Как класть сварочный шов, чтобы он был надежным и прочным: техника, этапы и нюансы

Сварочные швы сегодня используются как в промышленности, так и в быту, поэтому владеть сваркой желательно каждому человеку.

Общие определения сварных швов

Технологические операции по соединению металлов посредством электрической сварки тесно связаны с понятием сварного шва. Он образуется по завершению плавления металла электродуговой сваркой в процессе остывания. В зависимости от того, где выполняется соединение металлов, шов может располагаться вертикально или горизонтально. Помимо этого, различают боковое, верхнее или нижнее пространственное расположение стыков.

Самой простой в исполнении справедливо считается нижнее горизонтальное расположение сварного соединения. Именно в этом положении сварщику проще всего контролировать расплав. Остальные варианты, а именно – боковой и верхний, расположения сварного шва являются сложными. Чтобы выполнить их сварщику требуется потратить немало времени на изучение техники и основных приемов сварки. Потребуется немало времени, чтобы наработать практические навыки.

Читайте также: Обозначение сварных швов на чертежах по ГОСТу

Подготовительные работы

Прежде чем начать сварку, детали сначала выправляют и затем хорошо чистят. Причем очищать детали необходимо до начала сборки узла. Появление дефектов сварочного шва обычно связано с различными видами загрязнений:

  1. Ржавчины;
  2. Масла;
  3. Окалины.

Очень важно хорошо зачистить металл там, где будут проводиться сварочные работы. Это касается кромок каждой детали. Любое загрязнение в щели между свариваемыми деталями, должно быть обязательно удалено. Можно выжечь грязь сильным пламенем горелки, продуть мощной струей сжатого воздуха.

Очищать поверхность можно самыми разными способами:

  • Щеткой с металлическим ворсом;
  • Иглофрезами;
  • Гидропескострйными системами;
  • Дробью;
  • Горелкой;
  • Шлифовальным кругом;
  • Травлением;
  • Растворителем.

После подготовки инструментов и материала, давайте разберемся по шагам как правильно варить электросваркой.

Виды сварки, поэтапная инструкция и ТБ

Существуют разные способы сварки:

  1. Полумесяц. Электрод располагается под прямым или острым углом по отношению к поверхности и двигается волнообразно по уровню шва.
  2. Лесенка. Электрод необходимо расположить также, как в предыдущем варианте, но при нагреве материала его требуется отодвинуть, а потом подносить обратно.
  3. Обратно-поступательный. Электрод нужно возвращать на шов, который застывает.

Полумесяц подходит для новичков и считается самым лёгким, однако не таким надёжным, как остальные. На второй и третий виды необходимо будет потратить немного больше времени, однако результат будет качественнее.

Способ сварки полумесяцем

Способ сварки полумесяцем Источник i.ytimg.com

Также есть поэтапная инструкция сварки электродом:

  1. Первым этапом идёт обработка мест, которые в будущем будут свариваться. Зачистка происходит УШМ или щёткой из проволоки.
  2. Далее необходимо приварить электродом в 0,3 см корень шва, делая валик.
  3. Если наваривать нужно с наружной стороны, то электрод следует прислонять к материалу на 1 секунду или меньше после сего убирать и повторять процедуру заново.
  4. Во время процесса необходимо следить за равномерностью дуги.
  5. После этого необходимо валик очистить от шлака, который образовался в процессе. Если форма получилась выпуклой, то её необходимо довести до ровного состояния.
  6. При выполнении следующих этапов необходимо применять электрод 4 мм.
Зачистка мест для сварки

Зачистка мест для сварки Источник svarkagid.ru

По такой инструкции начать варить может даже неопытный пользователь, держащий сварочный аппарат в руках первый раз. Также при использовании системы необходимо помнить о нескольких правилах безопасности:

  • варить всегда необходимо в специальной маске и костюме, защищающем от искр;
  • рядом не должны находиться легковоспламеняющиеся объекты;
  • необходимо следить за исправностью станка (или аппарата), во избежание опасных ситуаций.

Во время сварки также нужно следить, чтобы швы ложились аккуратно, не создавая слишком большую выпуклость, иначе потом будет трудно это счищать.

Правильный шов

Правильный шов Источник i.ytimg.com

Особенности вертикальной сварки

Проводимая сварка вертикальных швов характеризуется довольно большим количеством различных особенностей. К ним можно отнести следующие моменты:

  1. При тепловом воздействии на сплав образуются капли, которые стремятся скатится вниз. Этот естественный процесс создает довольно много трудностей, так как раскаленные капли не позволяют оказывать качественное воздействие на обрабатываемую зону.
  2. Рекомендуется делать вертикальные швы более короткой дугой, за счет чего действие сил поверхностного натяжения упрощает переход электрода в кратер шва.
  3. Для того чтобы дать капле затвердеть во время проведения сварки нужно отводить стержень в сторону. Отсутствие источника тепла приводит к тому, что металл быстро кристаллизуется.
  4. В верхней зоне, как правило, металл плавится быстрее. При этом процесс кристаллизации ускоряется в зоне стыков и соединения.
  5. Важно правильно выбирать показатель силы тока. Как правило, он выбирается из более низкого диапазона, нежели при проведении обычных сварочных работ.
  6. Есть возможность использовать точечную технологию, которая обеспечивает относительно низкое крепление двух элементов.
Положение сварных швов в пространстве

Положение сварных швов в пространстве

Вертикальная сварка довольно сложно дается неопытным мастерам, но она проводится крайне часто. Это связано с тем, что заваривают электродом самые различные дефекты и им создают ответственные, а также несущие конструкции.

Применяя подобный способ сварки важно соблюдать все правила и рекомендации, так как в противном случае вертикальный шов получиться некачественным

Как варить вертикальный шов

Из-за того, что шов располагается вертикально, а сила тяжести действует постоянно, расплавленный металл устремляется вниз. Это основная сложность, которая не дает начинающему сварщику выполнить работу с более-менее приемлемым качеством.

Все действия специалиста в этом случае (помимо основной работы) направлены на удержании расплавленной массы в пределах рабочей области стыка. Решить задачу помогает стабильность в работе: электрическая дуга должна быть постоянной. Ее следует удерживать на минимально возможном расстоянии между сварочной ванной и электродом.

Техника сварки снизу вверх

Самый распространенный способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. Именно при таком способе сварки удается положить качественный шов и создать надежное соединение.

Естественно, перед началом процесса сварки, нужно подготовить кромки свариваемых деталей. Они обрабатываются абразивными материалами в точном соответствии с требованиями. Отдельно настраивается аппарат, выставляется нужное сопротивление, сила тока и выбирается наиболее подходящий электрод.

На первом этапе сварщик делает насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.

Согласно разработанной инструкции действия сварщика состоят из четырех пунктов:

  1. Законтачить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу.
  2. Сделать несколько прихваток по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка.
  3. Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней.
  4. Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.

Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке.

Вместе с поступательным движением снизу-вверх сварщик должен позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, елочкой либо иным приемом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.

При вертикальной сварке важно проходить стык в один заход без остановок. Именно это является основной сложностью для начинающих сварщиков. С опытом приобретаются нужные навыки, и вертикальная сварка перестает быть проблемой.

Техника сварки сверху вниз

Со временем сварщики так само без труда формируют вертикальные швы с перемещением электрода по направлению сверху-вниз. Здесь нужно знать о небольшой хитрости, без которой выполнение работы было бы очень проблематичным. При поджиге электрической дуги электрод нужно ставить под прямым углом относительно рабочей поверхности. После старта процесса держатель немножко следует опустить. До того момента, когда угол между электродом и металлом будет примерно 15-20 градусов.

Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Выбор способа – на усмотрение сварщика. Важно, чтобы расплат равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из нее. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.

Технология выполнения шва

сварочные швы

Далее начнём разбор непосредственно принципа создания сварочного шва. Существует несколько этапов этого процесса:

  • Подготовительный этап

Как это можно понять с названия, на этом этапе нужно выполнить некоторые подготовительные работы. Для начала, нужно учесть правила безопасности при подготовке места, где всё это будет происходить.

Далее нужно подобрать экипировку, которая защитит тело от возможных технических повреждений. Потом происходит подготовка именно деталей к дальнейшей работе.

Для этого они зачищаются от ненужных покрытий типа грязи, лака или пыли и обычно это осуществляется чем-то вроде металлической щетки. Затем выставляются нужные настройки на аппарате и начинается сам процесс.

  • Создание дуги (поджог горелки)

Этот этап зависит от типа сварки и уже для каждого типа есть отдельные инструкции.

  • Создание сварочных швов

Для каждого типа соединения существует свой порядок действий, которого нужно придерживатся.

  • Завершающий этап

Если вы использовали дуговую сварку, то нужно почистить валик. При других видах сварки это не нужно потому, что соединения не шлакуются, соотвественно – никакого мусора.

Вертикальный шов полуавтоматом

От качества сварочного шва зависит то, насколько прочной будет получаема конструкция и на какую нагрузку она будет рассчитана. Кроме этого, в некоторых случаях важно сохранить привлекательный эстетический вид. Больше всего проблем возникает с созданием вертикального сварочного шва, так как металл вытекает из ванны. Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как варить вертикальный шов. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

  1. Проводится подготовка материала в зависимости от того, какие именно работы будут проводится. Учитывается толщина материала и степень обрабатываемости.
  2. Выбирается короткая дуга со средним показателем рабочего тока.
  3. Стержень со специальной обмазкой располагается под углом 80 градусов относительно обрабатываемой поверхности.
  4. Создавая вертикальный шов рекомендуется манипулировать стержнем по всей ширине формируемого валика.
Сварка полуавтоматом

Сварка полуавтоматом

Качественный вертикальный шов можно получить при сварке с отрывом дуги от поверхности. Для начинающих сварщиков подобный метод подходит в большей степени, так как проще в исполнении. Это связано с тем, что на момент отрыва дуги металл может остыть. Однако, есть и существенный недостаток – снижается показатель производительности.
Среди особенностей применения этого метода, связанного с отрывом стержня от поверхности, назовем нижеприведенные моменты:

  1. При сварке наконечник можно опирать на полочку сварного кратера.
  2. Схема движения рабочей части из сторону в сторону, за счет чего охватывается весь вертикальный шов. Кроме этого, можно применять схему петель или короткого валика при движении рабочей части сверху вниз.
  3. Устанавливаемая сила тока во многом определяет форму шва и его основные параметры. В общем случае рекомендуется снизить показатель на 5 А от обычного значения для конкретной толщины сплава

Стоит учитывать, что основные параметры проводимой работы практически во всех случаях выбираются экспериментально. Именно поэтому умения сварщика во многом определяют качество соединения и его надежность.

Положение в пространстве

Здесь все очень просто в теории, и нелегко – при исполнении. Проще всего представить это так: пройдитесь глазами по комнате, сколько там есть прямых линий, столько и возможностей для соединения у сварщика. Как на этой картинке:

как правильно варить вертикальный шов инвертором

Зажигание дуги

Для качества сварки вертикальных швов очень важно правильно зажигать дугу. И неважно, варите вы инвертором, трансформатором или полуавтоматом. Если электрод закончился, то его нужно быстро поменять, потому что задержка – это снижение температуры в ванне.

Но даже в этом случае начинать поджиг надо с самой верхней точки кратера. Кстати, это может быть центр кратера или сбоку, все зависит от того, где сварка была до этого закончена. Первый проход в глубину надо делать быстро. Именно таким образом можно избежать зашлакованности зазора. Потому что дуга еще нестабильна, а температура ванны не на необходимом уровне. После поднятия электрода, нужно задержаться на проплавке точки начала сварки, где дуга стабилизируется, а ванна наберет необходимую температуру. После этого можно спускаться вглубь зазора.

Варить вертикальный шов достаточно сложно. Не зря столько вариантов предлагается. Начинающим сварщикам придется потратить немало времени, чтобы научиться этому. Поэтому предлагаем посмотреть видео – как правильно варить электросваркой вертикальный шов.

Похожие публикации

Оставьте комментарий

Контроль длины электрической дуги

Под длиной дуги подразумевается величина зазора между поверхностью заготовки и горящим концом электрода, между которыми держится устойчивый электрический разряд. Один из основных постулатов грамотной работы электросварщика – удержание дуги оптимальной длины.

Руководство говорит о том, что в режиме сварки существует три дуговых промежутка:

  • 1-1,5 мм – короткий;
  • 2-3 мм – нормальной длины;
  • 3,5-6 мм – длинный.

О том, что шов был проварен короткой дугой, свидетельствует так называемый «подрез» по краям. Он представляет собой небольшое углубление и свидетельствует о невысоком качестве сварного соединения в целом. Образуется дефект из-за слабого прогрева из-за слабого прогрева рабочей области в ширину.

Когда работы выполнялись длинной дугой, то плохо прогревался металл в глубину. Возникает это потому, что длинную дугу сложно удержать. Ее периодическое затухание неизбежно. Как результат – дефект прогрева и плохое качество сварного соединения.

Единственный вариант, который поможет сформировать качественный сварной шов – это нормальная дуга. Ее длину можно вычислить по формуле:

Ld = 0.5*1,1 Dэ, где:

  • Ld – длина сварной дуги;
  • – диаметр используемого электрода.

Зачистка сварных швов

После сварки на поверхности металла остаются брызги окалины, капли металла и шлака. Сам шов обычно выпуклый, выступает над поверхностью. Все эти недостатки можно устранить: зачистить.

Зачистку швов после сварки делают поэтапно. На первом этапе при помощи зубила и молотка сбивают окалину и шлак с поверхности. На втором, при необходимости, сравнивают шов. Тут понадобиться инструмент: болгарка, оснащенная шлифовальным диском по металлу. В зависимости от того, насколько гладкой должна быть поверхность используют разную зернистость абразива.

Иногда, при сварке пластичных металлов, требуется лужение — покрытие сварного шва тонким слоем расплавленного олова.

Технология

Прежде чем 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. Лучше всего для вертикального шва выбрать инверторный сварочный аппарат и способ прохода снизу-вверх или наоборот – сверху-вниз. При 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 лучше 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.

Горизонтальное соединение

Это более простая наука, но сила притяжения продолжает работать, если сами свариваемые поверхности располагаются вертикально. Справа налево или наоборот – зависит от техники специалиста и его удобства.

Считается нормой постоянное поддерживание дуги, но если не получается держать под контролем сварочную ванну, можно несколько раз гасить и зажигать электродугу.

Ширина провара зависит от выбранного рисунка (См. выше), а отсутствие подтеком – от силы тока. Она должна быть минимальной, но достаточной для работы. Выбирается опытным путем. Второй вариант – увеличить скорость передвижения проводника, чтобы снизить количество расплавленного металла.

Техника сверху вниз

Движением электрода сверху вниз можно варить только при применении электрода, который дает тонкий слой шлака. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:

  1. За счет применения подобного стержня в сварочной ванной материал затвердевает быстрее. При этом стекание расплавленного материала не происходит.
  2. Рекомендуется использовать электроды с пластмассовым и целлюлозным покрытием. Примером можно назвать марки ЛНО-9 и ВСЦ-2.
  3. Подобная технология характеризуется высокой производительностью. Именно поэтому если есть необходимость в увеличении производительности труда, то выбирается рассматриваемая технология.
Вертикальный шов сверху вниз

Вертикальный шов сверху вниз

Эта техника не подходит для начинающих сварщиков, так как предотвратить стекание сплава достаточно сложно.

Как продолжить сварку после её остановки?

Так как варить электросваркой длинный шов без остановки невозможно, приходится менять электрод или были другие причины прерывания, то на месте остановки получается небольшое углубление, получившее название: кратер. Для возобновления работы, необходимо выполнить следующие действия:

1.Дуга должна зажигаться не на самом кратере. Необходимо отступить от него 12 мм. Затем ее медленно пододвигают к кратеру.

2.Колебательными движениями тщательно заваривается сам кратер.

3.После этого можно продолжать сварку, выдерживая установленный режим. Для получения надежного соединения, сварка должна иметь несколько слоев:

  • Заготовка, толщиной 6 мм – 2 слоя;
  • При толщине 6–12 мм – 3 слоя;
  • Если толщина металла превышает 12 мм – 4 слоя.

Движение электрода в каждом слое должно быть одинаковым. Сварочный шов, после завершения операции обрабатывают, снимая все излишки.

Управление электродом

При выполнении сварочных работ угол наклона электрода определяется сварщиком и может быть прямым, вперед или назад по отношению к поверхности металла. Эти технологические приемы являются базовыми для того, чтобы позволить сварщику сформировать сварочный шов в различных производственных условиях.

К примеру, метод «углом вперед» часто применяется при потолочной сварке и для формирования вертикального шва. Помимо этого, техника успешно применяется при сваривании стыков труб, которые невозможно провернуть. Под прямым углом выполняются работы в труднодоступных для сварки местах. А вот техника с «углом назад» незаменима при соединении угловых стыков.

Передний угол расположения электрода востребован при работе с тонкостенными металлами. В этом случае формируется широкий прочный шов с малой глубиной проваривания. Когда же заготовки имеют толстые стенки, то целесообразней прибегнуть к методике «угла назад». Это обеспечивает глубокий прогрев металла.

Перемещение электрода и сила тока

Большое влияние на качество сварного шва оказывают два значимых фактора – сила тока и скорость перемещения электрода. Подача большого тока позволяет прогреть металл на большую глубину. В свою очередь, это дает возможность сварщику быстрее перемещать электрод, сохранив хорошее качество выполнения работы. Именно оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи расходника обеспечивает качественное сварное соединение.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла

Сила тока, А Диаметр электрода, мм Толщина металла, мм
35-50 1,6 1-2
45-80 2 2-3
65-100 2,5 3-4
85-150 3 4-5
125-200 4 5-6

Выбирая скорость для перемещения дуги, следует учитывать ее мощность. Чрезмерно быстрая подача при сравнительно небольшой мощности электрической дуги не позволяет достаточно хорошо прогреть металл на всю глубину. Получается, что шов просто «ляжет» на поверхность стыка, едва прихватив кромки. И, наоборот, при медленном перемещении в сочетании с достаточно мощным электрическим разрядом высока вероятность перегрева и деформации металла по линии сваривания. Если заготовки имеют тонкие стенки, то они могут прогореть насквозь.

Параметры для вертикального сварочного шва

Есть стандартные рекомендуемые значения, но мы советуем испытать опытным путем выставляемый режим.

Диаметр электрода, мм Сварочный ток при положении шва, А
нижнее вертикальное потолочное
3 70 — 100 70 — 80
4 120 — 150 100 — 120 100
5 150 — 180 130 — 150

Инструкция начинающего сварщика

Для выполнения сварочных работ помимо соответствующего оборудования необходимо иметь и защитную экипировку. Стандартный набор состоит из таких элементов:

  • Обувь, брюки, куртка и перчатки из прочного несгораемого материала.
  • Головной убор из плотной ткани.
  • Профессиональную защитную маску.

В работе следует использовать только исправный инвертор с надежно защищенной электрической частью. Кабель, который идет от сварочного аппарата к сети и рабочему месту, долен быть надежно изолирован с большим запасом мощности, чтобы выдерживать рабочие нагрузки.

Рабочее место сварщика в обязательном порядке комплектуется специальным столом, заземлением, противопожарными средствами и мощными осветительными приборами. Перед началом работ нужно детально ознакомиться с приемами выполнения электрических соединений.

Инструкция для начинающего сварщика

Новичкам рекомендуем проверить рабочее место на соответствие техники безопасности:

  • Прочная одежда с закрытыми руками и ногами. Обувь – из твердой кожи. Обязательно наличие специальных очков или маски.
  • Аппарат должен быть исправным. Познакомьтесь с ним, проверьте различные режимы.
  • Подготовьте пространство: уберите легковоспламеняющиеся предметы.

вертикальный сварочный шов как варить

Зачистка швов

Сперва следует с помощью молотка и зубила сбить брызги – окалину. Если выпуклое соединение вам не подходит, и вы уверены в глубине и прочности провара, то можно воспользоваться специальной шлифовкой по металлу.

Посмотрим на видео, как это делают опытные сварщики:

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...