24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как проводить сварку вертикальных швов: условия и принципы

Как проводить сварку вертикальных швов: условия и принципы

Профессиональные сварщики во время работы часто выполняют сварку в малодоступном месте, да ещё детали располагаются в неодинаковых плоскостях.

Сварка вертикальных швов, особенно наклонного и потолочного типа, — это весьма не простое дело, потому что расплавленная масса под влиянием притяжения постоянно пытается покинуть сварочный кратер.

Такая виртуозная работа под силу только опытным исполнителям.

Виды сварных соединений

Обязательным условием для получения качественного вертикального сопряжения является толщина свариваемых элементов и правильный способ технического соединения, который будет использован в конструкциях. Существует несколько способов сварочного производства для любых металлоконструкций.

Прежде чем узнать о способах, стоит ознакомиться с распространенной проблемой — горячими трещинами.Без знаний о том, как их устранить может быть сложно сделать правильный вертикальный шов.

Стыковочные узлы

Метод, когда элементы привариваются друг к другу торцовыми частями. Этот вид используется для стыковки различных металлических трубопроводов, кузовных деталей автомобиля, проката, изделий в машиностроении. Такая технология хорошо работает при разной толщине деталей, включая все сплавы.

Она требует меньшего расхода присадочного материала и энергоресурсов. Не увеличивает вес конструкции. В результате сопряжения получаются ровными и герметичными.

Тавровое пересечение

Стыковка торца металлического элемента, который варится под углом до 30° к боковой части второго элемента. Используется и для металлоконструкций, где монтажные части соприкасаются под прямым углом в форме «Т». Балки для перекрытий, заграждения, корпусы и сварные каркасы металлических конструкций — места, где тоже применяется это соединение.

К преимуществам относят соединение металлоконструкций в недоступных местах с возможностью проведения сварочных работ с обеих сторон. Конструкция хвалится высокими нагрузками.

Сварка внахлест

Сваривание используется, когда металлические детали прилегают друг к другу и расположены параллельно. Наложение снимает все погрешности и упрощает работу. Делать такие сопряжения несложно, а для начинающих сварщиков — занятное дело.

У сопряжения нет принципиальных размеров и параметров, допускается погрешность без потери качества. Имеет прочность к разрывам и недорогое производство по себестоимости.

Угловая (торцовая) стыковка

Это такой способ, при котором края одной детали соединяются с краем другой под наклоном от 30°. Методика требует серьезного подхода, теоретических знаний и многолетнего стажа работы. Угловые комплексы работают в различных плоскостях и положениях как в горизонтальных, так и перпендикулярных ему. Например, при тавровых сцеплениях, располагающихся вертикально, применяются продольные соединительные сборки. Угловое скрепление используется в строительстве, монтаже конструкций, мебели. Применяется для создания каркасов, резервуаров.

При неправильном проведении сваривания возможно возникновение дефектов таких, как прожог, свищи, подрезы, непровары, наплывы.

Принцип работы

Инвертор — электронное устройство, работающее от электросети. При включении в работу старых сварочных аппаратов происходит сильный и огромный толчок электроэнергии, в связи с чем возможно отключение света.

Инвертор же располагает аккумуляционными конденсаторами, накапливающими электроэнергию и обеспечивающими бесперебойную работу сети. Они мягко разжигают дугу инвертора.

Стоит обратить внимание на то, что потребление электроэнергии зависит от диаметра электродов. Чем он больше, тем больше потребление. В связи с этим, чтобы не сжечь бытовые приборы, необходимо перед работой с инвертором рассчитать максимально возможное количество электроэнергии, которое будет расходоваться аппаратом.

Стоит учесть, что для каждого диаметра электрода представлена минимальная сила тока, т. е. при попытке снизить силу тока шов не получится. При повышении же силы тока — получится, но электрод будет быстро сгорать.

Дуга исходит от соединения металлического участка электрода и свариваемого металла. Электрод и металл начинают плавиться под воздействием температуры дуги. Расплавленные части в ее месте образуют ванну. Расплавляется обмазка электрода, часть которой переходит в газообразное состояние и перекрывает ванну от кислорода. Другая часть обмазки (в жидком состоянии) защищает металл от воздуха во время сварки и в процессе охлаждения.

После сварки и охлаждения металла жидкая часть представляет собой шлак, покрывающий шов с внешней стороны. После остывания шлак удаляется постукиванием молотком.

Читать еще:  Какими электродами лучше варить кузов автомобиля?

Электрод в процессе сварки плавится. Чтобы дуга не гасла, нужно выдерживать ее длину, т. е. расстояние между металлом и электродом. Это можно сделать при вводе электрода в место сварки с одинаковой скоростью и ровно по стыку шва.

При короткой дуге (около 1 мм), металл греется на малую по ширине площадь, а шов выходит выпуклый. В точке соединения шва и металла может появиться такой дефект, как подрез (параллельная ямка возле шва). Он снижает прочность шва.

Длинная дуга нестабильна, плохо защищена от воздуха, почти не прогревает металл, и шов выходит неполной глубины. Нормальная величина дуги — от 2 до 3 мм. Постоянный зазор такой величины сформирует нормальный шов, с хорошим проваром.

Как правильно сваривать металл инвертором

Для работы со сваркой необходимы следующие защитные элементы:

  • Перчатки из грубого материала, но ни в коем случае не резиновые.
  • Сварочная маска с фильтром, который подбирается в зависимости от величины сварочного тока. Удобнее использовать маску «хамелеон», т. к. установленный в ней фильтр распознает дугу и под ее размеры затемняется. Стоит отметить, что при пониженных температурах фильтр не успевает сработать вовремя, а при температуре меньше -100 градусов эта маска не защитит.
  • Одежда, которая должна быть из натурального плотного и невозгораемого материала, закрывать шею и руки.
  • Закрытая обувь из натуральной кожи и на толстой подошве.

Необходимо подготовить безопасное место для сварки:

  1. Свободное пространство, отсутствие всего лишнего.
  2. Хорошее освещение.
  3. Работа выполняется стоя на деревянном настиле, который защищает от поражения током.

После этого необходимо настроить сварочный ток (в зависимости от толщины металла и деталей) и выбрать электрод (2−5 мм). Обычно на корпусе прибора указана сила этого тока. Электроды необходимо выбирать, ориентируясь на марку материалов для сварки. Далее подключается клемма массы к свариваемой поверхности.

Для получения надежного и качественного соединения перед началом работы металл следует подготовить. Металлической щеткой удаляется ржавчина с кромок, которые нужно обработать растворителем (бензином, уайт-спиритом). Важно не допустить на кромках наличие жира и лакокрасочных материалов.

Новичкам лучше выполнять шов в виде валика на металлическом листе с большой толщиной. Лист необходимо положить горизонтально на стол. На нем мелом прочерчивается прямая линия для ориентира в работе, по которой будет прокладываться валик. Для начала сварки необходимо поджечь дугу. Сделать это можно 2-мя способами:

  • чирканьем;
  • постукиванием.

Можно зажечь и удержать дугу обоими способами. Далее идет сам процесс сварки, получается сварочный шов. Накипь металла сверху шва необходимо убрать постукиванием маленьким молоточком или твердым предметом. Умение управлять длиной дуги обеспечит отличный результат.

На красоту шва влияют:

  • угол наклона электрода;
  • схема поперечных и продольных передвижений;
  • скорость движения электрода.

Технология сварки горизонтального шва

Техника формирования горизонтального шва мало чем отличается от укладки вертикального. Особенности заключаются в изменении угла постановки расходных материалов. Направление перемещения электрода не имеет принципиального значения. Можно двигаться слева-направо или наоборот, справа-налево. Выбор зависит от предпочтений сварщика и условий выполнения операции.

Тем не менее, и здесь нужно придерживаться определенных правил. В противном случае, вытекание расплава из ванночки тоже вероятно. Необходимо выбрать такое расположение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равна силе тяжести капель металла и направлена в другую сторону. Вполне вероятно, что потребуется опытным путем выбрать наиболее подходящую силу тока и скорость движения по стыку.

Как правило, горизонтальный шов проваривается непрерывным способом. Но в случаях, когда удержать расплав в ванночке сложно, рационально прибегнуть к другой методике. К примеру, в некоторых случаях периодическое гашение сварной дуги помогает получить более качественный результат. Все тонкости становятся более понятными с опытом. Не стоит отчаиваться, если на первых порах сварочный шов таковым можно назвать с большой натяжкой.

Формирование сварочного шва с нужной глубиной проварки и шириной достигается, благодаря аккуратному перемещению электрода от кромки одной заготовки к другой в поперечном направлении. При сваривании деталей с толщиной стенок до 4 мм используются различные приемы поперечного хода: форма рисунков сильно варьируется. Каких-то рекомендаций нет, и сварщик сам определяется с методом. Основное требование – добиться нужной глубины провара и оптимальной ширины шва.

Читать еще:  Как варить угловые швы электродом?

Советы

Сварка швов, расположенных вертикально, считается достаточно трудной для грамотного исполнения. Помочь могут теоретические знания особенности технологии сварки, позволяющие получить качественный вертикальный сварочный шов и как правильно его варить.

Следует соблюдать следующие условия:

  1. При поджоге электрода его положение должно быть перпендикулярным по отношению к свариваемому материалу.
  2. Чем дуга будет короче, тем металл будет кристаллизоваться быстрее. Это снижает риск появления подтеков, портящих внешний вид шва.
  3. Чтобы капли жидкого металла не стекали вниз при формировании дорожки, электрод следует наклонять.
  4. При подтекании металла увеличивают ширину шва и силу тока.
  5. Двигаться следует снизу. При необходимости выполнять движения вниз придется приготовиться к тому, что качество шва будет пониженным. Немного поможет плавность перемещения.
  6. При сварке тонких пластинок следует предварительно тщательно их очистить. Имеет смысл в этом случает применять сваривание точками. Это снизит риск прожога тонких листов.
  7. Сварку толстых изделий целесообразно осуществлять несколькими слоями многопроходным способом. Для последующих слоев можно использовать электрод несколько большего диаметра. При этом последний слой не должен заходить за пределы разделки кромок.

Вертикальные сварочные швы получатся качественными при учете толщины деталей и выбора подходящей методики. Поскольку вертикальное положение шва вносит дополнительные трудности, большую роль играет надежная фиксация свариваемых деталей.

Электродуговой метод

Перед началом любой сварки необходимо подготовить соединяемые области. В зависимости от толщины металла, типа соединения, производится его подготовка, разделываются кромки деталей в соответствии с требованиями стандартов.

Затем с помощью специальных фиксаторов или других приспособлений их закрепляют. Для предотвращения температурных деформаций, детали через определенное расстояние приваривают друг к другу поперечными швами, так называемыми прихватками.

Они обеспечивают надежную фиксацию изделий относительно друг друга.

При сваривании дуговой электросваркой вертикальных стыков изделий, расплавленный металл под действием гравитации перемещается вниз. Переход жидкого сплава электрода в сварочную ванну происходит капельным путем.

Чтобы капли не отрывались, а перетекали плавно, применяют короткую электрическую дугу. Иногда, удается даже касаться концом электрода свариваемого изделия, чтобы предотвратить его прилипание к заготовке.

Вертикальный шов варится двумя способами: сверху-вниз или снизу-вверх.

Снизу-вверх

При технологии «снизу-вверх» первоначально сварочная ванна находится внизу. Расплавленный металл поступает в нее сверху. Чтобы жидкий металл не проливался, сварочный электрод устанавливается под углом к плоскости вертикального сварного шва.

Его плавящийся конец находится выше другого конца, закрепленного в держателе. Таким образом, он как бы поддерживает сварочную ванну, не дает расплескаться металлу.

Нижние слои будут кристаллизироваться, и становиться своеобразной подставкой для новой ванны. Так осуществляется ручной дуговой способ создания вертикального шва.

При любом способе необходимо поддерживать сварочный ток таким, чтобы кристаллизация ванны происходила быстрее, чем плавление электрода и кромок. Это достигается за счет короткой дуги и образования малых капель жидкого металла.

Сверху вниз

При сваривании вертикальных стыков методом сверху вниз электрод так же располагается концом вверх. Край сварочной ванны поддерживается электрической дугой и электродом.

Задача заключается в опережающем расплавлении нижнего края ванны с одновременным ее удержанием. Верхний край должен успевать кристаллизоваться из-за отсутствия поступления теплоты от расплавленного электрода.

Если расплескивание все же происходит, то нужно увеличить сварочный ток и увеличить скорость перемещения электрода вниз. Желательно также увеличить ширину шва.

Вертикальный сварочный шов инвертором получается лучше, чем при использовании обычного аппарата. Это связано с более стабильной сварочной дугой.

Сварка вертикального шва

Перед началом работ необходимо определиться с тем, какой шов требуется выполнить. Существует несколько основных типов швов:

  1. Сварка плоских листовых соединений.
  2. Вертикальный шов.
  3. Угловое сварочное соединение.
  4. Сварка трубчатых соединений.

Во время выполнения вертикальной сварки и получения четкого и ровного шва должна соблюдаться схема процесса. Для этого подготовленные детали должны быть четко зафиксированы. С помощью прихваток необходимо скрепить их по краям в 3-4 местах. К деталям требуется закрепить массу с помощью зажима. Наклон электрода должен составлять 70-75° относительно поверхности.

Читать еще:  Как правильно держать электрод при сварке?

Для того чтобы правильно варить вертикальный шов электросваркой, необходимо периодически производить вращательные движения, которые помогут сгребать расплавляющийся металл в точку соединения 2 деталей. Окончание электрода должно находиться точно в середине шва. Процесс сварки нужно вести снизу вверх, прилепляя каплю за каплей. Это поможет постепенно заливать зазор расплавленной электродной проволокой.

Соблюдение правильного угла позволит равномерно стекать расплавленной электродной проволоке. Чем более равномерно будет она стекать, тем ровнее и качественнее получится шов.

После того как поверхность шва остынет, с помощью молотка необходимо отбить шлак с поверхности деталей. Он образуется в процессе работы от продуктов горения металла. Шов готов, но чем чаще будут производиться сварочные работы, тем более аккуратным и качественным будет он получаться.

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.

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 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.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector