Способы сварки вертикальных швов

Способы сварки вертикальных швов

Сварные швы классифицируют по множеству параметров. Главными характеризующими признаками являются тип соединения и положение в пространстве. По типу соединения их делят на стыковые и угловые.

Располагаться в пространстве они могут строго горизонтально (нижние), вертикально или под углом к горизонту. Сварка нижнего шва самая простая. В этом режиме легче всего контролировать состояние сварочной ванны, а значит и качество соединения.

При выполнении прочих швов, в том числе вертикальных, требуется определенный навык и необходимо знать методы сваривания металлов и их сплавов в том или ином положении.

Характерные черты процесса

Этот вид сварки сложный тем, что при варке весь металл может стекать вниз из-за действия силы притяжения. Если допустить такой момент, то дальнейшие работы будут невозможны.

Всё просто: под каплями остается электродный шлак, который не дает возможность варить качественно.

Для того, чтобы дорожка вертикального шва получилась ровной, стоит применять короткую арку. При этом напряжение должно быть небольшим. Мастер с 15-летним опытом делает движения снизу к верху, что позволяет потекам не образовываться.

Горячая капля может создавать вертикальный шов. При этом окончание электрода убирают в сторону. Это помогает материалу стать твердым, а искра при этом продолжает гореть.

Схема выполнения вертикального шва

Закрепив детали и выбрав правильную силу тока, можно приступать к сварочным работам.

  1. Начинать надо с выбора угла наклона электрода относительно плоскости изделия. Оптимальным считается угол от восьмидесяти до девяноста градусов. При этом обеспечивается максимальная отдача энергии дуги, что гарантирует глубокое проплавление тела основного металла. Также выбор правильного угла обеспечит равномерное стекание расплавленного электрода, что позволит получить ровный и качественный шов.
  2. Сварка вертикальных швов всегда осуществляется снизу вверх, заливая зазор между деталями расплавленной электродной проволокой или электродом.
  3. Окончание электрода должно всегда быть направлено в середину шва.
  4. Для получения качественного шва нужно осуществлять периодические вращательные движения для того, чтобы собирать расплавленный металл в точку, где происходит соединение двух деталей.
  5. Скорость прохождения сварочной дуги по верхней линии шва должна быть подобрана таким образом, чтобы нижняя часть жидкой ванны немного не доходила до верхушки предыдущего валика или едва его касалась.
  6. После окончания сварки необходимо подождать определённое время пока обработанная поверхность остынет. Затем следует молоточком сбить образовавшийся на поверхности металла шлак, образованный продуктами горения.

Чтобы более наглядно представить описанный процесс, стоит посмотреть «Вертикальный шов, сварка: видео» — материал, представленный ниже.

Технология сварки вертикальных швов

Главное правило — вертикальные швы наиболее приемлемо накладывать снизу вверх! В таком положении дуга будет как-бы подталкивать сварочную ванну и не позволять ей стекать вниз. А также такое положение способствует упору капли расплавленного металла в нижний, уже застывший, шов.

Особенности ручной сварки

  • При сварочных работах с вертикальными швами нужно установить ток немного ниже, чем обычно. Это способствует образованию меньшего количества тепла, а, значит, металл будет не так быстро растекаться.
  • Для того, чтобы избежать интенсивного стекания расплава вниз, нужно выдерживать более короткую дугу.
  • Держатель с электродом располагают так, чтобы кончик стержня смотрел вверх и немного в сторону.
  • Шов ведут постепенно с поперечными поступательными движениями. Лучше всего двигаться зигзагом или елочкой.
  • Наиболее качественным получиться соединение, сваренное с отрывом. Когда электрод удаляют и приближают к поверхности изделия.

Если у Вас мало опыта в таком виде работ, лучше всего поэкспериментировать отдельно от изделия, выбрав оптимальную силу тока и скорость ведения шва, и только тогда приступать к основной работе.

Сварка полуавтоматом

  • Если толщина металла изделия до 3 миллиметров, то сварку лучше всего вести сверху вниз.
  • При деталях со стенками от 3 мм и более шов ведут наоборот, снизу вверх.
  • Горелку полуавтомата располагают под углом в 45 градусов к поверхности.
  • Ток нужно снизить, как и скорость подачи проволоки (процесс плавления происходит быстрее, чем при ручной варке).

При сварке вертикальных швов полуавтоматом, нужно руководствоваться тремя главными правилами: выдержать нужную длину дуги (короче), обеспечить равномерное движение держателя и установить нужный угол к свариваемым поверхностям.

Есть несколько типов шва в зависимости от того, где они располагаются. По направлению:

  • вертикальный;
  • горизонтальный.
  • нижний;
  • верхний;.
  • боковой.

Самый простой проходит по горизонту и находится внизу, на рабочем столе. Тогда очень просто следить за образуемой сварной ванной, а само наплавление ложиться аккуратно и последовательно, вне зависимости от того, как движется электрод.

Запуск дуги для работы

Рассмотрим два наиболее вероятных варианта, которые предпочтительны для техники сварки вертикальных швов.

  • Сварщик, используя держак, где встроен электрод, начинает постепенное движение, где потребуется прикоснуться к металлической поверхности. Далее необходимо быстро отвести электрод назад, примерно на 2-4 мм. В результате появится необходимое пламя дуги. Рабочая долина дуги обеспечивается медленным опусканием устройства. Принцип задачи как варить вертикальный шов дуговой сваркой, зависит, прежде всего, от параметра расплавления. Сварщик должен соблюдать меры предосторожности, перед тем как появится дуга, необходимо надеть защитную маску или очки, для защиты лица или глаз.
  • Сварщик быстро проводит по металлической поверхности кончиком электрода, а затем точно также быстро отодвигает держак на себя, но примерно на 2 мм от поверхности металлического изделия. В определённый момент, между электродом и поверхностью образуется электрическая дуга. В процессе выполнения задачи как варить вертикальный шов электродом, необходимо придерживаться одинаковой длины дуги. Сама дуга на начальном этапе, должна быть исключительно короткой. Возле шва образуются небольшие рабочие капли металла. Процесс плавления будет максимально плавным и спокойным. Шов получается глубокий и ровный. Если рабочая длина дуги будет слишком длинной, то основная поверхность металла не проплавиться до конца. Металлическая поверхность электрода начнётся окисляться, появятся значительные брызги на поверхности металла. Шов после проведения сварки будет выглядеть совершенно неровным, имеющий многочисленные окисловые вкрапления.
  • Общую длину рабочей дуги можно определить по своеобразному звуку, который характерен для процесса как правильно сварить вертикальный шов ручной дуговой сваркой. Слишком длинная дуга имеет характерный звук, который издаётся в процессе работы, и, следовательно, возможны появления хлопков.

Если дуга неожиданно оборвалась, ее можно возбудить снова.»

В месте, где образовался кратер, тщательно заваривают, иначе есть риск нарушения общего принципа технологической работы. Если потребуется сварить узел, который используется для основной эксплуатации в общем технологическом процессе, то возможно появление, так называемой технологической «усталости». Категорически запрещено возбуждать дугу в данном месте, иначе вертикальный шов электродуговой сваркой, вызывает так называемый рабочий «ожог» металла. В данном месите, во время эксплуатации конструкционной детали, в будущем возможно разрушение.

Вертикальный шов

При сваривании в месте плавления образуется капля жидкого металла, которая под действием силы тяжести будет двигаться по направлению к земле. На вертикальных поверхностях – сверху вниз. Стекание капли металла будет затруднять формирование сварочного шва. Потому «вертикальная» сварка имеет ряд особенностей.

Читайте также  Пилочки для лобзикового станка

Главный принцип – расплавленный в месте сварки металл должен быстрее, чем обычно, кристаллизоваться. Это возможно, если его капля будет минимального размера. Добиться такого результата можно за счет уменьшения длины электрической дуги и коротким движением электрода вверх или в сторону.

Направление сварного шва может быть как сверху вниз, так и снизу вверх. Необходимо учитывать, что тепло от электрической дуги поднимается. Потому опускаясь вниз, нужно будет увеличить силу тока.

Рекомендуется вести его вверх, тогда застывший кратер металла снизу, будет удерживать верхний. Положение электрода не имеет особого значения. Его наклон может быть как вверх, так и вниз. Удержание его с наклоном вниз обеспечивает больший обзор и возможность контролировать распределение капель и формирование шва. Недостаток такого способа – это грубая чешуйчатая его поверхность.

Наплавленный металл стек вниз

Если условия проведения работ не позволяют сваривать снизу вверх, то применяют обратное направление формирования шва. При этом электрод сначала ставят перпендикулярно по отношению к плоскости свариваемых деталей. При появлении капли жидкого металла положение электрода меняют и держат его с наклоном, так чтобы между свариваемыми поверхностями и ним образовался острый угол, направленный своим концом вверх. Такое положение позволяет удержать каплю от стекания короткой электрической дугой.

Если капля удерживается с трудом или падает, то следует увеличить скорость перемещения электрода и силу тока, а также несколько расширить шов, двигая электрод из стороны в сторону. Это способ «вертикальной» сварки легче, но качество соединения будет хуже. Есть также опасность, что расплавленный металл не удержится дугой и силой поверхностного натяжения, и потечет.

Технология вертикальной сварки

Вертикальная плоскость предусматривает применение разных способов (в зависимости от типа соединяемых металлов, наличия соответствующих навыков).

Варка электродом

Создаваемые подобным способом швы имеют разные виды.

При выборе параметров работы аппарата учитывают характеристики соединяемых материалов.

При сварке электродом применяют следующие способы формирования шва:

  • стыковой;
  • внахлест;
  • тавровый;
  • угловой.

Для поддержания устойчивой дуги края деталей очищают от загрязнений. Угловой шов сваривают, правильно подбирая толщину стержня. Она должна быть меньшей, чем ширина обрабатываемой области.

Использование полуавтомата

При использовании инверторного сварочного аппарата учитывают следующие моменты:

  1. Способ предварительной обработки деталей выбирают в соответствии с типом предстоящих работ. При этом определяют толщину металла и его обрабатываемость.
  2. Дуга должна быть короткой, сила тока — средней.
  3. Обработанный специальным составом стержень размещают под наклоном 80º против свариваемых изделий.
  4. Создавая вертикальный шов, стержнем водят по всей ширине сварочной ванны.

Качественное сварное соединение получают при отрыве дуги. Этот способ следует использовать новичкам, т.к. он прост и удобен. В период отрыва металл остывает, вероятность образования подтеков снижается. Однако это негативно влияет на производительность.

В процессе сварки важно соблюдать следующие условия:

  1. Ставить наконечник на полочку кратера.
  2. Рабочую часть сдвигать из стороны в сторону, охватывая всю обрабатываемую область. Можно использовать принцип петель или короткого валика.
  3. Снизить показатель силы тока на 5 А от среднего значения, что позволит задать иную форму и другие параметры шва.

Основные показатели выбирают экспериментальным способом. Поэтому качество соединения зависит от того, знает ли работник, как правильно варить вертикальный шов (электросварка помогает сформировать любые соединения).

Технология производства вертикальных швов

Чтобы разобраться в том, как правильно варить вертикальный шов электросваркой, нужно запомнить, что здесь будет использоваться совершенно иная технология. На сварку вертикальных швов продольного типа еще большее влияние оказывает гравитация, так как расплавленный металл заготовки будет стекать вниз, а все газы поднимаются.

При сварке вертикальных швов необходимо принимать во внимание ряд определенных нюансов:

  • Валики продольных швов делают максимально тонкими, чтобы не образовывались наплывы. При этом, при формировании валика электрод проводят только строго в одном положении;
  • Сварка потолочного шва в вертикальном положении подразумевает образование валика, ширина которого будет сопоставима с диаметром электрода. Превышение в данном случае возможно, но не больше, чем в два раза;
  • Вертикальная сварка подразумевает использование максимальной силы тока, чтобы не получались подрезы основного металла;
  • Дугу и электрод также проводят под углом приблизительно 80 градусов.

Несмотря на то что горизонтальные и вертикальные швы не слишком сильно отличаются друг от друга, при их формировании следует учитывать особенности соединений. Только в этом случае можно получить изделие максимально высокого качества.