Как правильно варить вертикальный шов электродуговой сваркой

Как правильно варить вертикальный шов электродуговой сваркой?

4185

Технология сварки, это сложный процесс, требующий предельной аккуратности и точности, и прежде чем решить вопрос как правильно варить вертикальный шов электросваркой, необходимо знать азы технологии в принципе. Первоначально необходимо выправить деталь, после чего потребуется произвести зачистку элементов стыковки. Появление технологических дефектов для вертикального сварочного шва сталкиваются с такими видами возможных загрязнений поверхностей:

• Наличие ржавчины.
• Появление масла.
• Возникновение окалин.

Пример сварки вертикального шва электродуговой сварки

В первую очередь, необходимо зачистить те места, где будут проводиться сварочные мероприятия. Это относится ко всем кромкам детали, а также в местах, где есть возможные щели или зазоры. Удалять грязь можно любым доступным методом, металлической щёткой, горячей струёй воздуха, или сильнейшим пламенем горелки. В качестве вариантов очистки поверхности используют следующие технологии и инструменты:

• Щетка, с усиленным металлическим ворсом.
• Игловые фрезы.
• Гидравлические пескоструйные технологии.
• Мелкая рабочая дробь.
• Промышленная горелка.
• Стандартный шлифовальный круг.
• Метод проплавления.
• Растворители.

Теперь, для подготовки вертикального шва электродуговой сваркой сверху вниз или наоборот, необходимо разобраться с принципами начала работы, и на первое место выходит возбуждение дуги.

Сварка вертикального шва сверху вниз

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.

«Обратите внимание!

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.

Первые шаги

Если вы хотите научиться варить, то специалисты рекомендуют проводить опыты на металлических валиках. Таким образом, вы можете понять суть задачи, как научиться варить вертикальный шов. Здесь нет необходимости создавать необходимого качества сварного шва. Достаточно добиться эффекта расплавления материала. На рабочей поверхности не должно быть ржавчин, поверхность должна быть идеально очищенной от ржавчины, масла, окалины.

Какие валики используются для работы

Теперь попробуем определиться, как варить вертикальный шов без отрыва, используя валики. В данном случае, необходимо вставить электрод рабочий держак. Для того чтобы создать требуемый ток в электроде, необходимо создать минимальное трение между электродом и металлической поверхностью. Для этих целей, достаточно создать усилие трения по поверхности или без усилия постучать по рабочей части металла.

Когда появится электрическая дуга, вертикальный шов электродуговой сваркой толстого металла, при помощи электрода, направляется на заготовку, где необходимо выдержать минимальный зазор между рабочей зоной электрической дуги и поверхностью металла. Зазор в данном случае должен иметь постоянный режим дуги пламени. Как правило, для вертикального шва электродуговой сваркой тонкого металла, выдерживается дистанция размером в 3-5 мм.

«Важно!

Помните, чтобы добиться такого качества шва, необходимо постоянно придерживаться одного и того размера дуги, и дуговая сварка вертикальных швов позволяет соблюдать данные требования. Резкие отклонения чреваты появлению дефектов, что негативно оказывает влияние на металл, а также на характеристики прочности готового изделия.»

Варианты получения качественного шва

Теперь необходимо определить, какой метод отлично создаётся при сварке вертикальных швов. В качестве варианта необходимо использовать один из нижеперечисленных методов. В данном случае обращаем внимание, что отличный результат может показать только опытный практикант или специалист широкого профиля:

• Технология лесенка (зигзагообразная).
• Методика ёлочка.

Движение электрода методом «ёлочки»

• Петлевидная система.
• Серповидная система.

Новички на первых порах могут взять в качестве экспериментальных материалов, различные валики, где можно поучиться основным принципам проведения вертикальной сварки. Используйте подручные средства, соблюдайте меры безопасности, набирайтесь опыта у мастеров. Обратите внимание на то, что вертикальные соединения швов предусматривает несколько вариантов исполнения, в том числе тавровые, внахлёст, стыковые и угловые. Каждый метод имеет как общие принципы сварочных работ, так и индивидуальные хароактеристики, которые переплетаются с иными способами и технологиями.

Обращаем также внимание на то, как проводится технология сварки, сколько требуется слоёв и прочие технические и физические характеристики. В некоторых случаях, не последнюю роль играет диаметр электрода, который оказывает влияние на нанесение требуемого количества слоя сварки. Соблюдаем минимальные требования пожарной и электрической безопасности при проведении сварочных работ.

Деформации при сварке

Деформации при сварке и способы их избежать

Чтобы вы не варили, толстый уголок или тонкую профильную трубу, во время сварки на металл воздействуют большие температуры. Вследствие этого металл может повести, простыми словами деформировать.

Особенно деформации подвержены тонкостенные изделия из металла и некоторые виды сталей. Меры по предотвращению деформаций при сварке могут быть разными, как и их эффективность в целом.

Как избежать деформаций при сварке

Сварка — это всегда высокая температура, которая заставляет металл плавиться. Однако тепло, которое используется для расплавления сварочной ванны, уходит далеко за её пределы. И если металл тонкий или его надежно не закрепить, то возможно появление деформаций.

Одним из самых эффективных способов, который позволяет избежать деформации при сварке, это сварка в так называемых «кондукторах». Кондукторы для сварки, это специальные приспособления, которые дают возможность жестко зафиксировать свариваемое изделие.

При этом важно учитывать ожидаемую деформацию металла в зоне нагрева. Если металл повело в одну сторону, достаточно начать варить с другой, чтобы его выгнуло обратно. Такой способ подхода даёт возможность заранее предугадать появление деформации, и использовать метод предварительного (обратного) изгиба.

Как варить широкие листы металла, чтобы не повело

Наиболее предпочтительный способ, в данном случае, это предварительный изгиб листов металла, в противоположную сторону деформации. Точно таким же способом предотвращают деформации при сварке тавровых, а также двутавровых соединений.

Немного иным способом, является техника обратноступенчатой сварки. В данном случае сварное соединение осуществляется в два слоя, и каждый из них выполняется в разных направлениях. Например, первый шов накладывается слева направо, а второй сварочный шов, наоборот.

Простыми словами, каждый последующий слой наплавленного металла должен вызывать противоположное напряжение от предыдущего слоя. Кроме всего перечисленного, существуют и иные приемы отвести излишнее тепло из зоны сварки.

Например, отвод тепла струёй воды или при помощи медных подкладок. При этом важно понимать, что воду для охлаждения металла во время сварки можно использовать не во всех случаях. При сварке некоторых изделий, быстрое охлаждение металла может только усугубить положение, и привести к большим проблемам, чем деформация.

Самым распространенными являются холодные трещины, которые появляются из-за резкого охлаждения сварного шва. Поэтому к данной рекомендации нужно относиться осторожно.

Не менее действенным способом избежать деформаций, является предварительный прогрев заготовок перед сваркой. В таком случае получится избежать резкого перепада температур. В любом случае, следует знать, что если сварка ведётся при пониженной температуре, то прогрев металла перед свариванием является обязательной процедурой.

Ну а если деталь и повело, конечно же, не слишком толстую, до 3 мм толщиной, то ее выравнивание выполняют при помощи молотка. Что же касается изделий большей толщины, то их ровняют посредством гидравлического пресса.

Как правильно и качественно варить электросваркой?

В настоящее время существует достаточно много разных методов соединения металлических деталей. И тем не менее они подразделяются на два вида — неразъемные и разъемные.

К первому виду относят те, в которых отсутствует возможность разъединения деталей без разрушения соединительного шва (сварное или заклепочное). Ко второму можно записать такие соединения, при которых допускается разъединение деталей, при этом соединительный элемент не разрушается (винтовые или болтовые).

Дуговая электросварка: а — способ Бернадоса; б — способ Славянова; в — способ подвога дуги извне; 1 — электроды; 2 — дуга; 3 — электромагнит; 4,5 — присадочный пруток.

При производстве целого ряда разных изделий оптимальным вариантом является присоединение изделий друг к другу с помощью сварного шва.

Большинство начинающих покупают сварочные аппараты и норовят выполнять сварочные работы, не имея абсолютно никакого опыта. Ниже будет изложен материал, изучив который вы сможете правильно сваривать электросваркой металлические детали.

Технологию сваривания металла с помощью электродуговой сварки можно описать так: некая часть элементов соединения расплавляется вместе с сердечником — специальный сварочный сменный материал (электрод). Конечно же, на качество сварочного шва влияет немалое количество разных факторов. Это и особенность работы используемого сварочного аппарата, и правильность выбора для сварки рабочей силы тока, и насколько качественно изготовлен электрод, и правильно ли подобран его диаметр, и, конечно, квалификация сварщика.

Что необходимо для работы?

Изображение 1. Виды сварных соединений: а, б — стыковое, в — стыковое отбортовочное, г — нахлесточное, д — угловое, е — тавровое, ж — прорезное, з — торцевое, и — нахлесточное с проплавлением.

Сегодня специализированные магазины способны предложить огромный выбор сварочных аппаратов самых разных производителей. Если у вас есть желание приобрести сварочный аппарат, который работает от бытовой электрической сети, нужно внимательно изучить возможность и характеристики вашей электропроводки, от которой планируется использовать электросварку.

По мнению специалистов, при неимении качественных защитных устройств от замыкания токоведущих элементов или перегрева электропроводов в случае использования неправильного подобранного сварочного аппарата создаются все условия для полнейшего уничтожения вашей электропроводки, а также возникает угроза возгорания проводов, что в итоге приведет к пожару.

Таким образом, перед тем как приступить к сварочным работам, рекомендуется выполнить тщательную проверку работоспособности всех имеющихся в электропроводке автоматов. Для этой цели лучше всего обратиться за помощью к специалисту, ведь только профессионал-электрик имеет необходимый для выполнения таких работ уровень аттестации и подготовки.

При покупке сварочного аппарата следует знать, что в его комплект должны в обязательном порядке входить специальные электрошнуры, которые имеют пару стальных зажимов. Один из них предназначен для подключения к деталям соединения отрицательного полюса (масса), другой — для фиксации электродов. Для того чтобы варить электросваркой, вам в обязательном порядке понадобятся такие приспособления, как:

• защитная маска сварщика;
• стальная щетка с рукояткой;
• молоток.

Маска для сварки предназначена не только для защиты вашего лица от попадания на него отлетающих веществ разогретого металла, как правило, это характерно при выполнении работ в вертикальной плоскости или при создании швов на потолке, но и для защиты глаз от ослепляющего ультрафиолетового спектра. Все разновидности масок для сварки оснащаются специально затемненным стеклом, которое значительно снижает яркость вспышки расплава.

С помощью молотка и щетки удаляется слой шлака, который непременно образуется на сварочном шве в результате сгорания газообразующего слоя электрода.

Основные разновидности сварных швов

Классификация сварных швов: а — по расположению относительно действующего усилия, б — по положению в пространстве, в — по усилению, г — по ширине, д — по количеству слоев, е — по длине.

Для умелого пользования электросваркой помимо назначения основных инструментов нужно знать и то, какие существуют разновидности сварных швов при применении разнообразных способов соединения изделий. Для этого внимательно изучите ИЗОБРАЖЕНИЕ 1, где:

• а, б — стыковочный шов, при котором детали соединяются в торец; для того чтобы повысить качество сварочного шва в условиях необходимости состыковки изделий с большой толщиной, на их кромках необходимо создать фаску — срез под углом в 45°; в процессе выполнения соединения расплав заполнит образовавшиеся пространство, и внешний вид шва будет меньше бросаться в глаза;
• в — также относится к торцевой разновидности шва; применяется при необходимости соединения сварочного материала с маленькой толщиной, для этого на изделиях отгибаются края длиной не менее 2 мм;
• г — соединение изделий внакладку с образованием шва с обеих сторон деталей;
• д — угловая состыковка деталей (торцевое с наружным и концевое соединение, двойной и внутренний шов);
• е — срединное соединение, используется при необходимости присоединить торец одного изделия к плоскости другого;
• ж — соединение по плоскости, образуется при наложении изделий одно на другое с большой площадью и дальнейшим провариванием торцов одной из деталей;
• з — концевая состыковка параллельных плоскостей сварочных материалов;
• и — точечное сваривание, образуется отдельным точечным прожигом металла соединяемых изделий с дальнейшим их сплавлением.

Технология получения качественного сварного шва

В первую очередь необходимо выполнить правильное присоединение предварительно подобранных изделий к сварочному аппарату. Для этой цели нужно сначала очистить участок детали от ржавчины (если такова имеется), после чего закрепить на нем зажим, который присоединен к массе сварочного аппарата. Во второй зажим электросварки вставляем электрод, для этого на одном его крае отсутствует газообразующий слой.

Затем выбираем режим работы сварочного аппарата — сварочный ток. Данная характеристика в первую очередь зависит от диаметра электрода, толщины соединяемых изделий и от напряжения в рабочей сети.

Как правило, рекомендации по использованию той или иной силы тока сварочного аппарата изложены в руководстве пользователя, которое необходимо тщательно изучить, прежде чем использовать электросварку. Данная инструкция должна входить в комплект сварочного аппарата. В случае если она отсутствует, сила тока выбирается в зависимости от величины диаметра электрода. В большей части производителей электродов информация о необходимой величине сварочного тока размещена прямо на упаковке.

Схема устройства сварочного аппарата.

Следует знать, что диаметр электрода необходимо подбирать в зависимости от того, какая толщина свариваемых изделий. Но здесь существует определенный нюанс: при увеличении диаметра электрода будет уменьшаться плотность тока, и в конечном результате это приведет к блужданию сварочной дуги — изменению ее длины и некоторым колебаниям. Таким образом, качество сварки ухудшится потому, что увеличение ширины шва и уменьшение глубины провара является основными составляющими качества сваривания.

Более того, величина сварочного тока также зависит и от расположения шва сварки в пространстве. По мнению специалистов, при выполнении сварочных швов в вертикальном или потолочном положении следует использовать электроды диаметром не менее 4 мм, а сила сварочного тока должна быть понижена на 10-20% по сравнению со стандартными показателями тока, которые должны применяться при выполнении сварочных работ в горизонтальном положении.

Некоторые рекомендации специалистов

Первое, что вы должны получить в результате выполнения правильной сварочной работы, — постоянная дуга между деталью и электродом. Для достижения этой цели следует держать электрод на небольшом удалении от детали под углом 30-40° (примерно половина диаметра стержня электрода). Получив устойчивую дугу, постарайтесь с максимальной глубиной равномерно прогреть металл сварочных материалов на участке их состыковки и заполнить его расплавом основания электрода.

Классификация сварочной дуги.

Не следует забывать, что непосредственно перед началом проведения работы необходимо надеть маску. А главным правилом является то, что даже при первой попытке получения сварного шва нужно обеспечить себе комфорт по максимуму — достаточное освещение и удобство в положении рук и тела.

При выполнении сварочной работы электрод будет постепенно плавиться, а значит, уменьшаться, это необходимо учесть, чтобы не допускать сокращения расстояния между материалами сваривания и электродом. Иначе дуга просто погаснет.

Схема получения сварного шва приведена на ИЗОБРАЖЕНИИ 2.

Сварочная ванна — это жидкая смесь, состоящая из расплава стержня электрода, его оболочки и металла соединяемых материалов. При равномерном смещении электрода на правильном удалении будет максимальное качество сварного шва не только с механической точки зрения, но и с эстетической.

Поверхность шва непременно покроется налетом шлака, поэтому его придется удалить с помощью молотка путем нанесения легких ударов, но только после полного его остывания. Конечная обработка шва проводится при помощи щетки из стальной проволоки.

Следует помнить: для того чтобы научиться правильно и качественно сваривать металлические изделия, необходимо постоянно тренироваться и стремиться к высочайшему качеству проведения работ. Однако перед тем как начать самостоятельные упражнения, стоит понаблюдать за тем, как работают опытные сварщики. К тому же к ним можно обратиться за советами при возникновении в работе любых трудностей.

Как сварить трубу в неудобном положении

В сегодняшней статье обсудим такой полезный вид сварочно-слесарных работ, как «операционный шов». Этот вид работ применяется в большинстве случаем при замене труб водоснабжения и его должен уметь выполнять каждый сварщик.

Бывают такие случаи, когда труба смонтирована слишком низко или впритык к полу и к ней никак не подлезть, чтобы заварить снизу — в этом случае и прибегают к «операционному шву».

Этот вид шва мне когда-то показал опытный сварщик, когда я работал в городской «Теплосети». С тех пор мне приходилось периодически его выполнять и он всегда получался надёжным и выручал в таких сложных ситуациях. Настало время поделиться опытом и с Вами! Поехали!

1. Подготовка

Первое, что нужно сделать это ровно состыковать обе трубы, снять фаски и почистить околошовную зону. В моём случае задача немного сложнее, потому что труба мало чего тонкостенная (3 мм), так ещё и оцинкованная (горит, как фольга), поэтому фаски я снимал совсем немного, оставив побольше притупление кромок, а также зазор делал совсем небольшой — 1 мм.

После стыковки и чистки — рисуем на трубе, которую будем стыковать треугольник или квадрат. Через такое «вскрытие» и будет проходить наша «операция».

Далее привариваем к треугольнику огарок электрода (или что-то другое) и вырезаем болгаркой наш намеченный треугольник:

«Вскрытие» прошло успешно

Затем стыкуем наши трубы с необходимым зазором и делаем прихватки с торцов нашего среза. *Если Ваша труба имеет толщину стенки свыше 4 мм — выставляйте зазор по диаметру стержня электрода.

Теперь наш стык готов к «операции»!

2. Сварка и зачистка

Сварку можно производить двумя методами — с отрывом дуги и без отрыва. Тут все зависит от обстоятельств, Вашего личного предпочтения или навыков. *Я покажу оба варианта: одну половину работы выполню без отрыва электродами с основным покрытием, а другую с отрывом рутиловыми электродами.

Важно: на этом моменте, обычно, ещё немного сбегает вода из нашей неподвижной трубы, что может мешать выполнению швов. Чтобы на время её сдержать — закупориваем трубу любой ветошью, выполняем швы и не забываем её от туда достать!

Сварку начинаем полумесяцем, чуть выше нижней точки трубы и заканчиваем в месте нашей прихватки. Свариваем до полного сплавления кромок!

Далее такой же шов выполняем с другой стороны. Здесь крайне важно перекрыть замком наш первый шов в нижней точке, поэтому проплавляйте замок подольше!

Теперь подготавливаем нашу треугольную крышку и зону, куда будем её возвращать на место: снимаем фаску и чистим околошовную зону. Затем устанавливаем нашу крышку на место и делаем прихватки.

Теперь необходимо выполнить зачистку прихваток и зоны начала сварки. Именно это зона является самой важной!

Теперь свариваем первый шов: от начала указанного места и по диагонали до вершины нашего треугольника:

Перед началом второго шва нужно опять точно также зачистить зону начала сварки (очень важно!):

С обратной стороны производим все те же самые действия по очереди:

«Операционный шов» закончен!

Если заглянуть во внутрь трубы, то очень хорошо видны наши проплавленные замки — все важные места, где мы соединяли наши швы:

Теперь Вы знаете все нюансы правильного «операционного шва» и сможете герметично соединять трубы в сложных местах!