Техника выполнения швов в нижнем положении

Содержание

Сварка в различных положениях: правильный выбор угла наклона сварочного электрода

Техника выполнения швов в нижнем положении

Кратковременное касание конца электрода металла приводит к зажиганию сварочной дуги и к началу процесса сварки. Под каким углом по отношению к изделию следует далее держать электрод, зависит от многих факторов. Но именно этот угол по направлению к сварке непосредственно влияет на качество формирующегося шва. Выбор положения и метода сваривания для различных металлов так же в различной степени требует правильного поддержания наклона электрода.

Процесс дуговой сварки

По металлу электрода протекает электрический ток, что вызывает короткое замыкание и образует сварочную дугу. Длинной дуги называется расстояние от точки горения до активной точки на электроде (торец электрода). Ее величина так же влияет на выбор положения наклона электрода.

В процессе сваривания происходит разогрев торца электрода до высоких температур и плавление его покрытия. Специальное покрытие, из сварочных газообразующих элементов, сгорая, формирует газовый пузырь, а то, что не догорает, превращается в жидкий шлак. Газовые образования и шлак помогают защитить жидкую ванну металла и сварочную дугу от влияния кислорода. Следует следить, чтобы жидкий шлак постоянно укрывал сварочную ванну, поддерживая необходимую температуру и сохраняя тепло.

Для образования надежного соединения достаточно поддержать расплавленный металл в жидком состоянии около трех секунд. За это время из шва успеваю выйти шлаки и газы. Трех секунд хватает и для формирования правильного сварочного валика, который со своими равномерными чешуйками позволяет выполнить плавный переход между краями проплавленного металла основания.

Поэтому, исходя из выше указанного, является очевидным требование, чтобы жидкий шлак точно следовал за дугой, сразу укрывал расплавленный металл. Этот процесс регулирует время проплавления, оттягивая начала кристаллизации металла. Добиться такого контроля над процессом сваривания можно только при правильном угле наклона электрода по отношению к направлению сварки.

Основные движения торца электрода

При ручной сварке важным показателем является степень необходимых усилий (количество наплавленного металла) для выполнения соединения. Сварные швы условно делятся на:

  • нормальные — с ровной или не значительно деформированной поверхностью;
  • усиленные — с выпуклой поверхностью;
  • ослабленные — с вогнутой поверхностью.

Для достижения качественного шва, кроме получения необходимого количества наплавленного металла, важным является и метод проплавления свариваемых кромок. Это достигается поддержанием дуги постоянной длины и соответствующей техникой перемещения торца электрода.

Длина дуги

Длина дуги должна соответствовать диаметру электрода и его марке, но в основном составляет 0,5—1,2 его диаметра. Значительные отклонения от данного условия приводят к образованию дефектов:

  • увеличение дуги — вызывает снижение глубины провара шва, порообразование в соединении и увеличение разбрызгивания металла;
  • уменьшение дуги — вызывает короткое замыкание и ухудшение условий формирования шва.

Движения торца электрода

  • Техника “треугольником”. Обеспечивает хороший провар корня шва, применяется для усиленного прогрева середины шва. Выполняется: для угловых швов с катетом более 6 мм; для стыков труб в любом пространственном положении.
  • Зигзагообразная ломаная линия. Выполняется: для угловых швов с катетом менее 6 мм; при сварке встык для нижнего пространственного положения. Он удобен для сваривания частей труб без скоса кромок.
  • Петлеобразная техника. Обеспечивает усиленный прогрев обеих кромок металла. Выполняется: для сваривания легированных металлов; для выполнения вертикальных швов.

Виды одновременных движений электрода

  • Поступательное движение. Вдоль оси электрода. Обеспечивает постоянство длины сварочной дуги и скорости сварки.
  • Прямолинейное движение. Вдоль оси шва. Контролирует скорость процесса плавления и качество формирования шва.
  • Колебательное движение. Поперек оси шва под углом наклона — 45°. Необходимо для прогрева кромок, контроля ширины шва. Не выполняется при сваривании тонких металлов или при выполнении корневого шва (первого шва многослойного метода сваривания).

Качественно выполнить подобные техники сваривания можно только при условии изначально правильной установки угла электрода по отношению к поверхности металла и направлению сварки.

Виды пространственных положений сварки

Нижнее горизонтальное положение. Самое удобное положение для получения качественного шва любой сложности. Этому сопутствует сила тяжести, которая переносит расплавленный металл в сварную ванну и комфортное положение для наблюдения за процессом сварки.

Вертикальное положение. Сила тяжести препятствует точному перенесению расплавленного металла, поэтому сварка в таком положении имеет ряд особенностей. Ее необходимо выполнять короткой дугой и обязательно держать электрод под углом и быстро отводить для затвердения металла.

Сварка вертикальных швов выполняется двумя способами:

  1. “Снизу — вверх”. Более удобный способ, который основывается на удержании жидкой капли металла над предыдущей каплей, уже успевшей затвердеть.
  2. “Сверху — вниз”. Неудобный способ, но применяется для сварки тонких металлов. Электрод располагается под углом 900 и постепенно перемещается под углом 10— 15°, а дуга направляется на расплавленный металл.

Потолочное положение шва. Самое трудное положение для выполнения шва, поэтому возможно только при небольшом количестве металла сварочной ванны. При выполнении шва в таком положении используется меньшая сила тока, поддерживается короткая дуга и формируется узкий валик для шва.

Читайте также  Чем заделать сварочный шов при протекание воды?

Положение сварки имеет большое влияние на производительность труда: на скорость выполнения сварных соединений и качество получаемых сварочных швов. Всегда следует стремиться расположить детали конструкции так, чтобы максимальное число соединений находилось в нижнем горизонтальном положении.

Основные способы сварки швов

Для выбора способа формирования сварного шва руководствуются двумя критериями: толщиной метала и необходимой длинной шва.

Выбор способа по длине шва

Классификация швов по длине:

  • короткие — швы длиной до 250 мм;
  • средние — от 250 до 1000 мм;
  • длинные — более 1000 мм.

Способы выполнения швов по длине:

  • Сварка «на проход». Используется для коротких швов и тонкого металла.
  • Обратноступенчатый способ (сварка от середины к краям). Эффективный способ получения качественной сварки, который уменьшает эффект остаточной деформации. Используется для швов средней длины.
  • Сварка от середины к краям. Используется для сварки швеллера встык, для однопроходного стыкового соединения труб и первого слоя многопроходных швов.

Выбор способа по толщине металла

При выполнении соединений металлов толщиной более 12 мм, швы необходимо изготовить в несколько слоев, используя один из методов соединения.

  1. Каскадный метод. Заключается в сваривании участков “пунктиром” с шагом не более 200 мм. Таким образом, после окончания первого слоя первого, третьего, пятого и т. д. участков необходимо вернуться и продолжать сваривать первый слой второго, четвертого, шестого и т. д. участков. При выполнении данной методики от середины к краям двумя сварщиками она называется сварка “горкой”.
  2. Блочный метод. Заключается в работе нескольких сварщиков одновременно. Весь шов делиться на одинаковые по длине блоки и выполняется в несколько проходов (слоев). Первый сварщик начинает с среднего блока, а остальные идут друг за другом.

Способы сварки для угловых швов

Использование ручной сварки для выполнения угловых швов является более удобным чем примирение автоматической сварки. В данной ситуации поддержания правильного угла наклона сварочной проволоки весьма затруднительная задача. Использование сварки под флюсом позволяет сделать катет сварного шва значительно меньше, чем при ручной сварки.

Виды соединений, свариваемых угловым швом:

  • тавровые;
  • нахлесточные;
  • угловые подварочные.

При сварке на повышенных токах или толстыми электродами образуется большая ванна расплавленного металла, поэтому для выполнения угловых соединения и поддержания правильного сечения шва рекомендуется расположить части конструкции в нижнем положении “лодочкой”.

Свариваемые части располагаются под углом в 450 относительно горизонта, при этом катеты угловых швов колеблются в пределах 5-25 мм.

Виды расположений:

  • Симметричная “лодочка” (а). Вероятность непровара минимальная. Электрод располагают в плоскости шва и, расплавляя металл, сообщают ему поперечные колебательные движения.
  • Не симметричная “лодочка” (б). Возможен непровар угла и одной из сторон. Отклонение электрода к вертикальной стенке приводит к образованию подреза, а отклонение к горизонтальной — к наплыву.
  • Сварка в прямой угол (в). Вертикальное положение электрода без установки “в лодочку” используется, если катет менее 8 мм.

Если для соединения частей конструкции необходим угловой шов с катетом более 10 мм, то используется многослойная техника его выполнения.

Основные положения наклона электрода

Для каждого отдельного случая при выборе различных методик сварки устанавливают особые углы наклона для электрода. Основными считаются три положения электрода относительно плоскости сваривания.

Положение “углом вперед” (наклон от 300 до 600)

Описание: При данном положении жидкий шлак двигается за сварочной ванной и успевает накрывать расплавленный металл. Незначительное количество попадающего наперед жидкого шлака выталкивается по обе стороны шва более тяжелым жидким металлом.

Если же шлака впереди становиться больше, то необходимо еще уменьшить угол наклона электрода. Если же жидкого шлака становиться много и он не успевает застывать, а сварочная дуга начинает гаснуть, то необходимо выровнять угол до 900 и медленно наклонять электрод, искать баланс для восстановления нормального процесса.

Применяется для:

  • получения минимальной глубины проплава основного металла;
  • выполнения соединений в потолочном положении;
  • вертикальных швов швеллера;
  • неповоротных стыков труб;
  • выполнения корневых швов при зазоре между кромками в 2 мм и более.

Положение “под прямым углом” (угол 900)

Описание: Для выполнения соединения держание электрода под прямым углом представляет некую сложность. Способ рекомендуется к использованию только для труднодоступных мест, где нет возможности создать любой другой угол наклона.

Применяется для:

  • получения средней глубины проплава основного металла.

Положение “углом назад” (наклон от 300 до 600)

Описание: При использовании такого угла наклона жидкий шлак с силой оттесняется назад, находится позади жидкой сварочной ванны. Необходимо подобрать угол наклона электрода, чтобы шлак успевал тянуться за электродом и накрывать расплавленный металл.

Применяется для:

  • получения наибольшей глубины проплава основного металла;
  • сварки электродами с рутиловым покрытием (всегда только такой угол наклона);
  • выполнения корневых швов в нижних и горизонтальных положениях;
  • узких мест разделки металлов;
  • стыковых швов швеллера;
  • угловых соединений труб;
  • сварки электродом “впритык”;
  • сварочных работ чрезмерно короткой дугой.

Во всех остальных случая угол наклона электрода выбирается по правилу баланса: жидкий шлак не должен забегать перед электродом, но и не должен в большом количестве оставаться позади.

Суммируя выше изложенное можно сделать вывод, что подбор угла наклона для электрода — это дело техники, которая осваивается с опытом работы. Все общие рекомендации выполняются сварщиком с учетом собственных субъективных критериев оценки качества и удобства работы. На процесс работы сварщика влияет еще много факторов, которые нельзя учесть в теории.

Источник: http://GoodSvarka.ru/metalov/ugol/

Стыковые сварные соединения: чем отличаются от нахлесточных, технология ручной дуговой сварки в нижнем и вертикальном положениях, подробности, видео

Техника выполнения швов в нижнем положении

страница » Статьи о сварке » Как научиться сваривать металл » Соединения » Стыковые сварные соединения (сварка встык)

Стыковое соединение сваркой представляет собой примыкание двух деталей торцевыми поверхностями друг к другу, лежащие на одной плоскости. Такое соединение простое и надежное, рекомендуется в конструкциях, которые подвергаются воздействию переменных напряжений.

Читайте также  Герметизация сварных швов трубопроводов

Где применяется

Стыковое соединение применяется когда утолщение металла исключено или не подходит, оно обеспечивает красивый внешний вид без выступающих кромок. Стыковое соединение применяют в авиакосмической и автомобильной промышленности. Применяется для образования неразъёмного соединения деталей различных металлических конструкций в том случае, когда поверхности деталей лежат в одной плоскости и и примыкают друг к другу своими торцами.

Встык свариваются части различных трубопроводов, обечайки различных емкостей, баллонов, цистерн, листовые конструкции, швеллеры, уголки и прочие фасонные профили.

Преимущества

сварка труб, как правило, производится именно стыковым соединением

При стыковом соединении

  • электродный металл используется меньше,
  • контролировать процесс не сложно, конструкции получаются надежные,
  • техника сварки более простая, чем техника углового шва,
  • стыковые соединения обеспечивают плоскостность поверхности конструкции,
  • обеспечивают получение соединения деталей различной толщины,
  • есть возможность выполнения сварки металла большой толщины односторонним швом.

Стыковое соединение

  • не обеспечивает дополнительной жесткости в сравнении с нахлесточным,
  • так же могут образоваться значительные деформации поверхности после сварки (особенно при сварке тонкого металла).

Чем отличается от нахлесточного

Сварные нахлесточные соединения — это сплавление разных элементов детали, расположенных параллельно, частично перекрывая друг друга. Применяются, когда стыковое невозможно. Не рекомендуется соединение внахлест, если конструкция подвергается вибрации, толщина стали должна быть не более 10-12 мм.

При стыковом важно учитывать точность сборки, тогда как при нахлесточном сборка гораздо проще и не нужно разделывать кромки.

Недостатком нахлесточного соединения станет больший расход основного металла, так как одна деталь накрывает другую, возможно появление коррозии металла от проникновения влаги между деталями, а так же выявить дефекты будет не просто. В стыковом нет перекрытия (нахлеста) деталей, применяется разная техника сварки, когда сварка нахлесточных соединений выполняется угловым швом. В нахлесточных не нужна разделка кромок, так же имеется большое количество разновидностей стыкового соединения согласно ГОСТу.

Разделка кромок под сварку

стыковое соединение без скоса кромок

Важно! Если варите без скоса кромок и толщина металла более 2 мм, нужно выставить зазор между свариваемыми деталями!

От выбора скоса кромок зависит качество шва и изделия. Для каждого способа сварки выбирают разные разделки кромок.

К сведению! Без разделки процесс будет гораздо экономичней, но разделка кромок нужна для полного провара в сечении, что делает качество выше.

с V-образным скосом кромок

с X-образным скосом кромок

с криволинейным скосом кромок

Разделку можно выполнить зубилом, в данном случае края получатся не ровные, отличным вариантом станет болгарка, фрезерный станок, самым лучшим будет использование кромкореза (фаскоснимателя). Так же нужно контролировать чистоту скосов что бы получить качественный шов без дефектов. Для стыковых соединений применяют все виды разделки кромок в зависимости от толщины металла и характера шва (односторонний или двухсторонний шов).

Существует обозначение разделки кромок: U- V- K- X- образные. Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла, Х-образная разделка требует по одному шву с каждой стороны, когда V-образная обходится односторонним швом. Форма разделки кромок зависит от способа сварки, свариваемого материала, толщины свариваемых элементов.

Как варить

Перед тем как приступить к свариванию производится технологическая подготовка. Детали следует разметить, произвести резку, поверхности зачищаются от загрязнений, ржавчины и высушиваются при наличии влаги.

Две свариваемые детали должны лежать на ровной поверхности и иметь между собой зазор 2-3 мм, зажигаем электрод ударом или «чиркнув» как спичку, выполняем две прихватки, что бы избежать деформации свариваемого соединения.

В ролике ниже показано, к чему может привести сваривание, если не делать прихватки (что нужно знать про прихватки тут).

с подкладкой (съемной или остающейся)

Вести электрод можно на себя, от себя, справа налево и слева направо. В зависимости от толщины металла и рекомендованного пространственного положения электрода выбирается способ движения электрода для лучшего сваривания, так же электрод во время работы держится под углом 45 градусов.

После выполнения шва убирается шлак и зачищается поверхность. Что бы избежать прожегов применяют подкладки, с ними работа складывается более уверенно, можно увеличить ток и не варить с другой стороны шва (см. фото слева).

Детали зачищаются, для тонкого металла разделка кромок не выполняется, зазор между свариваемыми деталями составляет 1-3 мм. Производится сборка, устанавливаются прихватки (после прихватки зачищаются), далее сварку производим с обратной стороны прихваток.

Толщина валика не должна превышать 9 мм, а высота 1,5 мм. Сварку осуществляем слева направо, выполняем кольцевые колебательные движения против часовой стрелки, так же завариваем вторую сторону, на второй стороне можно увеличить ток, после сварки зачищаем поверхности.

стыковое соединение с отбортовкой кромок (для тонкого металла)

В процессе сварки электродом совершается 2-3 движения.

  1. Электрод опускают вниз по мере его плавления обеспечивая стабильное горения сварочной дуги.
  2. Электрод перемещают с равномерной скоростью наклонив его под углом 15-30 градусов от вертикали. В другой плоскости электрод перпендикулярен поверхности соединения.
  3. В случае необходимости получения сварного шва увеличенной ширины применяют различные колебательные движения.

Короткий ролик, без особых объяснений, зато быстро, для нетерпеливых.

Более длинный, но и более подробный ролик.

Сварка в вертикальном положении

  1. Сварочный ток снижается на 10-15% в сравнении с нижним положением (нужно снизить тепловую мощность дуги).
  2. Сварка как правило ведется снизу вверх с отрывом дуги что бы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны.
  3. Электрод в одной плоскости расположен перпендикулярно к поверхности деталей, а в другой наклонен чуть ниже горизонтали.

  4. Возможна так же сварка сверху вниз и снизу вверх без обрыва сварочной дуги. Это требует применение определенной марки электродов с подходящим типом покрытия.
  5. Если соединение с разделкой кромок, то сварка в вертикальном положении выполняется в несколько проходов с зачисткой каждого прохода от шлака.

Читайте также  Что такое цепной шов?

СОВЕТ! Сварщики, имеющие мало опыта, часто сталкиваются с залипанием электрода в процессе зажигания дуги на поверхности металла, особенно на сниженном сварочном токе. В данном случае возможно разжечь дугу на рядом положенной пластине (разогреть кончик электрода), а затем перенести дугу на стык деталей.

Плавное касание разогретого электрода о деталь обеспечит легкое зажигание дуги без залипания, в том числе позволит избежать непровара в начале сварки стыка.

Процесс сварки заканчивается контролем качества. Сварные швы после очистки от различных загрязнений (шлака, брызг металла и копоти) визуально осматриваются на наличие наружных дефектов.

Где купить электроды различных марок

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Выбрать компанию

Источник: https://WeldElec.com/svarka/nauchitsya/soedineniya/stykovye/

Сварка в нижнем положении | Тиберис

Техника выполнения швов в нижнем положении

При сварке в нижнем положении существуют следующие разновидности соединений:

  • Стыковые (применяется сварной шов стыкового соединения)
  • Угловые (применяется сварной шов углового, нахлестного или таврового соединений).

3.1 Сварка стыкового соединения

Данный тип сварного соединения чаще всего используется для несложных конструкций обычного назначения. При двухсторонней сварке металла толщиной до 8 мм такое соединение будет достаточно прочным, стыковые соединения изделий толщиной не более 4 мм свариваются с одной стороны. Прочность сварных стыковых соединений определяется глубиной проплавления, а она зависит от диаметра электродов, от толщины свариваемых деталей, от величины сварочного тока и от зазора между деталями.

Односторонние соединения без скоса кромок, выполняют электродами диаметром равным толщине металла, если она не превышает 4 мм.
Листы диаметром от 4 до 8 мм сваривают двусторонним швом.

Металл толщиной более 8 мм сваривают с разделкой кромок под углом около 30 градусов. Во избежании прожогов сварку ведут на съемных подкладках (медных или стальных) в несколько проходов. Для первого прохода рекомендуется использовать электрод толщиной не более 4 мм, для последующих — применять электроды с большим диаметром.

На рисунке видно, что при первом проходе корневой шов заваривают электродом меньшего размера. Для первого шва важна достаточная глубина провара и его точность (проплавленный метал не должен выходить за кромки). При втором и последующих проходах используется больший по диаметру электрод, его нужно с небольшой скоростью продвигать вперед по шву, при этом делая колебательные движения электрода из стороны в сторону для полного заполнения выемки между кромок.

3.2 Сварка углового соединения

Хорошие результаты при сварке угловых швов обеспечиваются установкой плоскостей соединяемых элементов «в лодочку», т.е. под углом 45 градусов к горизонтали (возможны варианты с меньшим радиусом угла). При этом достигается хорошее проплавление стенок и угла элементов, а опасность непровара или подреза невелика. Сварка «в лодочку» дает возможность наплавлять за один проход швы большого сечения. Оптимальный метод подбирается в зависимости от положения и места проведения сварки.

Сварка в симметричную «лодочку» производится при высоких значениях сварочного тока (как обратной, так и прямой полярности) Сварку в симметричную «лодочку» при обратной полярности рекомендуется проводить на максимально короткой дуге.

При таком методе меньше вероятность подрезов одной стенки и наплывов на другой, чем при несимметричной «лодочке»

Сварка в несимметричную «лодочку» осуществляется при наклоне под углом 60 и 30 градусов. Электрод должен направлять сварочную дугу прямо в корень сварного шва. Главное — чтобы сварочная дуга не вышла на поверхность пластины за пределами формирующегося шва. Не допускается наплавка слишком большого количества металла за один проход.

Метод хорош при работе в труднодоступных местах за счет небольшой амплитуды движений электрода.

Сварку в «лодочку» лучше всего применять при взаимном расположении свариваемых изделий под углом в 90 градусов при длине угловых швов 8 мм и более.

3.3 Сварка углового соединения (таврового типа)

Обычно при сварке тавровых соединений в нижнем положении нужно несколько проходов. Однопроходные угловые швы допустимы при сварке простых конструкций, но при этом они должны иметь стороны, образующие угол в 45 градусов при угловом сварном шве, и не превышать диаметр используемого электрода более чем на 1,5-3,0 мм.

При многопроходной сварке угловых швов, первый проход всегда выполняется электродом большего размера, чем будут использоваться при повторных проходах. Диаметр электрода для первого прохода — 4-6 мм, шов наплавляется без каких-либо поперечных колебаний электрода. Последующие проходы электродами меньшего диаметра обязательно применяются поперечные колебания (движение электрода из стороны в сторону) Следует внимательно следить, чтобы размах этих колебаний не превысил допустимую ширину шва.

Важно – при сварке угловых соединений таврового типа дугу следует возбуждать на горизонтальной полке, а не на вертикальной.

Все угловые швы без скоса кромок со сторонами образующими угол в 90 градусов и со стенками толщиной не больше 10 мм нужно выполнять в один слой поперечными движениями электрода треугольником с небольшой задержкой в корне шва.

3.4 Сварка углового соединения (нахлесточного типа)

Для сварки нахлесточного соединения в нижнем положении при прямой полярности требуется поддерживать короткую сварочную дугу, а при обратной полярности — максимально короткую.

Дуга должна быть направлена в корень соединения и расположена по направлению к горизонтальной поверхности пластины (свариваемого изделия). Во время сварки необходимо совершать небольшие возвратно-поступательные движения электродом.

Эти колебания будут разогревать всю сварную область, что поможет равномерно заполнить всю сварочную ванну и получить полноразмерный выпуклый шов.

Угловые сварные швы в нижнем горизонтальном положении, при нахлесточном соединении образуют, угол в 90 градусов и при низкой высоте стенок угла до 10 мм, следует применять электроды диаметром до 10 мм, а так же не стоит производить поперечные колебания электрода из стороны в сторону. Для стенок углов свыше 10 мм применять метод описанный ранее.

Источник: https://www.tiberis.ru/stati/rukovodstvo-po-rds/svarka-v-nignem-pologenii