Как правильно варить швы: вертикальные, горизонтальные, потолочные

Как правильно варить швы: вертикальные, горизонтальные, потолочные

Технология электросварки базируется на принципе плавления металла посредством возникающей между заготовкой и электродом электрической дуги. Температура дуги расплавляет металл в зоне сваривания, что позволяет соединять металлы посредством сварного шва. Для разных металлов и типов соединений предусмотрены определенные режимы сварки, отличающиеся друг от друга техникой ведения работы, положением и скоростью ведения электрода, амплитудой его передвижения.

Ниже рассмотрим основные методы создания правильных сварных швов, обеспечивающих надежность и качество соединения.

Необходимое оборудование

При горизонтальной сварке используются следующее оборудование и инструменты:

  1. Инвертор сварочный. Применяется для понижения сетевого напряжения до требуемого значения. Подходит для металлических деталей различной толщины.
  2. Трансформатор. Понижает напряжение до рабочего.
  3. Выпрямитель. Превращает переменный ток в постоянный. Создает стабильность горения дуги.
  4. Электроды. Представляют собой стержень с защитным покрытием.

Сварщик должен иметь экипировку, обеспечивающую безопасность при работе: одежду из несгораемого материала, защитную маску.

Какие сложности возникают при горизонтальной сварке

Данное соединение далеко не самое легкое и для его выполнения нужно подготовиться. При выполнении сварочных работ может возникнуть ряд сложностей. К ним относятся:

  • Вытекание расплавленного металла из сварочной ванны. Под силой действия земного притяжения расплавленный металл, вместо того чтобы создавать сварной шов, попросту стекает вниз, благодаря чему соединение не образуется должным образом.
  • Может создаваться сильно большое уплотнение на нижней кромке за счет того, что металл с верхней стекает к ней. Это приводит к образованию на верхней части глубокого подреза, который негативно сказывается на качестве соединения.
  • Неудобное положение для самого сварщика, в котором он может совершить больше ошибок из-за подобных сложностей.

Чтобы уберечься от многих сложностей при создании шва в горизонтальном положении нужно создавать склон на верхней кромке.»

Техника перемещения электрода при горизонтальной сварке

Техника сварки штыковых швов в горизонтальном положении проводится по следующим пунктам:

  • В первую очередь формируется первый валик шва, для которого используется короткая дуга сварочного аппарата. Здесь электрод нужно перемещать без колебаний в поперечной плоскости. Угол наклона электрода составляет около 80 градусов, что даст возможность хорошо проплавиться стыку.
  • После создания первого валика идет второй проход с использованием небольшой силы тока. Здесь также не применяются колебательные движения, а электрод ставится под углом «вперед» к росту шва. Здесь нужно более широкий электрод, чем при первом проходе.
  • После прохождения нескольких валиков создается итоговая наплавка, которая обеспечивается верхний слой, обладающий эстетическими качествами, но при этом он должен проплавиться к остальным. Нужно стараться сделать все за один проход.

Техника сварки горизонтального шва

Используемые инструменты при горизонтальной сварке

Для сварки горизонтальных швов могут подходить следующие разновидности оборудования:

  • Сварочный инвертор – один из самых популярных современных аппаратов, который применяется как в частной, так и в промышленной сфере. Его применяются для тонких и толстых деталей, причем можно встретить как переносные, так и стационарные модели. Сварка горизонтального шва полуавтоматом проводится с высоким уровнем защиты.
  • Трансформатор – менее совершенный, но все еще применяющийся недорогой аппарат для сварки. Он больше подходит для создания толстый швов.
  • Выпрямитель – устройство создающее стабильное горение дуги, что очень важно для создания швов в неудобном положении. Аппарат может запитываться от обыкновенных бытовых сетей.
  • Газовая горелка – оптимальный выбор, как для новичков, так и для профессионалов, если требуется обеспечить простоту и надежность процесса. Она не совсем удобна в плане подготовки, так как с электрической сваркой все намного проще и быстрее.

Заключение

Несмотря на различные существующие способы как варить сваркой горизонтальные швы и как сделать их более прочными, при возможности специалисты все же предпочитают использовать стандартное нижнее положение. Если такой возможности нет, то опытные сварщики уделяют время подготовительным работам, обеспечивающим большую часть успеха.

1 Классификация сварочных швов

Классификация швов на разновидности выполняется по многим факторам, основным из которых является тип соединения. По данному параметру швы делятся на:

  • шов встык;
  • шов внахлест;
  • тавровый шов.

Рассмотрим каждый из представленных вариантов подробнее.

1.1 Стыковое соединение

Данный способ соединения применяется при сварке торцевых частей труб, квадратного профиля и листового металла. Соединяющиеся детали размещаются так, чтобы между их кромками оставался зазор в 1.5-2 мм (желательна фиксация деталей струбцинами). При работе с листовым металлом, толщина которого не превышает 4 мм, шов прокладывается только с одной стороны, в листах 4-12 мм он может быть как двойным, таки одинарным, при толщине от 12 мм — только двойным.

Способы разделки швов

Если толщина стенок деталей составляет 4-12 мм, необходима механическая зачистка краев и заделка кромок одним из нижеуказанных способов. Соединение особо толстого металла (от 12 мм) рекомендовано выполнять с использованием Х-образной зачистки, другие варианты тут невыгодны из-за потребности в большом количестве металла для заполнения образовавшегося шва, что увеличивает расход электродов.

Однако в ряде случаев сварщиком может приниматься решение варить толстый металл одним швом, что требует его заполнения в несколько проходов. Швы такой конфигурации называются многослойными, технология сварки многослойных швов приведена на изображении.
к меню ↑

1.2 Соединение внахлест

Нахлесточное соединение применяется исключительно при сварке листового металла толщиной 4-8 мм, при этом пластина проваривается с обеих сторон, что исключает возможность попадания между листами влаги и их последующей коррозии.

Технология выполнения такого шва крайне требовательна к соблюдению правильного угла наклона электрода, который должен варьироваться в диапазоне 15-40 градусов. В случае отклонения от нормы заполняющий шов металл будет смещаться с линии стыка, что значительно снизит прочность соединения.
к меню ↑

1.3 Тавровый шов

Тавровое соединение выполняется в форме литеры «Т», оно может выполнятся как с двух, так и с одной стороны. Количество швов и потребность в разделке торцевой части детали зависит от ее толщины:

  • до 4 мм — односторонний шов без разделки торцов;
  • 4-8 мм — двойной, без разделки;
  • 4-12 мм — одинарный с односторонней разделкой;
  • более 12 мм — двухсторонний, двойная разделка.

Одной из разновидностей таврового соединения является угловой шов, используемый для соединения двух перпендикулярных либо наклоненных друг к другу листов металла.

Объем тока и движение электрода

Горизонтальный сварочный шов получается прочным только тогда, когда применяется необходимая сила тока. Тут работает формула: чем выше значение силы тока, тем глубина прогрева будет получаться шире. Электроды смогут двигаться гораздо быстрее.

Хотите, чтобы шов получился ровным? При сварке следите за скоростью движения электродов и значениями тока.

Стоит учитывать показатель мощности арки во время движения электрода на определенной скорости. Если перемещение электрода будет довольно быстрым, а мощность небольшой, тогда металл не нагреется сполна.

В итоге соединение получится неровным и с явными изъянами.

Работаете на маленькой скорости? Рискуете, что изделие нагреется до высокой температуры. Дефектов при этом не избежать. Они будут явными по линии сварки металла.

Когда вы работаете с деталью маленькой толщины, тогда не берите в работу мощную арку. Она может прожечь металл, и конструкция будет некачественной.

Читайте также  Аппарат для лазерной резки по дереву

Техника безопасности

Выполнять сварку горизонтальных швов, как и любых других соединений необходимо в условиях строгого соблюдения правил техники безопасности.

Сварщик должен надеть на себя одежду и обувь из огнеупорных материалов, обязательно нужно покрыть голову, надеть перчатки и защитную маску для лица. Прежде чем начать сварочные работы убедитесь, что прибор не сломан и хорошо функционирует. Убедитесь в том, что кабели, входящие в конструкцию сварочного аппарата изолированы и соответствуют всем техническим характеристикам прибора.

Сварка вертикальных швов

Сварка вертикальных швов может производиться снизу вверх (на подъём, схема а) на рисунке), или сверху вниз (на спуск, схема б) на рисунке). Рекомендуется вести сварку снизу вверх, если это возможно и, как можно более короткой электрической дугой. При сварке снизу вверх, нижележащий металл успевает частично кристаллизоваться и образующийся кратер в виде полочки, препятствует стеканию наплавляемого металла и помогает его удержать.

При способе сварки на подъём, проще обеспечить хороший провар корня шва и сварных кромок, т.к. жидкий металл с них стекает в сварочную ванну и улучшает теплопередачу тепла от дуги к основному металлу. Но, при этом, поверхность сварного шва получается чешуйчатой.

При сварке на спуск хороший провар и высокое качество сварки получить сложнее. Жидкий шлак и расплавленный металл, под действием силы тяжести, подтекают под дугу. От стекания их может удержать сила отталкивания дуги и сила поверхностного натяжения, но часто их оказывается недостаточно и жидкий металл стекает вниз, на ещё не проваренные участки.

При сварке на спуск, электрическую дугу возбуждают при положении электрода, перпендикулярном к свариваемым кромкам. После возбуждения дуги, электрод наклоняют вниз и выполняют сварку максимально возможно короткой дугой (схема в) на рисунке). Рекомендуемый диаметр электродов 4-5мм, сила сварочного тока 150-170А.

Сварка по горизонтали

Сварка горизонтальных швов – это одновременно и простая, и сложная технологическая операция. Ведь кроме нижних швов, которые варятся относительно легко, существуют еще и верхние (потолочные) швы, которые может заварить только опытный специалист.

Причем, и в первом, и во втором случае процесс формирования шва осложняет гравитация. Из нижнего шва металл вытекает по направлению к нижней кромке, а пузырьки восстановленного водорода поднимаются от дна к поверхности, вспенивая наплавку. Из верхнего шва металл просто капает, иногда прямо на сварщика, а газообразные аэрозоли пронизывают валик наплавки по направлению снизу вверх.

Поэтому сварка горизонтального шва требует определенной ловкости, хорошего глазомера и понимания сути проделываемых манипуляций.

И далее по тексту мы познакомим вас с практическими рекомендациями, следуя которыми вы сможете облегчить процесс сварки вдоль горизонтальной стыковочной кромки.

Техника сварки по горизонтали

Сварка в горизонтальном положении шва проводится на «короткой» дуге, «средними» или слабосильными токам. Причем, особое внимание уделяют расположению электрода, как относительно плоскости стыкуемых деталей, так и относительно центральной осы формируемого валика.

Ну а на практике техника сварки выглядит следующим образом:

  • Первый валик сварочного шва формируется на короткой дуге. Пята электрода перемещается вдоль линии стыка, без колебаний в поперечной плоскости. Угол наклона оси электрода к оси валика – 80 градусов. Такой угол гарантирует проплавление стыка на максимальную глубину и выход большей части шлака на поверхность наплавки. Причем если вы расположите электрод «углом вперед», то глубина наплавки увеличится, а если «углом назад», то она, соответственно, уменьшится.
  • Второй валик шва формируют при средних значениях сварочного тока, перемещая электрод «углом вперед» без поперечных колебаний, только вдоль линии стыка. Ширина раздела, разумеется, увеличится, поэтому второй валик варят электродом большего диаметра.
  • Третий валик шва укладывают между верхней плоскостью второго и границами кромки раздела. Причем если второй валик получился с выступом, то третьим слоем заполняют «лодочку» между предыдущим валиком и стенками раздела. Ну а если второй валик вышел нормальным, залив всю плоскость раздела, то третий слой формируют в два прохода, укладывая валики вдоль левой и правой кромок.
  • Пространство между соседними валиками третьего слоя заполняют четвертой наплавкой. Причем, если это расстояние равно диаметру электрода, то четвертый валик формируют в один проход, ну а если предыдущие слои наплавки отстоят друг от друга на более значительном расстоянии, то стык между валиками заполняют с помощью поперечных и продольных перемещений электрода.
  • Следующие слои формируются по тому же принципу, что и третий валик.

При этом, для предотвращения вытекания наплавки из шва под нижнюю кромку стоит подложить пластину из тугоплавкого материала, например – асбеста. А при выходе на верхнюю границу раздела стоит удвоить внимание и старание – большинство дефектов шва «формируется» именно в этот момент.

Рекомендации для сварщиков

При формировании швов в вертикальном и горизонтальном положениях специалист не должен допускать отрыва расплава от обрабатываемой области.

Это возможно, если соблюдать рекомендации, зависящие от техники сварки:

  1. Снизу вверх. Электрод ведут от нижней точки к верхней. Таким способом удается получить наиболее качественное соединение. Для образования шва достаточной ширины используют разные варианты движения стержня, например «елочкой». На первом этапе стыки прихватывают в нескольких местах, исключающих смещение свариваемых заготовок. Угол наклона стержня удерживают в пределах 45-90°. Электрод двигают со средней скоростью. Допускаются зигзагообразные движения.
  2. Сверху вниз. Такой метод подойдет опытному сварщику. Стержень выставляют под прямым углом. При расплавлении наклон меняют на 15-20º. В таком случае применяют другие варианты движения — прямоугольными, пилообразными или волнообразными зигзагами.

Метод сверху вниз также считается правильным, но сложным. Он позволяет получить наиболее качественные стыки.