокой температуры процесса. При обратной полярности повышенный нагрев происходит на электроде, а металл нагрет меньше. Применяется при электросварке тонких листов металла для получения идеального шва или когда надо исключить порчу заготовки при работе.

Для производства ремонтных работ дома, в гараже, на даче очень важно научиться сваривать металл. Советы для начинающих можно найти на многочисленных сайтах, посвящённых сварке. Имеются видеоуроки и самоучители с подробным рассказом, как правильно варить металл инвертором, и показом всех этапов рабочего процесса.