Разновидности и способы выполнения сварочных швов. Как правильно класть сварочный шов Красивые сварочные швы

Позволяет формировать надежные соединения между металлическими деталями. Очень часто сварочные работы выполняются в различных пространственных положениях, от этого будет зависеть технология формирования шва.

Для различных видов металла и типов соединения могут меняться параметры сварки, а также техника ее выполнения, например возможна сварка вертикальных швов, горизонтальных и т.д. О том, как правильно варить различные виды швов, поговорим дальше.

Длительность службы металлических конструкций зависит от качества и надежности соединений. Стоит понимать, что без шва сварки не бывает. Он, как правило, может стать уязвимым местом любой конструкции.

В связи с этим, когда речь заходит о сварке, именно шов является центральным элементом, определяющим качество и долговечность выполненного соединения.

Положение электрода при сварке.

В зависимости от способа выполнения работы разделяют :

односторонние;
двухсторонние – соединение выполняется с двух сторон изделия;
однослойные – выполняется за один подход с одним наплавленным валиком;
многослойные – количество слоев в данном случае равно числу «проходов».

В зависимости от пространственного расположения бывает сварка вертикальных швов, горизонтальная сварка, а также сварка в потолочном положении. Исходя из этого, сварка может выполняться снизу вверх и наоборот.

По способу расположения соединяемых деталей относительно друг друга выделяют такие швы, как стыковые, угловые, нахлесточные, тавровые, торцевые.

В стыковом соединении детали располагаются в одной плоскости. Такой тип используется в сварке листового металла, резервуаров, труб.

В угловых – детали устанавливаются под каким-либо углом относительно друг друга. В таком случае максимальная толщина детали не должна превышать трех миллиметров.

В нахлесточном соединении детали устанавливаются параллельно друг другу таким образом, чтобы одна из них «находила» на другую. Используется в сварке листового материала толщиной до двенадцати миллиметров.

В тавровых – детали ставятся по нормали. Чаще всего встречается в несущих конструкциях. Метод требует тщательной обработки вертикального листа.

Торцевые подразумевают соприкосновение боковых поверхностей свариваемого металла. Сварочный шов наносится на их торцы. Соединение отличается экономичностью материала и простотой выполнения.

Вертикальный шов

Сварка вертикального шва может осуществляться двумя различными методами: сверху вниз и наоборот. Проще всего вертикальная сварка выполняется в случае работы снизу вверх. В данном варианте сварочная ванна поднимается дугой, формируемой электродами, и не опускается.

Формируя вертикальные швы снизу вверх без отрыва дуги, электроды необходимо перемещать в одном направлении без смещений по горизонтали. При этом должен соблюдаться наклон в 80-90 градусов. В таком случае шов получается почти плоским.

Таблица стыковых соединений.

Чтобы понять, как варить вертикальный шов, следует четко представлять алгоритм последовательности действий:

в первую очередь в нижней точке зажигается ;
проводится подготовка горизонтальной поверхности, равной сечению шва;
сварочная ванна удерживается дугой, контролируемой наклоном электрода.

В таком виде работы электроды должны перемещаться достаточно быстро. Важен полный контроль над процессом сваривания. В случае вытекания сварочной ванны с одного края, следует перейти к другому краю с одновременным движением вверх.

Осуществлять данный тип соединения можно и с отрывом дуги. Подобный вариант будет особенно удобен начинающим сварщикам. За время отрыва деталь успевает охладиться. Подобный способ позволяет даже опирать электрод на полочку сварного кратера.

Схема перемещения стержня аналогична движению без отрыва: из стороны в сторону, коротким валиком, петельками.

Стоит обратить внимание на влияние величины силы тока на шов.

Чтобы правильно варить вертикальный шов, следует задавать ток на 5-10 ампер меньше рекомендованного значения, соответствующего выбранному электроду для вертикального шва и толщине изделия. Однако это утверждение не всегда справедливо, и в ряде случаев ток необходимо подбирать экспериментально.

Можно осуществлять соединение и сверху-вниз. В таком случае стержень необходимо держать перпендикулярно поверхности детали. После розжига дуги в таком положении следует прогреть металл и уже потом перемещать его, формируя шов.

Выполнять сварку сверху вниз не очень удобно. Этот вид работы предполагает высокий контроль сварной ванны. Тем не менее при должном профессионализме таким методом можно сформировать отличное соединение.

Горизонтальные соединения

Сварка горизонтальных швов на вертикальной поверхности осуществляется слева направо и наоборот. В данном варианте ванна будет стекать в нижнюю . Техника выполнения соединения предполагает наклон электрода под большим углом, зависящем от величины тока.

Существует несколько полезных советов, при выполнении которых сварка горизонтального шва будет осуществлена наиболее качественно:

лучше класть сварочный шов слева направо;
электрод следует расположить немного назад на шов;
дугу зажигают на нижней кромке и после этого переводят на верхнюю;
движение стержня осуществлять по спирали.

В случае стекания металла вниз, следует перемещать электрод быстрее, уменьшив нагрев детали. Выполнять работу можно и с отрывом дуги. В моменты отрыва металл будет успевать охлаждаться, в результате чего он прекратит стекать. Снижение силы тока обеспечивает такой эффект.

Следуя предложенным выше советам, можно научиться формировать качественные горизонтальные соединения ручной дуговой сваркой.

Угловые швы

Данный вид соединения достаточно распространён в случаях, когда необходимо скрепить две пластины или профильные трубы под углом менее 180 градусов. В металлических изделиях наиболее часто встречаются стыки расположенные по нормали друг к другу. В таком случае обеспечивается равномерная нагрузка и устойчивость всей конструкции.

Выделяют несколько типов угловых швов:

нахлесточные;
тавровые;
с примыканием краев деталей;
с разделкой кромок и без.

Пространственные положения выполнения подобной работы могут быть различны. Самым тяжелым даже для опытных сварщиков является тавровый стык повернутый верх ногами.

Сварку угловых швов можно выполнять в горизонтальном или в вертикальном положении. Кроме того может осуществляться сварка с отрывом или без. По длине различают короткие стыки длиной до 250 миллиметров и средние – до одного метра.

Чтобы качественно и правильно варить угловой шов, следует знать об основных дефектах при его выполнении.

Способы выполнения сварных швов.

Самые распространенные проблемы это:

нанесение наплавляемого металла на стороны детали неравномерным слоем;
подрезы, возникающие в результате «выгрызания» дугой с поверхности металла небольших участков;
непровар корня – характерный , появляющийся у неопытных сварщиков в результате неправильного движения при сварке электрода по сторонам;
неправильный катет – недостаток, связанный с несоблюдением скорости веления электрода, а также с выбором неверных параметров сварки;
неправильный угол.

Помимо указанных дефектов, часто встречающихся в случае несоблюдения технологии сварки, существуют и другие особенности. К ним следует отнести пустоты, различные включения, трещины, нарушение формы шва.

Чтобы правильно варить электросваркой угловой шов, стоит помнить не только о возможных дефектах, но и о правильной подготовке кромок детали. Стык изделий толщиной до пяти миллиметров не нуждается в дополнительных мерах. Если же металл покрыт ржавчиной, ее удаляют с помощью щетки.

Изделия с большей толщиной нуждаются в односторонней разделке кромок. В таком случае делают скос под 45 градусов на приставной пластине. Таким образом создается необходимое место под затекания присадки, что упрочняет стык.

Двухсторонняя разделка кромок выполняется для деталей толщиной более десяти миллиметров. Конус пластины обычно оставляют тупым, с толщиной до 2-3 миллиметров, что позволяет защитить деталь от прожогов и наплывов.

Следует также исключить возможность появления перекосов и деформаций или свести их к минимуму. Это делается с помощью прихваток, выставляемых с обеих сторон детали. Сварка инвертором осуществляется поочередно с двух сторон.

Делать несколько проходов с одной части, а потом с другой – недопустимо, так как прихватки под такой нагрузкой лопнут.

Как уже было сказано выше, выполнение угловых стыков может сопровождаться рядом дефектов. В связи с этим следует помнить о причинах их возникновения и стараться предупреждать их. Для этого специально разработаны технологии, позволяющие формировать стык между металлами под углом.

Какой именно метод использовать, сварщик решает самостоятельно в зависимости от ситуации. Выделяют две основные технологии: «лодочкой» и в нижнем положении. Первый тип применяется для малогабаритных конструкций незакрепленных с полом. Кроме того данный вариант будет самым простым для новичков.

Электрод удерживается в вертикальном положении с небольшим наклоном в сторону сварщика. Колебательные движения не совершаются, чтобы заполнить корень. После того, как шлак будет удален, осуществляется еще один проход. Их количество определяется толщиной изделия.

Последующие швы могут выполняться с колебательным перемещением стержня. Это позволит придать им необходимую ширину. Способ отлично подходит для равномерной укладки присадки на две стороны детали, также он позволяет исключить подрезы и непровары.

В нижнем положении сваривают крупногабаритные металлоконструкции, которые нельзя наклонить в позицию удобную для работы «лодочкой». Качественное заполнение корня достигается при наклоне электрода под 45 градусов относительно полок и наклоняется вправо или влево.

Разновидности швов при сварке.

Первый проход выполняется без поперечных перемещений электрода. Тем не менее следует постоянно осуществлять продольные рывки. Это позволит убрать шлак, который в противном случае затечет вперед и перекроет обзор сварочной ванны. После правильного выполнения стыка, последующие проходы можно накладывать «полумесяцем».

Если придерживаться указанных выше советов, то шов будет получаться качественным, надежным и красивым.

Т-образный тип соединения

Данный тип соединения относится к разновидностям углового шва. Получение идеального стыка может быть достигнуто при нормальном расположении деталей относительно друг друга. При этом одна из них должна находится на горизонтальной плоскости.

Качественный сварной шов может быть получен в случае соблюдения простых правил. Что касается дополнительной подготовки изделия, то она отсутствует при толщине металла менее 12 миллиметров, а в случае более толстых стенок от 12 до 25 миллиметров следует выполнить подготовку в V-образной форме.

Одностороннюю обработку кромок U-образной формы делают при толщине стенок от 25 до 40 миллиметров. Свыше сорока миллиметров выполняют двухстороннюю обрезку V-образной формы.

При сварке вертикальной детали ее нижний край обрезается ровно, ширина стыка не должна превышать двух миллиметров.

Важным моментом в данном типе работы является правильное зажигание дуги. Делают это перед началом сварки.

Соединяемые поверхности располагают под 45%, а сварку осуществляют «лодочкой».

Нахлесточные соединения

Делают подобный стык на листах металла, наложенных друг на друга на расстоянии трех-пяти толщин этих пластин. Дополнительная подготовка кромок в этом случае не требуется. Изделия заваривают по периметру, а также по краю угла, сформированного при наложении.

Следует иметь ввиду большой расход материала в подобном виде работ. Тем не менее на практике данный вариант применяется достаточно часто.

Другие виды сварки

Важнейшим элементом любой является сварной шов. В связи с этим техника сварки вертикальных швов, а также других вариантов соединения будет крайне полезна новичкам.

Существует большое количество методов, применяемых для формирования надежных стыков в случае различного расположения деталей относительно друг друга. Также разработаны специальные техники движения электродов, например, елочкой, лодочкой и т.д.

К наиболее простым видам сварки относится работа в горизонтальном положении. Однако существуют и более сложные виды швов.

Стыковые

Проще всего осуществлять данный тип соединения не на вертикальной плоскости, а на горизонтальной.

Чертеж сварочных швов.

Выполнять сварочный процесс можно несколькими способами:

в пространстве;
на съемной медной подкладке;
с предварительным швом.

В первом случае самым трудным является проваривание корня по всему изделию. Упростить задачу может применение медной подкладки. Благодаря высокой теплопроводности она предотвратит оплавление поверхности под деталями в результате контакта с расплавленным материалом. Ее можно легко удалить после окончания работ.

Высокий шанс получения непроваров – основной недостаток данного способа соединения. Избежать формирования подобного дефекта можно путем вырубки канавки в 2-3 миллиметра глубиной. Канавку перекрывают подварочным валиком и укрепляют с обратной стороны.

Сварные многослойные

Данная технология предусматривает проведение нескольких проходов. Перед каждым проходом предыдущий слой очищается и остывает. В связи с этим подобный способ соединения существенно отличается от других.

Слои варятся с использованием электродов разного диаметра. Нижний свариваем стержнями в 3-4 миллиметра в диаметре, а последующие – 5-6 миллиметров. Самый верхний слой является выпуклым, кроме того он выполняет термообработку нижних слоев.

Кольцевые

Используется в стыковке труб и различных деталей запорной арматуры. Представляет собой смешанные виды дуговой сварки.

Вначале электросваркой делается вертикальный шов сбоку трубы, затем по окружности формируется горизонтальный. Таким же образом осуществляется сварка пластин, расположенных на потолке.

Особенности техники подготовки к кольцевой сварке следующие:

изделие тщательно очищается;
деформированные участки обрезаются и выравниваются;
кромки зачищаются до блеска.

Обработка стыков во время сварочного процесса осуществляется постоянно, а повороты провариваются в несколько проходов. Каждое последующее соединение наносится только после очистки предыдущего от шлака.

В случае обнаружения трещин их удаляют, а образованный фрагмент заново заваривают.

Потолочные

Характеристики разных видов сварных соединений.

Каждый неопытный сварщик окажется в замешательстве, столкнувшись с необходимостью сварить потолочный шов . Данный тип соединения можно смело назвать сложнейшим сварочным швом. Следует отметить, что потолочная сварка вызывает массу проблем, связанных с неудобным положением мастера при работе.

Капли раскаленного металла так и норовят сорваться и упасть вниз, что еще больше осложняет процесс работы. Сам же расплавленный метал удерживается в ванне за счет действия силы поверхностного натяжения.

Сварка потолочного шва предполагает расположение электрода по нормали к поверхности изделия. При этом стержень осуществляет круговые движения. Таким образом удается расширить соединение.

Дуга должна быть короткой, чтобы исключить подрезы. Варить потолочный шов необходимо по следующей методике – металл должен затвердеть с наибольшей скоростью. Подобного эффекта удается достичь при использовании электродов с покрытием, у которого высокая температура плавления.

Помимо круговых следует также совершать вертикальные движения. Отдаление электрода от ванны приведет к гашению дуги. В результате металл начнет остывать и ванна уменьшится.

Потолочные швы делают только в крайних случаях, если возможность расположить изделие в более удобном положении отсутствует. Кроме того потолочное сваривание проводится в положении снизу, это означает, что пузырьки, формируемые в процессе работы, будут подниматься вверх – в корень шва. В результате соединение будет ослабляться.

Таким образом, помимо стандартных дефектов формируемых при сварке, сварка потолочных швов характеризуется еще одной неприятной особенностью, избавиться от которой невозможно. Осуществляя подобное соединение необходимо заранее понимать то, что оно будет ослабленным и менее надежным, чем любое другое.

В связи с вышесказанным, в промышленном производстве подобные стыки практически полностью отсутствуют.

Итог

Установка разнообразных металлоконструкций требует использования различных сварочных швов. От правильности их выбора зависит качество и долговечность изделий.

Опытные сварщики без труда могут определить, какой вариант соединения будет оптимальным в каждом конкретном случае. Однако новичкам сделать это будет значительно тяжелее, поэтому им обязательно следует ознакомиться с особенностями каждого вида соединения.

Самым надежным и прочным способом соединения деталей остается сварочный шов. Без сварки сегодня не может обойтись ни одно производство, применяется она и в быту. Практически каждый домашний умелец обязательно использует сварку.

Конечно, не все умеют правильно сваривать детали, им приходится пользоваться услугами профессиональных сварщиков. Но при большом желании, можно научиться сваривать детали своими руками.

Самой простой считается электросварка. Именно с нее начинается изучение сварочного процесса. Только после приобретения определенного опыта в получении хорошего шва, можно приступать к выполнению сложной работы. Давайте познакомимся с основами сварочного технологического процесса и его нюансами.

Прежде чем начать сварку, детали сначала выправляют и затем хорошо чистят. Причем очищать детали необходимо до начала сборки узла. Появление дефектов сварочного шва обычно связано с различными видами загрязнений:

Ржавчины;
Масла;
Окалины.

Очень важно хорошо зачистить металл там, где будут проводиться сварочные работы. Это касается кромок каждой детали. Любое загрязнение в щели между свариваемыми деталями, должно быть обязательно удалено. Можно выжечь грязь сильным пламенем горелки, продуть мощной струей сжатого воздуха.

Очищать поверхность можно самыми разными способами:

Щеткой с металлическим ворсом;
Иглофрезами;
Гидропескострйными системами;
Дробью;
Горелкой;
Шлифовальным кругом;
Травлением;
Растворителем.

После подготовки инструментов и материала, давайте разберемся по шагам как правильно варить электросваркой.

Возбуждение сварочной дуги

Чтобы возбудить дугу, существует несколько способов.

Вариант 1. Сварщик кончиком электрода должен прикоснуться к металлической поверхности, затем быстро отвести его назад на несколько миллиметров (2 – 4). Как результат появится дуга. Её длина поддерживается медленным опусканием электрода. Все зависит от величины расплавления. Перед тем как образуется дуга, лицо работника обязательно должно быть закрыто защитным щитком.

Вариант 2. Возбудить сварочную дугу можно и другим способом. Кончиком электрода сварщик быстро проводит по металлической поверхности, затем также быстро поднимает его на пару миллиметров. Между электродом и поверхностью металлом появится дуга. Во время сварки необходимо стремиться поддерживать очень короткую дугу. Возле шва будут образовываться небольшие капли металла. Плавление электрода будет плавным и спокойным. Шов получается глубоким и прочным.

Если размер дуги будет слишком длинным, основной металл недостаточно хорошо проплавится. Металл электрода при сварке начнет окисляться, появятся сильные брызги. Шов после такой сварки будет неровным, с многочисленными окисными вкраплениями.

Длину дуги можно легко определить по звуку её горения. Если длина имеет стандартные значения, звук будет однотонным и равномерным. Очень длинная дуга начнет издавать резкие звуки, которые будут постоянно сопровождаться сильными хлопками.

Если дуга оборвалась, ее возбуждают снова. Кратер, на котором оборвалась дуга, тщательно заваривают. Если необходимо сварить очень важный узел, который будет эксплуатироваться при знакопеременной нагрузке, а также возможно появление «усталости», категорически запрещается возбуждать дугу прямо на поверхности основного металла. Если возбуждение будет происходить не по шву, возможно появление «ожога» металла. В этом месте шов может просто разрушиться при эксплуатации детали.

Первые шаги

Чтобы научиться, хорошо сваривать детали, сначала практикуются на ненужных металлических валиках. Не требуется создавать соединительные швы, необходимо просто научиться правильно расплавлять материал. Поверхность металла не должна иметь следов ржавчины и быть хорошо очищенной.

Как делаются валики

Электрод вставляется в держатель. Чтобы вызвать появление тока в области плавления, достаточно чиркнуть по поверхности металла кончиком электрода, или просто постучать несколько раз по заготовке.

Когда появится электрическая дуга, электрод направляется на заготовку, с выдержкой постоянного зазора между поверхностью металла и электрической дугой. Зазор должен иметь постоянное значение, и лежать в диапазоне 3–5 миллиметров.

Важно! Чтобы получить качественный шов, необходимо все время поддерживать одинаковую длину дуги. Если изменить эту величину, дуга может прерваться, шов будет иметь много дефектов.

Направление электрода делается под определенным углом относительно плоскости заготовки. Самым оптимальным считается угол в 70 градусов, Наклон не имеет определенного значения, главное чтобы сварщику было удобно. В процессе работы сварщик сам находит для себя оптимальное положение, в зависимости от специфичности выполняемой работы.

Во время таких практических занятий нужно научиться правильно, подбирать силу тока, чтобы подача все время оставалась стабильной. Если тока будет недостаточно, дуга будет постоянно гаснуть. При очень мощном потоке, начнется проплавление металла. Только экспериментальным путем можно научиться, правильно устанавливать режим сварки.

Техника получения хорошего сварного соединения

Когда валики начнут получаться ровными, можно попытаться начать изготавливать соединительные швы. Такую операцию сможет выполнить достаточно опытный практикант, который умеет варить электросваркой.

Зажигание электрода выполняется согласно описанной выше технологии. Единственным отличием будет движение руки сварщика. Она будет выполнять колебательные движения. Расплав будет как бы переходить с одной поверхности детали на другую. Движение может происходить по нескольким траекториям:

Зигзагообразная;
Петлевидная;
Елочкой;
Серпом.

Для тренировки можно взять небольшую металлическую заготовку. По поверхности мелом провести линию, чтобы ее можно было увидеть через темное стекло маски. Именно по ней нужно двигаться электродом, чтобы получить своеобразный шов, в виде любой вышеуказанной траектории.

После того, как шов остыл нужно молотком отбить шлак и рассмотреть проделанную работу.

Когда появился небольшой опыт можно начинать изготавливать соединительные швы, которые имеют несколько видов:

Тавровые;
Стыковые;
Угловые;
Внахлест.

Кроме того, такие швы могут быть горизонтальными и вертикальными, могут свариваться в разных направлениях.

Только после многочисленных тренировок можно добиться равномерного движения руки. После этого можно получить красивые детали.

Как продолжить сварку после её остановки?

Так как варить электросваркой длинный шов без остановки невозможно, приходится менять электрод или были другие причины прерывания, то на месте остановки получается небольшое углубление, получившее название: кратер. Для возобновления работы, необходимо выполнить следующие действия:

1.Дуга должна зажигаться не на самом кратере. Необходимо отступить от него 12 мм. Затем ее медленно пододвигают к кратеру.

2.Колебательными движениями тщательно заваривается сам кратер.

3.После этого можно продолжать сварку, выдерживая установленный режим. Для получения надежного соединения, сварка должна иметь несколько слоев:

Заготовка, толщиной 6 мм – 2 слоя;
При толщине 6–12 мм – 3 слоя;
Если толщина металла превышает 12 мм – 4 слоя.

Движение электрода в каждом слое должно быть одинаковым. Сварочный шов, после завершения операции обрабатывают, снимая все излишки.

Как получаются вертикальные швы

На рисунке 69а, показана вертикальная сварка. Так как варить вертикальный шов электросваркой достаточно проблемно из-за того, что капли расплава стремятся упасть, то нужно варить такие швы используют короткую дугу. Поверхностное натяжение не дает каплям сразу скатиться вниз. Они быстрее попадают в кратер.

Кончик электрода убирают от капли, чтобы она стала твердой. Вертикальную сварку нужно начинать снизу, постепенно двигаясь наверх. Нижележащий кратер не даст упасть каплям металла. Смотри рисунок 69в. При работе можно наклонять электрод. Когда его наклоняют вниз, сварщик видит, как распределяются капли в месте разделки шва.

Когда нужно выполнить вертикальную сварку, начинаются с верхней точки, электрод необходимо установить в положение I. Смотри рисунок 69г.

Когда капли начинают опускаться, электрод устанавливается в положение II. Капля не будет стекать, ей не позволит короткая дуга.

Наиболее подходящим диаметром электродов для вертикальной сварки, считаются 3 – 4 мм. Величина тока не должна быть очень высокой, примерно 160 ампер.

Чтобы добиться минимального стекания расплава, когда свариваются горизонтальные швы (смотри рисунок. 70, а), кромки скашиваются у одной верхней детали.

Возбуждение дуги должно происходить на нижнем торце (положение I). Затем дуга переводится на торец верхней детали (положение II). Стекающая капля начинает подниматься.

Как должен двигаться конец электрода, когда выполняется однослойная горизонтальная сварка, можно посмотреть на рисунке 70а, в правой стороне.

Горизонтальные швы разрешается варить в виде продольных валиков. Самый первый должен вариться 4 миллиметровым электродом, а все остальные, диаметром 5 миллиметров.

Это основные нюансы, которые позволят правильно варить вертикальный шов электросваркой.

Как электросваркой сварить потолочный шов

Частый вопрос: как варить потолочный шов электросваркой, ведь он стекает? Ответ прост: такие швы варятся короткой дугой. Сварочный электрод должен иметь тугоплавкое покрытие. Когда происходит сварочный процесс, на торце возникает чехольчик, который не позволяет каплям металла, скатиться вниз. (Смотри рисунок. 70, б). Во время работы конец электрода равномерно удаляют, а потом приближают к свариваемой детали. Когда удаляется, дуга сразу гаснет, шов начинает твердеть. Чтобы выполнить потолочную сварку, независимо от направления, пользуются только электродами малых диаметров. Сила тока уменьшается (10-12%), если сравнивать сварку металла аналогичной толщины, производимой внизу.

Когда свариваются потолочные швы, начинают всплывать пузырьки газа. Они оказываются в самом корне шва. От этого страдает прочность и качество сварного соединения.

Применение потолочной сварки имеет ограниченный характер. О ней вспоминают, когда невозможно получить шов из нижнего положения.

Как варятся угловые швы

Расплавленный металл при этой сварке, будет стекать вниз. Оптимальным способом сварки подобных швов из нижнего положения, считается «в лодочку». Деталь устанавливается таким образом, чтобы не происходила течь шлака прямо перед дугой. (Смотри рисунок. 68, а).

Когда сваривается угловой шов, при горизонтальном расположении нижней плоскости, иногда плохо провариваются вершины угла.

Причиной образования такого непровара может стать начало сварочного процесса с листа, стоящего вертикально. Расплавленный металл начинает стекать вниз, на лист, не успевший хорошо прогреться. Именно поэтому варить такие швы нужно с нижней плоскости. Причем дуга должна зажигаться в определенной точке (А). Движение должно осуществляться согласно схеме рисунка 68 б.

Электрод наклоняется под 45 градусов, по отношению к свариваемым деталям. Во время сварки нужно электрод немного наклонять в разные стороны. (Смотри рисунок 68 в).

Если угловые швы варятся не «в лодочку», сварка делается однослойной, с катетом шва менее 8 мм. Если величина катета превышает это значение, выполняют несколько слоев.

Для сварки нескольких слоев углового шва, нужно сначала создать узкий валик. Для этого пользуются 3-4 мм электродом. Такой диаметр позволяет полностью проварить корень.

Чтобы определить количество проходов, учитывают размер площади поперечного сечения, имеющегося шва. Обычно эта величина равна 30-40 кв. миллиметров. Рисунок 68 г наглядно показывает, как должны выглядеть угловые швы с разным количеством слоев, имеющие разделку кромок, полностью проваренные.

Как варятся стыковые швы

Если кромки не имеют скосов, накладываемый валик должен иметь небольшое расширение с каждой стороны стыка. Чтобы не допустить непровара, требуется создать равномерное распределение расплавленного металла.

Только правильная установка тока и грамотный подбор электродов, позволит хорошо проварить 6 миллиметровый металл, если детали не имеют скоса кромок. Величина тока подбирается опытным путем. Для чего сваривается несколько пробных планок.

Если детали имеют V-образные скосы, стыковая сварка может быть однослойной или иметь несколько слоев. Главную роль в этом вопросе играет толщина металла.

Когда варится один слой, возбуждение дуги должно происходить в пункте «А», на границе скоса, согласно рисунку 67а. После чего электрод опускают вниз. Полностью проваривается корень шва, затем дугу отправляют на следующую кромку.

Когда электрод движется по скосам, его движение специально замедляют, чтобы обеспечить хороший провар. На корне шва, наоборот ускоряют движение, чтобы не допустить сквозного прожога.

На обратной стороне сварочного соединения, профессионалы советуют накладывать дополнительный подварочный шов.

В некоторых случаях на противоположную сторону шва монтируют стальную 2-3 миллиметровую подкладку. Для этого повышают сварочный ток, примерно на 20–30% относительно стандартной величины. Сквозное проплавление в данном случае полностью исключается.

Когда создается валик шва, стальная подкладка также приваривается. Если она не мешает конструкции изделия, ее оставляют. При сварке очень важных конструкций, делается проварка противоположной стороны корня шва.

Если нужно сварить стыковой многослойный шов, вначале проваривается корень шва. С этой целью используют электроды, диаметром 4–5 миллиметров. Затем выполняется наплавка следующих слоев расширенными валиками, для чего используются электроды больших размеров (Смотри рисунки 67, б, в).

Подбор сварочных электродов

Чтобы правильно выбрать подходящий электрод, необходимо учесть несколько важных параметров:

Толщину заготовки;
Марку стали.

В зависимости от вида электрода подбирается значение силы тока. Сварка может выполняться в самых разных положениях. Нижняя подразделяется на группы:

Горизонтальная;
Тавровая.

Сварка вертикального типа может быть:

Снизу вверх;
Потолочная;
Тавровая,

Каждый производитель в инструкции к электродам, обязательно сообщает значение сварочного тока, при котором они будут нормально работать. В таблице показаны классические параметры, применяемые опытными сварщиками.

На величину силы тока оказывает влияние пространственное положение, а также величина зазора. К примеру, чтобы работать с 3 миллиметровым электродом, сила тока должна достигать 70–80 ампер. Таким током можно пользоваться для выполнения потолочной сварки. Этого будет достаточно для сварки деталей, когда величина зазора намного превосходит диаметра электрода.

Чтобы варить снизу, при отсутствии зазора и соответствующей толщине металла, разрешается для обыкновенного электрода установить силу тока в 120 ампер.

Для определения силы тока берется 30–40 ампер, которые должны соответствовать одному миллиметру диаметра электрода. Другими словами, для 3 мм электрода нужно установить ток 90-120 ампер. Если диаметр равен 4 мм, сила тока будет равна 120–160 амперам. Если выполняется вертикальная сварка, сила тока уменьшается на 15 %.

Для 2 мм устанавливается примерно 40 – 80 ампер. Такую «двойку» всегда считают очень капризным.

Существует мнение, что если диаметр электрода имеет малые значения, значит с ним очень легко работать. Однако это мнение ошибочно. К примеру, чтобы работать с «двойкой» нужна определенная сноровка. Электрод быстро горит, он начинает сильно греться при установке большого тока. Такой «двойкой» можно варить тонкие металлы при малом токе, но необходим опыт и большое терпение.

Электрод 3 — 3.2 мм. Сила тока 70–80 Ампер. Сварка должна проводиться только на постоянном токе. Опытные сварщики считают, что выше 80 ампер, невозможно выполнить нормальную сварку. Это значение годится для резки металла.

Сварку нужно начинать с 70 Ампер. Если увидите, что невозможно проварить деталь, добавьте еще 5-10 Ампер. При непроваре в 80 ампер, можно установить 120 ампер.

Для сварки на переменном токе можно установить силу тока 110-130 ампер. В некоторых случаях устанавливают даже 150 Ампер. Такие значения характерны для трансформаторного аппарата. При сварке инвертором, эти значения намного ниже.

Электрод 4 мм. Сила тока 110-160 Ампер. В данном случае разброс, равный 50 амперам зависит от толщины металла, а также вашего опыта работы. «Четверка» также требует особого мастерства. Профессионалы советуют начинать со 110 ампер, постепенно увеличивая силу тока.

Электрод 5 миллиметров и больше. Такие изделия считаются профессиональными, их используют только профи. В основном их применяют для наплавки металла. В сварочном процессе они практически не участвуют.

Зачем прокаливают электроды

Это делается только с одной целью, удалить влагу. При сварке сырым электродом, возможно появление дефектов сварочного шва. Такой электрод будет все время липнуть к детали.

В каждой строительной компании обязательно установлено оборудование, которое прокалывает электроды. Такая операция недоступна сварщикам-любителям.

Если вы начали работать с новой пачкой, но не смогли израсходовать ее до конца, оставшееся количество электродов нужно спрятать в сухое и теплое место. Никогда не храните электроды в подвале и на чердаке. Они быстро отсыреют и придут в негодность.

Заключение

Правила сварки достаточно просты, стоит лишь несколько раз потренироваться на ненужном куске железа. Главное следуйте всем приведенным инструкциям и у вас точно все получится. Сможете варить дуговой сваркой и на потолке и на стене.

На сегодняшний день существует большое разнообразие способов соединения металла. Но чтобы понять, как правильно класть сварочный шов, необходимо подробнее изучить принципы и методы сварки. По техническим характеристикам способы разделяют на два типа:

разъемные;
неразъемные.

К разъемным относят те соединения, при которых есть возможность разъединять детали без нарушения соединительных элементов. К примеру, болт и гайка. А вот неразъемное соединение считается самым прочным, так как при нем детали не разъединяются без нарушения соединительных частей. К такому типу относят сварочные и заклепочные типы стыковки. При необходимости получения качественной и надежной стыковки оптимальным вариантом будет сварочный шов.

Часто умельцы для сварки элементов приобретают сварочные устройства, не имея никаких навыков и опыта в работе. И после неудач они начинают задаваться вопросом, как правильно класть сварочный шов.

Принципы сварочного процесса

Различные виды сварки.

Сварка – это процесс соединения отдельных элементов металла, где применяется электросварка. Соединяющие элементы плавятся под воздействием электродуги и электрода, который представляет собой стержень из металла со специальным покрытием. с и прочность сварного шва во многом зависят от различных факторов:

сварочного устройства;
регулятора силы тока;
от размера используемого электрода;
от классификации и навыков сварщика.

В бытовых и промышленных сферах используется несколько видов сварки, которые, в свою очередь, делятся на группы:

газопрессовая;
контактная;
роликовая;
электрошлаковая;
термитная;
трением.

Применяя газопрессовую сварку, используют открытый огонь ацетил-кислорода. Достоинством подобного метода является большая производительность. Такой способ широко используется в газовых и нефтяных промышленностях. Он распространен при прокладке трубопроводов, а также широко используется в машиностроении.

Если в сети небольшое напряжение, то часто применяют контактную сварку, но при этом должно быть высокое значение электрического тока. При таком методе допустима сварка точечным и стыковым способом. Следовательно, и по шву работать легче.

Чтобы освоить технологию сварочного дела, необходимо приобрести сварочное устройство. Его можно взять в аренду, а если оно необходимо для длительной работы, то разумнее будет купить его. Сегодняшние специализированные магазины могут предложить ряд сварочных устройств, среди которых имеются и аппараты, оснащенные регулятором тока.

Вернуться к оглавлению

Последовательность кладки сварного шва

Чтобы научиться правильно класть сварной шов, важно учесть то, что электроды должны выбираться с учетом толщины свариваемого металла, а сила тока должна выставляться по электродам.

Метод расчета не составит труда, к примеру:

при использовании сварочных трансформаторов с сечением электрода в 1 мм ток должен соответствовать 30-40 А;
сварочный инвертор с размером электрода в 3 мм требует силы тока в 80 А, а при силе тока в 100 А возможно выполнение резки металла.

Что касается помещения, то это не имеет значения, но при произведении сварочных работ для обеспечения пожарной безопасности нужно запастись ведром воды. Перед тем как начать сварочные работы, необходимо подготовить все инструменты, чтобы они были под рукой. Свариваемые детали в местах швов должны быть зачищены при помощи металлической щетки. Чтобы шов был ровный и аккуратный, рекомендуется свариваемые заготовки предварительно выставить с применением струбцин или тисков.

Чтобы иметь представление, как правильно работать электросваркой, желательно предварительно практиковаться на сварке валиков на плоскости, а при выполнении этого процесса оптимальным вариантом будет использование электродов сечением 3 мм, так как они самые ходовые.

Важно учесть то, что для работ лучше всего применять только что купленные электроды, так как давно приобретенные могут впитать влагу, что затрудняет процесс сварки.

Следующие действия:

Необходимо массу при помощи зажима прикрепить к рабочему элементу;
Электрод вставляется в держатель.
Поджигается дуга, при этом применяют один из двух способов: чиркают, как спичкой, или постукивают по свариваемой детали.
Далее выполняется сварка посредством ведения электродом по поверхности (угол должен соблюдаться в 75°) при этом должны производиться колебательные фракции, по принципу работы это напоминает подгребание под кратер дуги расплавленной массы металла.
В завершение получается качественный ровный шов.

Сделать ровный качественный шов не составляет труда. Важно иметь хоть немного знаний физики, необходимое качественное оборудование и немного умения.

Накладывать правильный и качественный сварочный шов можно с легкостью научиться самостоятельно. Электрическая или дуговая сварка, рассчитанная на начинающих мастеров, подразумевает первоначальное обучение формированию данных соединений неразъемного типа. Начинать следует с самого простого, постепенно переходя к более сложным соединениям, когда удастся накопить достаточное количество опыта.

Для выполнения сварных соединений обязательно осуществляется подготовка соответствующего оборудования. Чтобы работать электрической дуговой сваркой, необходимо взять следующие инструменты и материалы.

Непосредственно само сварное оборудование, которое бывает разного типа.
Электроды необходимого диаметра - он обычно зависит от того, какая толщина соединяемых элементов.
Специальный заостренный молоток, которым будут сбивать шлак.
Металлическая щетка для зачистки участка металла, где формируется сварной шов.

При формировании стыка следует помнить о соответствующих мерах безопасности. Выполнять работы без соответствующей маски, оснащенной специальными световыми фильтрами, не представляется возможным.

Желательно надевать довольно плотную одежду с длинными рукавами, перчатки, сделанные из замшевых материалов. Кроме того, следует взять выпрямитель, или трансформатор, если оборудование довольно старое. Однако в последнее время все чаще накладывают сварные швы при помощи инверторного оборудования, которое оснащено всем необходимым для преобразования переменного тока в постоянный.

Технология проведения работ

Чтобы правильно класть расплавленный электрод на формируемый сварочный шов, следует принимать во внимание, что сварка является не слишком простой и безопасной технологией. Прежде всего здесь подразумевается использование высокой температуры, которая должна превышать температуру плавления стали.

Под ее непосредственным воздействием осуществляется расплавление основного металла и электрода. Соответственно, возникает так называемая сварная ванна, где смешиваются металлы заготовок и электрода, в результате чего образуется сварное соединение или шов.

Размер сварной ванны напрямую зависит от того, какие были выставлены настройки на оборудовании, местоположения в пространстве, скорости, с какой перемещается электрод, зазора между свариваемыми элементами. Формирование правильного сварного шва подразумевает среднюю ширину соединения - от 4 до 30 мм, в зависимости от толщины заготовок.

Электродуговая технология подразумевает использование электродов с так называемой обмазкой. При подаче напряжения на электрод и сварные элементы с ее помощью образуется специальная газовая зона над ванной. За счет нее происходит абсолютное вытеснение воздуха, что не допускает непосредственного контакта кислорода и свариваемых металлов. Когда сваривают элементы, на поверхности соединения формируется шлак, который также не дает расплавленному железу контактировать с воздухом.

Формирование правильного сварочного шва осуществляется при удалении электрической дуги: металл начинает постепенно остывать и образовывать кристаллическую решетку. Защитный слой шлака после того, как металл затвердеет, следует убрать.

Основы сварки с помощью электрической дуги

Чтобы сделать надежное сварное соединение и правильно положить расплавленный материал электрода, необходимо пристальное внимание уделить началу проведения работ. Лучше всего начинать осваивать данную работу под присмотром опытного сварщика, который позволит избежать наиболее типичных ошибок и посоветовать в случае необходимости.

Соединяемые между собой детали должны быть жестко закреплены. В связи с тем, что работа производится при высокой температуре, необходимо предусмотреть все меры, касающиеся противопожарной безопасности. Поблизости от себя необходимо установить ведро с водой. Не следует выполнять работы на основании из древесины.

Заземляющий зажим закрепляют на свариваемых элементах. Перед этим следует внимательно проверить качество его изоляции. Если она повреждена, пользоваться данным кабелем не следует. Кроме того, он должен быть надежно закреплен в специальном зажиме.

Грамотно выбранные настройки оборудования позволяют накладывать электрод плавно и равномерно, за счет чего производится наплавление металла на свариваемые элементы.

Когда все эти подготовительные работы завершены, осторожно зажигают дугу. Делать это нужно следующим образом: электрод держат под углом к заготовкам примерно 60 градусов, его медленно ведут по поверхности металла вплоть до появления искр. Затем им слегка касаются заготовок и отводят от них на расстояние примерно 5 мм, образуя тем самым электрическую дугу.

Такой зазор придется выдерживать в течение всего времени работы. Если все было сделано правильно, электрод начнет постепенно расплавляться и выгорать, поэтому его придется медленно подводить к заготовкам, сохраняя тем самым требуемое расстояние. Ближе подводить его не следует, так как он может прилипнуть. Если дуга не возникла, придется увеличивать силу тока на оборудовании.

Сварочный шов: как перемещать электрод?

Перемещать электрод при производстве сварных работ следует по одной из трех траекторий.

Поступательное - электрическая дуга направляется вдоль оси соединяемых элементов. Это позволяет не только поддерживать ее постоянное горение, но и формировать довольно тонкий и прочный сварной шов.
Продольное - позволяет обеспечить получение ниточного шва различной высоты, которая будет напрямую зависеть от того, с какой скоростью происходит перемещение электрода. По сути, соединение получается весьма прочным, но для его усиления придется совершать некоторые поперечные движения.
Поперечное - обеспечивает формирование требуемой ширины сварного соединения. Оно подразумевает выполнение колебательных движений. Ширина шва выбирается на основе толщины соединяемых элементов, их размеров и ряда других параметров.

Обычно при проведении работ применяют все эти движения, которые при сочетании друг с другом образуют конкретную траекторию. Она обычно своя у каждого сварщика. В принципе сама по себе траектория не слишком важна, главное, чтобы кромки заготовок были как можно лучше проплавлены и, соответственно, получился шов с заранее заданными параметрами.

Сварка трубопроводов: особенности технологии

Стоит отметить, что сварка подразумевает формирование не только горизонтальных, но и вертикальных швов, что позволяет сваривать в том числе и промышленные трубопроводы, которые нуждаются в выполнении наиболее качественного соединения. В связи с этим к таким работам допускаются только опытные сварщики, имеющие все необходимые документы, свидетельствующие об их высокой квалификации.

В отличие от плоских деталей, при сваривании труб электрод держат под углом 45 градусов. Максимальная высота данного соединения должна составлять не более 4 м. В зависимости от толщины труб ширина шва может быть достаточно большой - в некоторых случаях до 4 см. При проведении промышленных работ для получения полноценного и долговечного соединения участки, где будет формироваться шов, очищают от жиров, ржавчины и прочих загрязнений, которые могут снизить прочность шва.

Сварка подразумевает постоянное совершенствование навыков, только в этом случае удастся получить наиболее качественное соединение, которое будет служить в течение долгого времени.

При помощи сварки можно изготовить изделия из металла и других материалов (например, пластмассы, керамики, стекла). При этом различные детали собирают в отдельные узлы и конструкции, используя источники нагрева. Сварочный или сварной шов – это место соединения деталей, которое образовалось за счет кристаллизации расплавленного материала. называют неразъемное соединение деталей, которое выполнено сваркой. Оно включает в себя сварное соединение и зону материала, которая изменилась после нагрева и пластической деформации.

Виды швов и соединений

Сварные швы и соединения классифицируются по:

виду соединения;
форме подготовленных кромок под сварку;
форме свариваемой конструкции;
объему наплавленного металла;
действующему на него усилию;
применяемому виду сварки;
конфигурации и протяженности;
положению, в котором выполняется сварка.

По виду соединения швы могут быть стыковыми и угловыми. По расположению в пространстве сварочный шов может быть нижним, вертикальным, горизонтальным и потолочным. По конфигурации он бывает прямолинейным, кольцевым, вертикальным и горизонтальным. По протяженности может быть сплошным и прерывистым. Сплошной представлен коротким, средним и длинным.

Технология выполнения сварочных швов

Следует помнить, что от того, какой длины будет дуга, напрямую будут зависеть геометрическая форма и качество исполнения. Из-за боязни короткого замыкания многие начинают удлинять дугу, что нарушает его устойчивость, приводит к разбрызгиванию металла электрода и значительно уменьшает глубину проплавления основного материала. Навык поддержания оптимальной длины дуги приходит не сразу, а с опытом.

Вертикальные удобнее выполнять, потому что сила тяжести направляет капли металла вниз. Вертикальное соединение следует делать короткой дугой в направлении снизу вверх. За счет этого капли металла будут легко переходить в шов. Сварочные работы можно производить и сверху вниз. Но при этом дугу нужно зажигать при таком положении электрода, чтобы она располагалась перпендикулярно плоскости изделия.

Для выполнения горизонтальных работ готовят кромки, которые имеют односторонний скос у верхнего листа. Горизонтальные нахлесточные соединения выполнить легче, потому что нижняя кромка создает полочку, которая удерживает расплавленный металл.

Потолочные соединения самые трудные в исполнении, ведь они требуют высокой квалификации специалиста, который выполняет данную работу. Для работы используют тугоплавкое покрытие электрода, которое будет создавать специальный карман, удерживающий капли металла.

Требования к механическим свойствам сварных швов

Надежность и прочность определяются с помощью целого ряда его механических свойств. Лишь в том случае, если соблюдены все требования, которые регламентируют механические характеристики, металлическая конструкция будет служить продолжительное время.

Основными механическими характеристиками являются такие параметры, как:

относительное удлинение металла;
ударная вязкость металла;
временное сопротивление металла сварного шва разрыву;
твердость металла.

Требования к качеству

Основным требованием является качество исполнения участка сварного соединения. Особенно высокие требования возлагаются к сварным швам различных типов (стыковым, нахлесточным, тавровым, угловым), которые размещаются на стенах, балках или фермах и постоянно испытывают большое напряжение на растяжение. Средние показатели качества допустимы по отношению к угловым швам, служащим для соединения основных деталей конструкций, а также стыковым швам, которые выдерживают большое растяжение и противостоят сдвигу. Наименьшие требования возлагаются на стыковые и угловые швы, которые соединяют вспомогательные детали конструкции.