Как обеспечить хороший провар корня шва при сварке

Обновлено: 28.06.2024

Под режимом сварки понимают совокупность контролируемых параметров, определяющих сварочные условия. Выбор режима предусматривает определение значений параметров, при которых обеспечивается устойчивое горение дуги и получение швов заданных размеров, формы и свойств. Параметры режима подразделяют на основные и дополнительные. К основным параметрам ручной дуговой сварки покрытыми электродами относят диаметр электрода, силу сварочного тока, род и полярность его, напряжение дуги. К дополнительным относят состав и толщину покрытий, положение шва в пространстве, число проходов.

Диаметр электродов выбирают в зависимости от толщины металла, катета шва, положения шва в пространстве. Примерное соотношение между толщиной металла S и диаметром электрода d при сварке шва в нижнем положении составляет:

S, мм . 1-2 3-5 4-10 12-24 30-60
d, мм . 2-3 3-4 4-5 5-6 6 и более

Выполнение вертикальных, горизонтальных и потолочных швов независимо от толщины свариваемого металла производится электродами небольшого диаметра (до 4 мм), так как при этом легче предупредить стекание жидкого металла и шлака из сварочной ванны. При сварке многослойных швов для лучшего провара корня шва первый шов сваривают электродом диаметром 3-4 мм, а последующие - электродами большего диаметра.

Сила сварочного тока обычно устанавливается в зависимости от выбранного диаметра электрода. При сварке швов в нижнем положении шва для электродов диаметров 3-6 мм сила тока может быть определена по соотношению ТОК = (20 + 6d)d; для электродов диаметром менее 3 мм ТОК = 30d.
Из приведенной зависимости следует, что допустимая сила тока ограничена. При большой силе тока наблюдается перегрев стержня электрода. В результате ухудшаются защитные свойства покрытия, его осыпание со стержня, нарушается стабильность плавления электрода.
При сварке на вертикальной плоскости силу тока уменьшают на 10-15%, а в потолочном положении-на 15-20% против выбранного для нижнего положения шва.

Род тока и полярность устанавливаются в зависимости от вида свариваемого металла и его толщины. При сварке постоянным током обратной полярности на электроде выделяется больше теплоты. Исходя из этого обратная полярность применяется при сварке тонких деталей с целью предотвращения прожога и при сварке легированных сталей во избежание их перегрева. При сварке углеродистых сталей-применяют переменный ток исходя из учета экономичности процесса.

Основные положения сварки. Ручную сварку можно производить во всех пространственных положениях шва, однако следует стремиться к нижнему положению, как более удобному и обеспечивающему лучшие условия для достижения высокого качества сварного шва.

Технология выполнения ручной дуговой сварки предусматривает способ возбуждения дуги, перемещения электрода в процессе сварки, порядок наложения швов в зависимости от особенностей сварных соединений.
Возбуждение дуги осуществляется при кратковременном прикосновении конца электрода к изделию и отведении его на расстояние 3-5 мм. Технически этот процесс можно осуществлять двумя приемами: касанием электрода впритык и отводом его вверх; чирканием концом электрода, как спичкой, о поверхность изделия.
В процессе сварки необходимо поддерживать определенную длину дуги, которая зависит от марки и диаметра электрода. Ориентировочно нормальная длина дуги должна быть в пределах L_д = 0,5d +1 ,
где:
Lд - длина дуги, мм;
d - диаметр электрода, мм.
Длина дуги оказывает существенное влияние на качество сварного шва и его геометрическую форму. Длинная дуга способствует более интенсивному окислению и азотированию расплавляемого металла, увеличивает разбрызгивание, а при сварке покрытыми электродами основного типа приводит к пористости металла.

Для образования сварного шва электроду придается сложное движение в трех направлениях. Первое движение - это поступательное движение электрода по направлению его оси. Оно производится со скоростью плавления электрода и обеспечивает поддержание определенной длины дуги. Второе движение электрода направлено вдоль оси шва и производится со скоростью сварки. В результате этих двух движений образуется узкий, шириной не более 1,5 диаметра электрода, так называемый ниточный шов. Такой шов применяется при сварке тонкого металла, а также при выполнении, корня шва при многослойной (многопроходной) сварке. Третье движение - это колебание конца электрода поперек оси шва, которое необходимо для образования валика определенной ширины, хорошего провара кромок и замедления остывания сварочной ванны. Колебательные движения электрода поперек оси шва могут быть различными и определяются формой, размером и положением шва в пространстве.

При горении дуги в жидком металле образуется кратер, являющийся местом скопления неметаллических включений, что может привести к возникновению трещин. Поэтому в случае обрыва дуги (а также при смене электрода) повторное зажигание ее следует производить впереди кратера, а затем переместить электрод назад, переплавить застывший металл кратера и только после этого продолжить процесс сварки. Сварщик должен внимательно следить за расплавлением кромок деталей и торца электрода, проплавлением корня шва и не допускать затекания жидкого металла впереди дуги.

Заканчивают сварку заваркой кратера. Для этого или держат неподвижно электрод до естественного обрыва дуги, или быстро укорачивают дугу вплоть до частых коротких замыканий, после чего ее резко обрывают.

Выполнение стыковых швов. Стыковые швы применяют для получения стыковых соединений. Стыковые соединения со скосом одной или двух кромок могут выполняться однослойными или многослойными швами. При сварке однослойным швом дугу возбуждают на краю скоса кромки, а затем, переместив ее вниз, проваривают корень шва. На скосах кромок движение электрода замедляют, чтобы лучше проварить их. При переходе дуги с одной кромки на другую скорость движения электрода увеличивают во избежание прожога в месте зазора между кромками. При сварке многослойным швом после заполнения каждого последующего слоя предыдущий слой тщательно зачищают от шлака, так как в противном случае между отдельными слоями могут образоваться шлаковые включения. Последними проходами создается небольшая выпуклость шва высотой 2-3 мм над поверхностью основного металла.

Сварку соединений ответственных конструкций большой толщины (свыше 25 мм), когда появляются объемные напряжения и возрастает опасность образования трещин, выполняют с применением специальных приемов заполнения швов блоками или каскадом. При сварке блоками (рис. 1.6) сначала в разделку кромок наплавляют первый слой небольшой длины 200-300 мм, затем второй слой, перекрывающий первый и имеющий примерно в два раза большую длину. Третий слой перекрывает второй и длиннее его на 200-300 мм. Так наплавляют слои до тех пор, пока на небольшом участке над первым слоем разделка не будет заполнена. Затем от этого участка сварку ведут в разные стороны короткими швами тем же способом. Таким образом, зона «сварки все время находится в горячем состоянии, что предупреждает появление трещин. При каскадном методе выполняется обратно ступенчатая сварка, при которой многослойный шов выполняют отдельными участками с полным заполнением каждого из них.

Выполнение швов в нижнем положении. Эти швы являются наиболее удобными для сварки, так как в этом положении капли электродного металла .под действием собственного веса легко переходят в сварочную ванну и жидкий металл не вытекает из нее. Кроме того, наблюдение за сваркой при нижнем положении более удобно. В процессе сварки электрод наклоняют по направлению сварки на угол 10-20°.

Выполнение швов в вертикальном положении. В этом случае электродный металл и основной стремятся стечь вниз. Поэтому вертикальные швы выполняют очень короткой дугой, при которой расстояние между каплями на электроде и жидким металлом в сварочной ванне настолько мало, что между ними возникает взаимное притяжение. Благодаря этому капли электродного металла сливаются со сварочной ванной при малейшем касании их между собой. Вертикальные швы выполняют как снизу вверх, так и сверху вниз. В первом случае дуга возбуждается в самой нижней точке вертикально расположенных пластин, и после образования ванны жидкого металла электрод, установленный сначала горизонтально (положение 1), отводится несколько вверх (положение 2). При этом застывший металл шва образует 1 подобие полочки, на которой удерживаются последующие капли металла. Для предотвращения вытекания жидкого металла из ванны необходимо совершать колебательные движения электродом поперек оси шва с отводом его вверх и поочередно в обе стороны. Это обеспечивает быстрое затвердевание жидкого металла.

Сварку сверху вниз применяют при малой толщине металла или при наложении первого слоя шва в процессе многослойной сварки. В этом случае подтекающий под дугу жидкий металл уменьшает возможность образования сквозных прожогов. В начале сварки дуга возбуждается в самой верхней точке пластин при горизонтальном расположении электрода. После образования ванны жидкого металла электрод наклоняют на 15-20° с таким расчетом, чтобы дуга была направлена на основной и наплавленный металл. Для улучшения условий формирования шва амплитуда колебательных движений электрода должна быть небольшой, а дуга -очень короткой, чтобы капли расплавленного металла удерживались от стекания вниз.

Выполнение швов в горизонтальном положении. Эти швы выполнять труднее, чем в вертикальном положении. Для предупреждения стекания жидкого металла скос кромок обычно делается на одной верхней детали. Дуга в этом случае возбуждается на нижней горизонтальной кромке (положение 1), а затем переносится на притупление деталей и затем на верхнюю кромку (положение 2), поднимая вверх стекающую каплю металла. Колебательные движения электродом совершают по спирали. Выполнять горизонтальными сварными швами нахлесточные соединения легче, чем стыковые, так как горизонтальная кромка листа способствует удержанию расплавленного металла от отекания вниз. При выполнении горизонтальных швов с двумя скосами кромок устанавливают порядок их заполнения, который в процессе проваривания верхней кромки позволяет избежать потолочного положения расплавленного металла.

Выполнение швов в потолочном положении. Эти швы являются наиболее трудными. Объясняется это тем, что масса капли препятствует переносу металла с электрода в сварочную ванну, а расплавленный металл стремится вытечь из ванны вниз. Поэтому в процессе сварки нужно добиться, чтобы объем сварочной ванны был небольшим. Это достигается применением электродов малого диаметра (не более 3-4 мм) и сварочного тока пониженной силы. Основным условием получения качественного шва является поддержание самой короткой дуги путем периодических замыканий электрода с ванной жидкого металла. В момент замыкания капли металла под действием сил поверхностного натяжения втягивается в сварочную ванну. В момент удаления электрода дуга гаснет и металл шва затвердевает. Одновременно электроду сообщаются также и колебательные движения поперек шва. Наклон электрода к поверхности детали должен составлять 70-80° в направлении сварки.

Выполнение швов различной длины. Все сварные швы в зависимости от их длины условно разбивают на три группы; короткие - до 250 мм, средней длины -от 250 до 1000 мм, длинные -от 1000 мм и более.

Как получить НАКС сварщика? На аттестацию отводится один день. Если экзамен будете сдавать не на предприятии, а при комбинате или в институте, то приходите с утра, начинаете готовиться. После подготовки вам дается два отрезка труб (катушка) и вы их варите на просвет. Так же нужно произвести подготовку кромок – снятие фасок до 45 градусов, стыковку труб (для этого в кабинке должен быть специальный зажим), их прихватку.
На аттестацию лучше прийти подготовленным, со своим инструментом и расходными материалами. Хорошо бы купить сумку, в которую можно будет все компактно уложить и без особых проблем транспортировать. С собой надо взять:
• килограммов 2-3 электродов LB 52U Kobelco диаметром 2,6, потому что они аттестованные. На месте вам скорее всего предложат электроды, но вряд ли это будут LB, вероятно вам дадут меровские (МР-3), которыми шов не заваришь, либо УОНИ. Т.е. лучше прийти со своими электродами и попросить их положить в печь, пока вы будете тренироваться;
• угольник для центровки деталей, чтобы не было их смещения;
• шлакоотбойный молоток;
• шлифмашинка (болгарка). Шлифовальные круги, отрезные, щетка по металлу. Труба должна быть зачищена до металлического блеска изнутри и снаружи на расстоянии 30 мм от свариваемых кромок.
• обычную металлическую щетку.
• свой электрододержатель. Держак, который будет вам предоставлен на месте может быть разболтанным и не держать электрод.
• маску (это самое главное). Лучше приобрести недорогой Хамелеон. Можно приобрести его на один раз, чтобы сдать экзамен.

Сварка труб для аттестации НАКС под дефектоконтроль (ультразвук или рентген)

Подготовительные работы

После того. как была снята фаска необходимо зачистить заусенцы, чтобы они не мешали правильному формированию корня шва. Делается это напильником. После того, как вы сняли фаску и внутри заусенцы нужно сделать притупление кромок, потому как слишком острый угол в процессе сварки будет быстро плавиться. По ГОСТ притупление делают до 2 мм.

Сборка

Этот этап очень важный, выполняйте его предельно внимательно. От правильности сборки полностью будет зависеть успех сварного соединения.
По правилам необходимо состыковать трубу и прихватить ее. Делать это нужно так, чтобы был соответственный зазор для полного провара, не было смещения. Так же хотелось бы отметить, что трубы бывают с эксентриситетом (не совсем круглые). Даже в такой серьезной организации, как НАКС трубы могут раздавать овальные, что в итоге повлияет на смещение. По правилам допускается 1 мм, но все-равно это много и в корне шва могут быть не сплавления из-за смещения и эллиптичности труб.

Для стыковки труб берут ровный уголок или швеллер, на который их укладывают и выставляют зазор, который может быть примерно от 2 до 3 мм. Обычно его обеспечивают диаметром электрода, который просто вставляется в стык между двумя трубами. Если вы варите электродом 2,5 мм. то, соответственно, и зазор будет столько же.

Примечание. Корневой проход труб любого диаметра (если это не совсем огромный размер) варится только электродом 2,5 мм. если пробовать заварить корень тройкой, то ничего хорошего из этого не выйдет.

Следующий момент, который хотелось бы отметить. При сдаче аттестации НАКС вам могут предоставить трубы толщиной до 10 мм, чтобы усложнить задачу. При таких толщинах нужно увеличивать зазор до 3 мм. Так же нужно учитывать и делать погрешность на то, что при прихватывании трубу может стягивать в месте прихватки напряжениями в металле. Сделайте зазор побольше на несколько десятых миллиметра, чтобы не было трудностей в дальнейшем.
Для более надежной стыковки так же можно применить магниты. Их можно закрепить с двух сторон.

Наплавка прихваток

Для сварки трубы диаметром 133 мм и толщиной стенки 4 понадобится ориентировочный ток 50А, в процессе работы его можно корректировать. Прихватка ставится сначала с одной стороны трубы, потом, соответственно, напротив. Если это необходимо, корректируется зазор между трубами. Третья прихватка ставится на 90 градусов от первой, а четвертая напротив третьей.

Обработка прихваток

После постановки прихваток необходимо их хорошо зачистить. В их начале и конце необходимо сделать запилы, чтобы устранить возможные дефекты (несплавления и поры).

Сварка корня шва

Облицовочный шов

Контроль узла

Края шва зачищаются на расстояние около 50 мм (брызги, наплывы и т.д.)
Сам контроль начинается с визуального осмотра качества лицевого шва. Впрочем, к нему обычно вопросов не возникает, чего не скажешь про корневой проход.
Если труба прошла визуальный осмотр, только в таком случае она допускается на исследование неразрушающими методами (УЗВ, рентген).

Требования к лицевому проходу:

Корневой проход:

• Высота обратного валика 0,5-1 мм.
• не допускаются несплавления и непровары.

(полуавтоматическая сварка)

Теперь речь пойдет о том, как сделать сварные швы с помощью полуавтомата, если вы варите ответственные конструкции или собираетесь их передать под контроль для аттестации НАКС.

Вот как это делается на примере двух заготовок (пластин) толщиной 12 мм, свариваемых встык в вертикальном положении инвертором SKYWAY 330.

Пластины нужно подготовить: вырезать с помощью плазмореза или болгарки.

Также для корректного хода работы понадобятся:
• выводные планки (2 шт.) – необходимы для начала и завершения сварки, так как трудно получить качественный шов на данных этапах. Планки технологические и впоследствии срезаются;

• приспособления, препятствующие обратному выгибанию наших заготовок (2 шт.);

• шаблон для контроля зазора (любая железка, позволяющая выставить зазор, в нашем случае 2 мм).

Для того, чтобы правильно подготовить наше соединение к проведению дальнейших сварочных работ, нужно ознакомиться с требованиями ГОСТ 5264-80 (кликните, чтобы загрузить страницу с текстом). Ищите в нем соединение, с которым вы будете работать, в в нашем варианте это С17. В ГОСТе указано, как это соединение подготовить: нужно выполнить скос кромок под углом 30 о и притупить их. Пластины нужно зачистить от окислов, грязи и ржавчины на расстоянии не менее 10 мм от границ будущего сварного шва.

Для правильной сборки удобно использовать магнитный угольник. Он выровняет пластины относительно друг друга и предупредит их смещение в процессе постановки прихваток.

Двухмиллиметровый зазор контролируем шаблоном, роль которого может выполнять любой подходящий по размерам кусок металла. Приложите шаблон к месту предполагаемого начала сварки и выставите зазор точно по нему. В месте конца сварки зазор нужно немного увеличить, из-за того, что пластины будут стягиваться во время кристаллизации наплавленного металла.

Присп-я, препятствующие деформации пластин, прихваченные точками

После того, как вы поставили прихватки, нужно посмотреть, не сместились ли пластины. Для этого можно использовать тот же шаблон для выставления зазора. Если он имеет ровный край, им можно контролировать, насколько свариваемые пластины ровно выставлены относительно друг друга – просто приложить ровный край к соединению и посмотреть отсутствие просветов.

Проверка смещения шаблоном

Если такие будут обнаружены – на данном этапе всегда можно подрихтовать с помощью молотка или других спец. приспособлений.

Теперь можно варить сплошной шов. Надеваем перчатки, маску, вооружаемся горелкой полуавтомата. Обваривать нужно не сильно, потому что приспособления против выгиба заготовок выполняют технологическую роль и их нужно будет выбить.

Приварка выводных планок

Подготовка планок такая же, как и для основного металла. Выполняется скос кромок, толщина их тоже должна соответствовать толщине свариваемой конструкции. Их устанавливают на прихватках.

Выводная планка, прихваченная к основному металлу

Для того, чтобы повысить уровень сложности задачи, сварщику лучше выполнить вертикальный шов соединения, это позволит в полной мере проверить его навыки и умения. Также необходимо правильно настроить параметры сварки на источнике питания SKYWAY 330. Параметры можно настроить путем проб и ошибок. В нашем случае, для толщины заготовок 12 мм были выбраны следующий сварочный режим: U = 17В; Vподачи= 3 метра; Uкорректир.=-5; L=0, где L-индуктивность.
Расходные материалы (они оптимальны для приведенного случая):
Электродная проволока Ø1 мм;
Газовая смесь 82% Ar+18% CО2.

По правилам, чтобы избежать наводораживания сварного шва, приводящего к появлению пор, пластины нужно подогреть до Т = 100 … 120 оС. Правила, на то они и правила, чтобы их обходить. Несомненно, поры представляют собой дефекты шва и являются браковочным признаком. Однако следует предположить, что в процессе прохождения шва имеющаяся на поверхности металла влага немедленно испарится. В конце концов, никому не приходит в голову подогревать проволоку перед сваркой. Тем не менее, если вы сдаете экзамен на аттестацию НАКС, вам следует о существовании такой операции знать — это требование обязательное. В производственных условиях операцию можно выполнить в печи, в остальных случаях — с помощью ацетилено-кислородного резака или горелки.

Ход работы

Выполняем следующие проходы:

2. Заполняющий
Более простой технически, чем предыдущий. Он также подлежит зачистке, но не такой скрупулезной.

3. Облицовочный
В процессе сварки следите, чтобы не возникали подрезы по краю шва.

Осталось сбить молотком все технологические приспособления, планки и зачистить металл от остатков присадочного материала.

В зависимости от вида дефектоскопического контроля шва, который будет применяться далее для выявления дефектов, может потребоваться зачистка заподлицо лицевого и обратного валика шва.

Для крепкого соединения двух металлических листов или труб необходимо использовать сварочный шов. Рассмотри, какими они бывают, а также для каких целей подойдёт каждый из них, преимущества различных видов сварки и как вообще происходит соединение двух поверхностей с помощью электрической дуги. Читайте статью до конца и узнаете про этапы создания сварочного шва, и какие существуют виды очистки от окалин.

Виды сварки, поэтапная инструкция и ТБ

Существуют разные способы сварки:

Полумесяц. Электрод располагается под прямым или острым углом по отношению к поверхности и двигается волнообразно по уровню шва.
Лесенка. Электрод необходимо расположить также, как в предыдущем варианте, но при нагреве материала его требуется отодвинуть, а потом подносить обратно.
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.

Также есть поэтапная инструкция сварки электродом:

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

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.

Виды швов и соединений

Все соединения в сварке по-своему интересны и оригинальны. Но главное, чтобы они были качественными и прочными. Существует несколько видов таких швов:

Стыковое. Самое распространённое соединение для разных методов. Достоинства: высокая производительность сварки, маленький расход материала, высокая прочность, нет конструктивных напряжений. Но для этого шва необходимо тщательно подготавливать кромку, а также располагать детали так, чтобы не было погрешностей. Используется для сварки листов, труб и сортового металлопроката.
Угловое. Бывают односторонними и двусторонними (таким образом увеличивая прочность). С помощью предварительной заготовки кромок можно делать любой угол наклона. Применяют для соединения листовых, трубных и фасонных заготовок.
Тавровый. На элементе, который приваривается сверху, перпендикулярно нижнему, необходимо сделать обрезную кромку. Такое действие желательно делать с двух сторон, чтобы после сварки все детали держались крепче. Применяется для соединения листовых заготовок.

Нахлёстанный. Для такого шва не нужно делать разделку кромок, но рекомендуется использовать их обрезными. Для того, чтобы в будущем между листами не было коррозии, необходимо проварить соединение с обоих сторон. Применяют для точечной и контактной сварки.
Прорезной. Бывает в закрытом или открытом варианте. Применяется при необходимости усиления нахлёстанного соединения.
С накладками. Также используется для усиления стыковых или нахлёсточных швов.
Торцовый. Листы необходимо наложить друг на друга и сварить по общим торцам.
С электрозаклепками. Верхний лист необходимо просверлить перед использованием, потом проварить с захватом нижней детали. Соединение считается прочным.

Также соединение может делать различными способами в зависимости от положения детали:

горизонтальным;
вертикальным;
потолочным швом;
нижним швом (самый удобный, так как он легко контролируется, в отличи от остальных).

Первые 3 варианта сложные и для их выполнения требуется иметь опыт в такой работе.

Горизонтальная сварка

Горизонтальную сварку можно делать в любом направлении, как удобно сварщику. Угол наклона можно делать любой, главное – следить за тем, чтобы ванна не уходила на нижнюю стенку. Чтобы этого не происходило необходимо ускорять движения и меньше нагревать металл.

Также можно воспользоваться ещё одним способом: отрывать дугу, чтобы металл успевал остывать ни не стекал. Или понизить силу тока. Но важно помнить, что сразу все методы использовать не стоит, необходимо их чередовать. Горизонтальный шов можно делать разными узорами и рисунками, главное, чтобы они были прочными.

Также есть несколько рекомендаций по такому шву:

электрод необходимо располагать немного назад на шов;
движение стержня должно идти спирально;
дугу нужно зажигать на нижней кромке и переводить на верхнюю;
сварочный шов слева направо будет более качественным.

Горизонтальное соединение необходимого провара можно сделать, если поперечно перемещать конец электрода между стыкуемыми местами.

Видео описание

В этом видео показан пример горизонтального соединения электродом:

Вертикальное соединение

При исполнении вертикального шва нужно держать конец устройства на близком расстоянии от материала. Это нужно для того, чтобы сплав не растекался под собственным весом. Если электрод не залипает, его можно прислонять к поверхности для удобства. Разделение краёв деталей зависит от толщины материала (используется от 0,5 см) и выбранного метода соединения.

После этого их нужно зафиксировать и соединить поперечными швами на расстоянии в 100-200 мм. Сварка вертикальных швов проводится от верхнего края детали к нижнему и обратно. Рекомендуется делать шов от нижней точки и подыматься к верхней части, так как он выйдет прочнее, а жидкая часть будет проталкиваться выше и меньше вытечет. Но вертикальный шов электродуговой сваркой лучше делать уже опытным сварщикам, у которых есть стаж.

Поэтапная инструкция достаточно простая к применению:

Электрод размещается перпендикулярно к детали и подать на него питание.
После расплавления на стыке следует изменить угол электрода на 15-20 °, при этом слегка опустить держатель.

Проводить электрод необходимо по линии соединения поперечными зигзагами. Такой шов, по мнению многих сварщиков, считается прочным.

Также, чтобы знать, как правильно варить вертикальный шов, нужно прислушаться к некоторым советам:

Чтобы избежать растекания материала следует делать валик максимально тонким. Но электрод нужно двигать не меняя угла наклона.
Ширина навара должна отличаться от электрода не больше чем вдвое.
Данный тип соединения следует применять на максимальной мощности инструмента.

Перед тем, как варить вертикальный шов электросваркой, необходимо учесть все нюансы выбранного метода, чтобы на выходе не получить брак.

Видео описание

В этом видео показано выполнение вертикального шва электродом:

Вертикальная сварка с помощью инвертора

После разбора, как правильно варить вертикальный шов электросваркой, можно узнать, как варить вертикальный шов инвертором. Второй способ ручной, но он работает немного по другому принципу, с использованием электрода из сварочной проволоки (плавящийся). При таком методе работы следует внимательно следить за тем, как ведётся конец устройства. Если неправильно выбрать положение держатели или угол наклона, то получится брак.

Соединение деталей следует производить отдельными участками (точками) постоянно убирая электрод и прикладывая его обратно, чтобы материал брызгами растекался по поверхности. Таким образом шов выходит лучше, чем с помощью обычного аппарата, так как дуга будет непрерывно контактировать с поверхность во время образования точки.

Перед тем, как варить вертикальный шов таким способом, необходимо понять принцип двух траекторий:

Теперь начинающий сварщик знает, как правильно варить вертикальный шов инвертором. Но все равно для создания таких соединений нужен стаж и понимание того, как варить вручную.

Видео описание

В этом видео показано выполнение инверторного шва вертикально:

Потолочный шов

Теперь можно разобраться с тем, как варить потолочный шов электросваркой. Его необходимо на маленьком расстоянии от поверхности с помощью тугоплавкого электрода. Из-за этого на торце возникает чехольчик, способный предотвратить растекание материала. По мере создания шва конец электрода равномерно удаляется, а потом приближается к дуге. Во время отдаления она гаснет, а металл затвердевает. Чтобы знать, как варить потолочный шов, следует ознакомиться с информацией о том, какие электроды для него используются. Несмотря на направление ведения шва, он должен быть маленького диаметра.

При работе с потолочной сваркой в корне шва всплывают пузыри газа. Из-за этого может получиться брак. Её рекомендуется использовать только при невозможном выполнении нижнего шва.

Электрическая дуга

Электрическая дуга – это пространство, которое находиться между поверхностью и электродом в момент максимального нагрева. Его должно хватить для появления электрического разряда. Первое, что учатся делать сварщики на практике – это её контроль. Есть 3 дуговых промежутка во время сварки:

Короткий (0,1-0,15 см). Главным отличием этой дуги является то, что металл плохо нагревается по ширине. На краях шва образовывается небольшое углубление, что показывает низкое качество.
Длинный (0,35 – 0,6 см). Дуга периодически гаснет, что отмечает также недостаточный прогрев. Также на выходе получается брак.
Нормальный (0,2-0,3 см). Вариант, подходящий для сварщика, который только учится работать с аппаратом.

Важно помнить, что от длины дуги зависит её напряжение, а также с её помощью устанавливается правильная или нет структура шва.

Зачистка швов

После окончания всех работ необходимо зачистить сварку от шлака, иначе есть шанс образования коррозии. Есть 3 основных способа:

Термическая обработка. Убирает из материала остаточное напряжение, формирующееся во время сварки. Есть двух видов: местная (нагревается или охлаждается сам шов) и общая (обрабатывается весь шов).
Механическая обработка. Снимает с детали остаточный шлак. Зачищенный шов после этого необходимо проверить на прочность, постучав молотком или плоскогубцами.
Химическая обработка. Наносится специальный антикоррозийный материал.

Для зачистки можно использовать много инструментов, главное – правильно их подобрать. Можно использовать щётку по металлу, специальную шлифовальную машинку или УШМ с абразивным кругом.

Для механической обработки самый простой способ – это ручной, так как для его применения нужна только металлическая щётка. Но наличие специальных машинок, указанных выше, ускорит процесс. С помощью такой зачистки можно убирать заусеницы, окислы, окалины и следы побежалости. Также важно помнить, что для качественной обработки необходимо правильно подобрать диск для шлифовки.

Химическая зачистка считается эффективной, если совместить её с механической. Можно обрабатывать травлением или пассивацией. Для первого варианта используют специальный состав, формирующий однородный слой, который через определённое время можно убрать механически. На материале после этого не образовывается коррозия.

Коротко о главном

Существует 4 основных способа создания швов: потолочный, горизонтальный, вертикальный, и нижний.

Последний самый простой, а первый более тяжёлый и применяется только в случае, если все остальные невозможно выполнить.

Также есть несколько видов траекторий, самые популярные это треугольником и ёлкой.

Необходимо следить за длиной дуги, чтобы она не превышала 2-3 мм, иначе получится брак.

Шлак после сварки необходимо зачищать. Можно это сделать тремя способами обработки: термическая, механическая и химическая. Лучше всего работает совмещение последних двух.

Хотите научится сваривать вертикальные швы и узнать, как правильно это делать. В нашей статье Вы найдете подробное описание и простой способ сварки вертикальных швов, которым получится заварить даже новичку.

Особенности

Вертикальные швы выполняют сварщики имеющий разряд не ниже 3 так как сварка этого вида шва процесс непростой. Он имеет ряд следующих особенностей:

Принципы сварки и основные требования

Основным принципом при сварке вертикальных швов ручной дуговой (РД) сваркой является то, что процесс нужно вести снизу вверх непрерывно или с отрывом электрода.

Также важным принципом при сварке вертикальных швов является совершение колебательных движений электродом. О способах выполнения движений поговорим ниже.

Основные требования к подготовке и к сварке, следующие:

Свариваемые заготовки должны быть зачищены до металлического блеска, абразивным инструментом, напильником или металлической щеткой.
Далее производится сборка и прихватка. Прихватка – это сварочный шов небольшой длины выполняемый для того чтобы зафиксировать детали в процессе сварки. Так как из за увеличения температуры металл расширяется и деформируется. Размер прихватки зависит от толщины свариваемых деталей. Как правило высота прихватки 0,5–0,7 от толщины деталей. Длина же их от 10 до 30 мм. Расстояние между прихватками 150-250 мм.
Проверка размеров после сборки. Проверяется зазор между деталями, угол скоса кромок (если это предусмотрено типом соединения), смещение деталей относительно друг друга.

Ниже приведены допустимые значения контролируемых параметров на примере стыкового соединения С17 с V-образной односторонней разделкой по ГОСТ 5264-80.

Условия получения качественного шва

Чтобы получать качественные соединения при выполнении вертикальных швов электросваркой необходимо соблюдать несколько важных условий:

Подрез — это сварочный дефект в виде небольшого углубления между сварочным швом и основным металлом.

Как варить вертикал – способы

Как уже говорилось ранее существует 3 техники снизу вверх, сверху вниз и сварка с отрывом электрода.

Для первых двух способов лучше всего использовать электроды с основным покрытием, а для сварки с отрывом с рутиловым. Потому как рутиловые электроды обеспечивают более легкий поджиг дуги, но варить ими протяженные швы сложнее из-за большого количества шлака. В процессе сварки шлак сильно растекается и начинающему сварщику сложно понять, где в сварочной ванне метал, а где расплавленный шлак. Из-за чего часто получается такой дефект как зашлаковка шва.

Подробно рассмотрим каждый из этих способов ниже.

Снизу вверх

Применяя данный способ легче всего контролировать сварочную ванну и проваривать большие толщины. Сварочный шов начинают в нижней точке и постепенно заполняя разделку поднимаются до верха.

Сам процесс сварки вертикального шва выполняется в несколько этапов: первоначально разжигается друга, длина которой немного больше 2–3 диаметра электрода. Это делается для того, чтобы прогреть металл и электрод не прилип. Прогрев происходит 2–3 секунды после чего длина другие уменьшается до 0,5–1 диаметра электрода.

Далее можно начинать процесс сварки, а именно наплавки в нижней точке небольшого валика (полки). Если толщина металла более 3 мм, то сварку нужно выполнять в несколько проходов. Первый – корневой проход нужно варить без колебательных движений, просто медленно ведя электрод снизу вверх или совершая возвратно поступательные движения вдоль разделки кромок.

При следующих проходах (заполнении и облицовке) электрод медленно перемещают от одной кромки к другой.

В процессе сварки нужно уделить особое внимание скорости ведения процесса, так как если вести сварку слишком медленно, металл начнёт стекать, образуя наплывы. В то же время если сварку вести слишком быстро, то есть риск не проварить стык. Начинающие сварщики здесь могут использовать такой прием. Нужно вести сварку так, чтобы верхний край сварочной ванны был примерно на одной линии с верхней кромкой электрода.

Сварочный электрод при выполнении вертикальных швов снизу вверх держит как правило под углом около 45–50 градусов.

В тех случаях, когда нужно обеспечить более глубокий провар угол электрода выбирают ближе к 90 градусам. А когда металл начинает течь то электрод наклоняют на встречу сварочной ванне, удерживая расплавленный металл в сварочной ванне за счёт давления дуги.

Чтобы заполнить разделку, сварщику необходимо совершать колебательные движения электродом. Основные виды движении имеют форму: треугольника, полумесяца, буквы Z и другие. О них подробно будет написано ниже.

Сверху вниз

Процесс возбуждения дуги происходит при расположении электрода под углом 90 градусов к поверхности детали. После того как дуга загорелась электрод располагают углом на сварочную ванну, чтобы за счёт давления дуги не давать расплавленному металлу вытекать.

Процесс также выполняется с колебательными движениями. В данном случае чаще всего используются Z-образные перемещение или в виде полумесяца.

Этот способ (В1) часто применяется при полуавтоматической сварке, а при ручной дуговой достаточно редко.

Как варить вертикальный шов дуговой сваркой с отрывом

Несомненным плюсом способа сварки с отрывом является то, что им может варить вертикал даже новичок. Так как при использовании его металл будет успевать остыть и не будет течь. Это сильно облегчает процесс, но есть и минус в виде того, что скорость выполнения сварки сильно снижается.

Процесс выполнения, следующий:

подключить аппарат на обратную полярность и выставить силу тока (подбирать значение на пробных заготовках)
зажигается дуга в разделке кромок и увеличиваем ее длину до 1,5–2 диаметра электрода;
электрод под углом 45–50 градусов.
прогреваем металл в нижней точке 1-3 секунды перемещая электрод с одной детали на другую;
металл остывает меняя цвет с ярко красного до бордового в этот момент снова происходит поджиг дуги;
дуга переносится с одной детали на другую, задерживаясь на каждой из стенок совершая как бы движения по спирали накладывая точки одна на другую.

Как варить вертикальный шов – движения электрода

Для вертикальных стыков применяют чаще всего 3 вида перемещения электрода:

Колебательные движения поперек стыка.
Возвратно-поступательное перемещение вдоль стыка.
Прямолинейное (прямое) перемещение.

Колебательные перемещения электрода позволяют получать швы большой ширины (до 3–4 диаметров электрода за один проход). Это серьезно увеличивает производительность, особенно в тех случаях, где толщины металла 20 мм и более.

Возвратно-поступательное и прямолинейное движения используются при сварке корневого прохода, также для деталей с небольшими толщинами и на нержавеющих сталях. Шов будет получаться более аккуратным и прочным, а в процессе выполнения можно отчетливо видеть, где шлак, а где металл. На данном способе легче удерживать одинаковую скорость и длину дуги, а следовательно, начинающим будет легче.

Хотите узнать что такое MIG MAG сварка и в чем отличие. Переходите по ссылке.

Возвратно-поступательные (для рутиловых электродов)

Возвратно-поступательное движение при сварке вертикальных швов чаще всего используются когда толщина соединяемых деталей небольшая (до 5 мм) сварка выполняется рутиловыми электродами. Также данный метод можно использовать при сварке корневого шва (корневой – это шов, который выполняется самым первым, при многослойной сварке).

Техника выполнения несложной и заключается в следующем:

Зажигается дуга и проваривается небольшой участок шва ( 5-10 мм).
Далее происходит возврат электрода на 1/3 заваренного участка.
После электрод снова перемещают вверх проваривая новый 10-15 мм и так повторяется до конца стыка.

В результате получается сварной валик шириной 1,3-1,5 диаметр электрода.

Елочка

Для вертикальных соединений данный способ перемещения выполняют следующим образом:

В нижней части наплавляется небольшая полочка, которая не даст металлу вытекать.
Электрод начинают вести во вверх и вправо, после чего возвращаются вниз.
Далее электрод ведут вверх и влево после чего снова возвращаются вниз.
Так процесс выполняется до полной заварки стыка.
Процесс необходимо ввести и равномерно (с одинаковой скоростью), чтобы получить максимально аккуратный шов.

Треугольник

Этот способ перемещения чаще всего используют, когда нужно сваривать большие толщины, так как он позволяет за один проход получать максимально широкий шов до 4 диаметров электрода. Его очень удобно использовать для тавровых соединений. Техника выполнения, следующая:

Зажигается дуга и производится прогрев металла.
В нижней части всё также нужно наплавить небольшую полочку на каждый из кромок.
Начинаем сварку по центру, зажигаем дугу и немного задерживаемся (до 0,5 сек).
Смещаем электрод на правую кромку и задерживаемся на ней.
Переходим на левую кромку также задерживаемся на ней.
Переводим на центр стыка чуть выше и повторяем процесс до завершения, задерживаясь на каждой из кромок и по центру.

Задерживаться нужно в точках для того чтобы шов имел плавный переход к основному металлу (не был чрезвычайно выпуклый), а также чтобы не образовывался подрез.

Полумесяцем и Z-образные перемещения

Z- образные перемещения, а также их усложнённая версия полумесяцем выполняются в следующей последовательности:

Направляем полку внизу.
Зажигаем дугу немного прогреваем металл.
Электрод плавно и с одинаковой скоростью перемещается с одной кромки на другую

Если использовать данные способы для облицовки лучше применить угол близких к 90° чтобы шов не был чрезмерно выпуклый. При заполнении угол можно делать более острым.

Как правильно варить вертикальный шов полуавтоматической электросваркой

Сварка вертикальных швов полуавтоматом чаще всего выполняется с использованием проволоки диаметром от 0,8 до 1,2 мм. Для данного способа сварки очень часто применяется метод сверху вниз при толщинах до 4 мм без колебательных движений. Угол между горелкой и изделием должен быть около 20-35°.

Если толщина больше, то применяется сварка снизу вверх. Горелкой так же, как и при ручной сварке совершаются колебательные движения. Чаще всего это движение типа “треугольник” с задержкой в середине. Угол наклона горелки к изделию в районе 75–85 градусов.

Сварочную дугу ориентируют на передний край ванны. Это делается для того, чтобы за счёт давления дуги снизить стекания жидкого металла и обеспечить глубокое проплавления корня.

Виды соединений

Вертикальные швы выполняются на таких видах соединений как:

Нахлёсточные;
Стыковые (встык);
тавровые;
угловые.

Встык

Вертикальная сварка стыковых соединений чаще всего применятся для труб, конструкциях из листов и профильных изделий. Процесс бывает однопроходные и многопроходной, односторонний и двухсторонний на подкладке и без таковой. Самый распространённое стыковое соединение это с17 двухсторонней V-образные разделкой выполняемые без подкладки.

Сварка встык при толщине до 3,5-4 мм чаще всего выполняется без колебательный движений и без разделки кромок за один проход. В тех случаях, когда толщина более 4 мм производится разделка кромок и процесс выполняется с колебательными движениями электрода.

Внахлест

Нахлёсточное соединение используется при сварке листовых конструкций, а также приварки фасонных и профильных изделий. Самым распространенным является соединение Н1 по ГОСТ 5264. Нахлёсточные соединения могут быть толщиной до 60 мм согласно данного ГОСТа. Процесс сварки ведут, снизу вверх выполняя Z – образные колебательные движения.

Как сваривать вертикальный шов при тавровом или угловом соединении

Вертикальные угловые и тавровые соединения свариваются снизу вверх с колебательными движениями электрода в виде треугольника с задержкой на каждый из кромок и по центру.

Контроль длины электрической дуги

В процессе сварки вертикального шва чрезвычайно важным является контроль длины сварочной дуги. Увеличенная длина дуги ведёт к образованию множество дефектов таких как:

наплывы;
подрезы;
кратеры;
поры;
брызги;
неравномерность шва;
прожоги металла.

Начинающим сварщикам необходимо тренироваться удерживать одинаковую длину дуги особенно при выполнении движений электродом.

Различают следующие длины дуги:

Короткая дуга (которой 0,5 – 1 диаметр электрода, но не более 1,5-2,0 мм).
Нормальная дуга – 2,0-3,0 мм.
Длинная дуга – более 3,5 мм.

Для ручной дуговой сварке рекомендуется использовать именно короткую дугу. Использование нормальной длины дуги также допустимо.

Таблицы режимов сварки

Зачистка сварных швов

По окончанию всех сварочных операций сварочный шов зачищается минимум на 50 мм в обе стороны.

Зачистку производят абразивным инструментом, металлическими щётками или наждачной бумагой. В процессе зачистки с поверхности шва убирают шлаковую корку и брызги металла.

Если сварочный шов будет подвергаться УЗК или рентген контролю то шероховатость поверхности должна быть не более Rz40.

Читайте также: