Швы дуговой сварки

Содержание

Вертикальный шов дуговой сваркой: обзор техник и методов
Нюансы вертикальной сварки
2 метода создания вертикального шва дуговой сваркой
3 приема по созданию вертикального шва дуговой сваркой
Возможные дефекты вертикального шва дуговой сварки
Рекомендации по сварке вертикального шва
Все о сварке вертикальных швов
Особенности
Способы
Как вести электрод при сварке и для чего это нужно?
Технология
Практическое пособие по дуговой сварке. Учимся варить красивые прочные швы.
Как правильно вести электрод? (Уроки сварки.)
- Похожие статьи

При попадании в сварочный шов частиц шлака образуется дефект, называемый шлаковыми включениями. Сварочный шов шлакуется при недостаточно хорошей зачистке кромок и сварочной проволоки от загрязнений и оксидов. К другим причинам, почему шлакуется сварочный шов, относятся: сварка длинной дугой, маленькое значение тока, слишком большая скорость процесса сварки. Если осуществляется многопроходный шов, то шлаки могут попадать внутрь при отсутствии зачистки предыдущих слоев.

Вертикальный шов дуговой сваркой: обзор техник и методов

Вертикальный шов дуговой сваркой является довольно сложным приемом, который частенько ставит в тупик начинающих сварщиков. Главная проблема состоит в том, что расплавленный металл течет вниз, создавая тем барьер для продвижения основного шва. Из-за наличия электродных шлаков место соединения получается некачественным, и работа идет насмарку.

Однако есть способы этого избежать. Естественно, что без практики нельзя научиться и лучше довериться специалистам. Но если есть желание все сделать самому, то знание правил сварки вертикальных швов значительно упростит процесс. В нашей статье мы подробно разберем, как правильно осуществлять такую процедуру и какие особенности нужно учитывать.

Нюансы вертикальной сварки

У сварки вертикального шва ручной дуговой сваркой есть достаточно много тонкостей, о которых следует знать начинающему специалисту:

Нагрев металла приводит к образованию скатывающихся вниз капель. Это вполне естественно, однако такие процессы вызывают значительные трудности во время работы. Дело в том, что раскаленные капли закрывают от сварщика обрабатываемую зону, не позволяя формировать качественный шов.
Чтобы капля не мешала, ей нужно позволить затвердеть, отводя стержень в сторону. Без постоянной поддержки температуры металл быстро кристаллизуется.
Вертикальные швы лучше выполнять с помощью короткой дуги, потому что за счет поверхностного натяжения облегчается переход электрода в кратер.
В верхней зоне расплавление металла обычно происходит быстрее, а кристаллизация ускоряется в области стыков.
На качество шва влияет верный выбор силы тока. Обычно этот показатель делают ниже, чем при осуществлении других видов сварочных работ.
Может применяться точечная сварка, но нужно понимать, что она дает низкое качество крепления элементов.

Осуществление вертикальной сварки, обычно, является непростой задачей для неопытных специалистов. Однако эта процедура очень востребована, потому что с ее помощью электродом устраняют различные дефекты. Также ее используют для создания ответственных, в том числе несущих, конструкций.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Чертежи для лазерной резки – залог качественного изделия
Резка отверстий в металле: обзор основных способов
Приведенная толщина металла: зачем нужно знать и как рассчитывается

При использовании данного метода добротное соединение получится только при условии точного следования всем существующим правилам и рекомендациям.

2 метода создания вертикального шва дуговой сваркой

Главная сложность, с которой сталкивается любой начинающий специалист при выполнении вертикального шва дуговой сваркой, связана с формой самого соединения. Потому что оно располагается вертикально, то расплавленный металл, подчиняясь законам физики, стремится стечь. А значит, сложнее обеспечить высокое или хотя бы приемлемое качество работы.

Поэтому основная задача специалиста заключается в том, чтобы не только лишь сделать шов, да и удержать расплавленную массу в рабочей области. Для этого необходима стабильность, иными словами, важно обеспечить постоянную электрическую дугу, которую удерживают на наименьшем допустимом расстоянии между ванной и электродом.

1. Сварка снизу вверх.

Данный способ используется в большинстве случаев и предполагает, что работа ведется от нижней части стыка к верхней. В результате сварщик может контролировать расплав, ведь его легче удерживать в ванне. Тогда получается качественный и надежный шов.

Но до того как приступать к сварке, важно подготовить кромки соединяемых элементов – для этого их обрабатывают абразивом. Далее настраивается оборудование, выставляются основные показатели, такие как сопротивление, сила тока, подбирается электрод.

После этого по всему стыку необходимо сделать прихваты длиной 1-2 см. За счет их равномерного расположения предотвращается деформация поверхности изделия, вызванная резким повышением температуры. В процессе создания вертикального шва дуговой сваркой между электродом и рабочей поверхностью важно держать угол, равный 45–90°.

По инструкции сварщик должен выполнить следующие действия:

Подсоединить электрод к металлу, обеспечивая образование дуги.
Сделать прихватки, начиная от середины и двигаясь к краям. Они должны находиться друг от друга примерно на одинаковом расстоянии, их точное число варьируется зависимо от размеров будущего соединения.
Сформировать шов, двигаясь снизу вверх.
Не позволять расплаву вытекать за границы рабочей ванны.

Перемещение электрода не должно происходить слишком быстро, поскольку на большой скорости исключается хороший прогрев заготовок. Однако медленная работа чревата тем, что будет собираться очень большой объем расплава, стекающего по металлу. Важно выбрать скорость, обеспечивающую оптимальное количество расплавленного металла в ванне.

Помимо поступательного движения электрода снизу вверх, совершаются также поперечные движения. Для этого может использоваться любой подходящий прием, например, «полумесяц», «елочка». Метод поперечного перемещения расходников разрешается применять лишь при толщине заготовок более 4 мм.

Очередное важное правило работы с вертикальными швами: стык проходят, не останавливаясь. Это представляет главную сложность для молодых специалистов. Но с течением времени они нарабатывают необходимые навыки, и такая разновидность сварки больше не вызывает прежних трудностей.

2. Сварка сверху вниз.

Данный способ создания вертикального шва дуговой сваркой тоже активно используется сварщиками, однако для его применения важно знать об одном нюансе, потому что в противном случае выполнение такой работы окажется очень проблематичным. При поджиге дуги важно, чтобы электрод располагался под прямым углом к рабочей поверхности. После начала работы держатель немного опускают, чтобы угол между электродом и металлом составлял 15–20°.

Проводка электрода по стыку предполагает также поперечные движения. Последние, по желанию сварщика, могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными либо волнообразными. При использовании данного метода расплав должен оставаться в ванне, равномерно распределяясь в ней. Нужно понимать, что этот способ вертикальной сварки сложнее первого. Но его особенно ценят опытные мастера как возможность создания действительно качественных и прочных швов.

3 приема по созданию вертикального шва дуговой сваркой

Как варить вертикальный шов дуговой сваркой? Есть три техники, выбор находится в зависимости от ширины зазора, толщины металла, притупления кромок.

В его основе лежит наиболее распространенная методика сварки снизу вверх. В данном случае жидкий металл попадает на застывающий слой, закрывая валик и не пуская другие капли на дорожку.

Данный способ дуговой сварки может использоваться при наложении вертикального шва между элементами толщиной до 2 мм и наличии небольшого зазора. Чтобы добиться прочного скрепления, притупление кромок должно быть в пределах 1-2 мм.

Еще одна тонкость – в процессе работы важно, чтобы ванна оставалась под углом. Именно этим объясняется название способа. Нужный угол создается за счет следующих манипуляций:

сначала формируют полочку;
поднимают по стенке сварочную дугу к зазору, при всем этом кромки притупляются благодаря плавлению;
спуск осуществляется по правой стенке;
переходят на левую стенку – шов формируется именно здесь.

Также существует ряд других рекомендации относительно формирования вертикального шва дуговой сваркой способом «Треугольник». Практика показывает, что диаметр электрода должен быть 3 мм, сила электрического тока – 90–100 А. До завершения работы над швом электрод движется по указанной траектории.

Такой способ очень удобен, если требуется выполнить вертикальный шов, находящийся в углу.

Концом электрода совершают сложные движения: его направляют из глубины, проплавляют поверхность кромки. Потом поворачивают внутрь, проплавляют вторую кромку, после этого процедуру проводят снова на небольшой высоте.

Сварка елочкой может использоваться, когда зазор между заготовками равен 2-3 мм, есть притупление кромок. Такой способ обеспечивает малое сечение валика.

Движение идет от зазора по кромке. К последней нужно прижимать электрод, подавать его к себе при прохождении всей толщины изделия.
После подъема электрод возвращают к зазору способом «от себя».
После поплавки переходят на другую кромку и дублируют описанные действия.
Операции повторяют до получения готового вертикального шва дуговой сваркой.

При всем этом используют короткую дугу. В целом, данная технология отличается от других тем, что обеспечивает равномерное нанесение сварочного материала на всем зазоре.

Сварщик должен следить, чтобы на кромке шва не формировались подрезы, подтеки металла. Важно избегать чрезмерного наплавления кромок. Рекомендуется вести работу непрерывно, единственной допустимой паузой считается замена электрода. В результате получается вертикальный шов, который по форме напоминает елку.

Данный подход к созданию вертикального шва дуговой сваркой позволяет справиться со значительным зазором (более 2 мм) между свариваемыми заготовками. Метод подходит при отсутствии или незначительном притуплении кромок.

Получить неплохой вертикальный шов способом «Лестница» несложно. Электрод перемещают по зигзагу между кромками, при всем этом соблюдают постоянную небольшую величину подъема. Шов формируется за счет короткой дуги. Диаметр электрода – 3 мм, сила тока – в пределах 80–100 А. По аналогии с методом «Елочка», работа должна идти без остановок.

Главное отличие технологии в том, что электрод задерживают на кромке в течение продолжительного времени, после этого быстро перемещают на другую кромку. За счет «лесенки» формируют «легкий» валик с небольшим сечением. Поскольку этот способ сварки достаточно прост, с ним могут справиться и начинающие специалисты.

Возможные дефекты вертикального шва дуговой сварки

Ошибки при выполнении работ влекут за собой такие дефекты:

Так называют полости воздуха в стыке, из-за которых получается недостаточно надежное соединение. Данная проблема может возникать при использовании слишком маленькой силы тока либо при очень быстром перемещении электрода.

Это канавка, которая образуется при наличии широкой сварной ванны. Дело в том, что в таком случае металл прогревается на большое расстояние, капля расплава сходит вниз, а на месте появляется полость. Предотвратить такой дефект позволяет уменьшение электродуги.

Прожог в большинстве случаев допускают новички, когда хотят увеличить подачу тока при формировании вертикального шва дуговой сваркой. В результате образуется полость. Чтобы такого не случилось, важно обеспечить плавное движение электрода без продолжительных остановок на одном месте.

Идет речь о неровностях, которые возникают из-за того, что на разных участках вертикального шва кристаллизация протекала с разной скоростью. Причина – в ошибке при выборе технологии сварки или использовании некачественных электродов, также простом сквозняке.

Это главный признак того, что соединение не выдерживает оказанные нагрузки и сварку нужно повторить.

Все о сварке вертикальных швов

С появлением электросварки стало возможным соединение любых металлов. Этот процесс объединяет металлические структуры за счет нагрева и расплавления электрической дугой. Электросварка широко применяется в различных сферах. Однако данная технология требует некоторых знаний, умений и навыков. Зависимо от видов металлов и вариантов соединений есть разные способы сварки, типы электродов, скорость их движения, амплитуда.

Особенности

Сварка вертикальных швов имеет достаточно много особенностей. Так, при воздействии тепла на сплав, происходит образование металлических капель, которые постоянно стремятся укатиться вниз. Данный процесс является вполне естественным, но при всем этом создает немало трудностей. Например, эти капли не дают качественно воздействовать на зону, которая обрабатывается. Специалисты считают, что для вертикальных швов лучше подходит дуга меньшей длины. Это способствует тому, что силы поверхностного натяжения делают переход электрода в шов более простым. Чтобы капля затвердела непосредственно при сварке, надо стержень убирать немного в сторону. Как тепло уходит, металл очень быстро застывает.

При всем этом важно учесть, что верхняя зона ускоряет процесс плавки металла. Также более быструю кристаллизацию можно наблюдать на месте стыков и различных соединений. Среди важных параметров необходимо подчеркнуть силу тока. Обычно, выбирают ее более низкое значение, чем обычно.

Также не следует забывать про точечную технологию, которая позволяет низко закрепить два элемента.

На срок службы сваренных конструкций из металла влияние оказывает качество и надежность соединения. В любой конструкции шов может превратиться в одно из наиболее уязвимых мест. Именно по шву смотрят, насколько качественно выполнена сварка. Для мастера с малым опытом вертикальная сварка является весьма сложной технологией. Однако ей стоит научиться, потому что она используется достаточно часто. Важно при данном методе соединения металлических конструкций соблюдать ряд правил, иначе можно получить некачественный результат. При вертикальных швах желательно использовать короткую электрическую дугу. В противном случае шов может стечь из-за расплавления.

Когда происходит непосредственно поджог, необходимо постараться рабочую часть располагать перпендикулярно по отношению к поверхностям, которые обрабатываются. Это позволяет сделать соединение высокого качества. Идеальнее всего в процессе постараться электрод держать с легким наклоном вниз. Именно выдержка острого угла дает возможность задерживать раскаленный металл, чтобы он не стекал вниз. Следует уточнить, что не всегда получается предотвратить стекание металлических капель. Однако можно сделать силу тока выше и быстрее перемещаться по обрабатываемой поверхности.

Но данный метод требует осторожности, чтобы дуга не слишком увеличилась. Также можно передвигать электрод из стороны в сторону для увеличения ширины шва.

Способы

Методов сварки есть немало, но перед тем как приступить к практике, желательно ознакомиться с наиболее часто используемыми.

Как вести электрод при сварке и для чего это нужно?

Электрошлаковый

Электрошлаковый способ позволяет соединить детали почти с любой толщиной. При всем этом их можно сварить всего за один проход. Необходимо отметить, что данная особенность есть только у этого способа сварки. Идеальнее всего он подходит для швов в вертикальной плоскости. Один проход позволяет сэкономить не только лишь на энергии, но к тому же на расходниках. Одновременно с этим происходит увеличение производительности. В конечном итоге получаются высококачественные швы. При данном способе между кромками на стыках и пластинами из меди присутствует ванна с жидким шлаком.

После того как электрод погружается в нее, проходит ток и происходит нагревание до температуры плавления кромки рабочей области и стержня электрода. В процессе расплава образуется сварочная ванна. Именно после ее остывания металл начинает кристаллизоваться, и получается качественный шов. По мере того как соединение остывает, стержень и пластины постепенно поднимаются. Таким макаром, достаточно одного прохода, чтобы добротно соединить детали любой толщины. Причем жидкий шлак является легким компонентом, который постоянно находится сверху. В конечном итоге он защищает шов от взаимодействия с кислородом. По окончании процесса сварки шлак после остывания удаляют, легонько ударяя молотком.

Электродуговой

Электродуговой способ требует тщательной предварительной подготовки соединяемых деталей. Причем она может отличаться зависимо от толщины обрабатываемых областей и типа шва. Соединяемые детали важно закрепить с использованием специальных крепежей или средств находящихся под рукой. Чтобы избежать температурных искажений, детали желательно приваривать через определенные промежутки с помощью поперечных швов или прихваток. Такая техника позволяет добиться надежного соединения.

Сваривание вертикальных швов с использованием дуговой электросварки происходит с перемещением расплавленных металлических капель по направлению вниз. Сплав электрода переходит в сварочную канавку посредством капельного пути. Для плавного перетекания идеальнее всего применять укороченную дугу.

Можно также точечно прикасаться концом стержня к свариваемой области, чтобы он не прилипал к заготовке.

Для получения вертикального соединения хорошего качества применяют следующие способы.

«Снизу вверх» подразумевает, что сварочная канавка располагается снизу, а расплавленные капли попадают в нее сверху. Для предотвращения утечки жидкого металла электрод желательно располагать не прямо, а под углом к области, где будет соединение. При всем этом плавящийся конец электрода должен быть выше, чем часть в держателе. Это позволяет поддерживать канавку и предотвращает выплескивание металла. Таким макаром, происходит кристаллизация нижних слоев, которые вроде бы выполняют функцию подставки для сварочной канавки. Эта техника создания шва в вертикальной области называется «ручной дуговой». Следует учесть, что при сварке ток надо устанавливать на значении, при котором кристаллизация будет проходить быстрее, чем электрод и поверхность кромок будут плавиться. Для этого нужна недлинная дуга, чтобы образовывались маленькие металлические капли.

Сварка способом сверху вниз является фактически техникой наоборот и предполагает расположение электрода так, чтобы его конец был направлен вверх. При всем этом сварочная ванна поддерживается за счет электрической дуги и электрода. Важно, чтобы нижний край ванны плавился очень быстро. Что касается верхнего края ванны, то он должен успевать застывать.

Если данный процесс происходит неправильным образом, то необходимо повысить значение сварочного тока и перемещать электрод вниз с большей скоростью. Также можно сделать шов более широким.

Полуавтомат

Полуавтомат (инверторный аппарат) позволяет сделать шов в вертикальной плоскости более качественным, чем обычный сварочный. Это обусловлено тем, что сварочная дуга получается более стабильной. Существует несколько проверенных технологий сварки. Их выбирают зависимо от толщины соединяемых металлов, зазора между деталями, формами кромок.

Треугольная сварка необходима для работы с изделиями толщиной менее 2 миллиметров. При всем этом следует немного притуплять кромки. В большинстве случаев данная техника используется для углового сваривания. При движении электрода вверх жидкий сплав будет стекать поверх уже застывшего. Кромки проплавляются отлично, потому что шлак движется уже по кристаллам металла. Формирование начинается с полок в самом низу стыка. Далее электрод следует переместить на край, расплавить грани и наполнить сварочную канавку. После чего электрод передвигают на другой край и снова повторяют весь процесс. При всем этом канавка будет иметь форму треугольника, откуда и получила свое название технология сварки. Желательно выбирать электрод толщиной 3 миллиметра, а сварочный ток устанавливать на значении от 80 до 100 ампер.

«Елка» подходит для соединения деталей с зазором 2-3 миллиметра. Этот способ считается довольно сложным, потому что концом электрода приходится делать замысловатые движения. При работе с вертикальными швами надо начинать от одной из граней, причем из толщины зазора. Получается, что электрод надо вроде бы вытягивать из толщи металла и наплавлять его на грань. После чего электрод надо снова вернуть внутрь шва и произвести наплавку на другой грани. Так, постепенно будет происходить заполнение вертикальной щели, и получится надежное соединение. Данный процесс надо проводить пока весь зазор не заполнится сплавом.

Важно, чтобы кромки не слишком сильно проплавились и не появились металлические подтеки.

Лестница может понадобиться, если надо варить швы по вертикали с маленьким зазором и без притупления кромок. Техника состоит в том, что движение электрода надо производить от одной грани до другой. При всем этом поднятия вверх должны быть минимальными. Движения получаются в виде зигзага, а на кромках необходимо делать очень короткую остановку, чтобы металл успел проплавиться. Данный способ подходит для соединения изделий из металла с толщиной до 4 миллиметров.

Технология

До того как правильно варить вертикальный шов, следует подготовить изделие. Для этого его нужно очистить от каких-либо загрязнений, а затем зашкурить. Важно, чтобы на металле не остались остатки масла, краски или следы ржавчины. Когда подготовка окончена, можно переходить к следующему этапу выбору способа сварки. Идеальнее всего для вертикального шва выбрать инверторный сварочный аппарат и способ прохода снизу-вверх или наоборот – сверху-вниз. При всем этом концом электрода следует придерживаться определенных направлений, исходя из ширины будущего шва. Если он будет широким, то направление должно быть в виде полукруга, круга, капли или петель. Причем двигать электродом надо слева направо, а швы накладывать друг на друга.

Для узкого шва желательно делать небольшие отрезки по направлению вверх. Начало каждого следующего отрезка должно начинаться из середины предыдущего. При наиболее больших зазорах идеальнее всего использовать технику лестницы, а для самых маленьких треугольника или «елочки». Нажимать электродом на соединяемые поверхности надо с определенной продолжительностью. Сварщики с большим опытом работы советуют с каждым нажатием стержня говорить про себя число «22». Именно это время идеально подходит для соприкосновения электрода с металлическим листом.

При этом если металл более толстый, то «двадцать два» надо проговаривать в более медленном темпе, а если тонкий – то в более быстром.

Чтобы качественно сварить изделие, надо верно подобрать значение ампер. При слабой силе шов получается неэстетичным, а при слишком сильной можно прожечь металл. Рекомендуется на каждый миллиметр электрода устанавливать мощность в 30 А. Еще один важный момент – это удержание электрода относительно обрабатываемой плоскости под углом 45-90 градусов. Сварка вертикального шва будет выглядеть следующим образом.

Внизу делается нахлест подготовленных поверхностей металла.
Начинать процесс соединения надо не на месте нахлеста, а выше. Это позволит при ошибке избавиться от лишних исправлений.
Включить сварочный аппарат и делать нажимы. Не забывать проговаривать про себя цифру «22».
После того как все швы сделаны, необходимо провести зачистку поверхностей с внутренней и наружной сторон от шлака, который образовался.
Если есть необходимость, то сварить металлические изделия с обратной стороны.

В следующем видео вас ждет информация об угле наклона электрода при сварке вертикального шва.