Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способы сварки вертикальных швов

Способы сварки вертикальных швов

Сварные швы классифицируют по множеству параметров. Главными характеризующими признаками являются тип соединения и положение в пространстве. По типу соединения их делят на стыковые и угловые.

Располагаться в пространстве они могут строго горизонтально (нижние), вертикально или под углом к горизонту. Сварка нижнего шва самая простая. В этом режиме легче всего контролировать состояние сварочной ванны, а значит и качество соединения.

При выполнении прочих швов, в том числе вертикальных, требуется определенный навык и необходимо знать методы сваривания металлов и их сплавов в том или ином положении.

Электрошлаковый метод

Электрошлаковой сваркой можно варить детали практически любой толщины. Соединение происходит за один проход, независимо от толщины металла. Это ее функциональная особенность.

Причем сварка вертикальных швов при этом способе получается лучше всего опять-таки из-за принципа используемого метода. Благодаря однопроходной сварке происходит экономия электроэнергии и расходных материалов, производительность увеличивается на порядок. Сварка вертикальных стыков резервуаров получается высокого качества.

При электрошлаковой сварке, в области между кромками стыков заготовок и медными пластинами, возникает ванна из жидкого шлака. Процесс сваривания можно описать так:

  • после погружения в шлаковую ванну электрода, сварочный ток проходит через нее и нагревает до такой температуры, что начинают плавиться кромки деталей и сам электрод;
  • расплав образует сварочную ванну, после остывания которой происходит кристаллизация и образование сварного соединения;
  • по мере остывания шва электрод с медными пластинами, образующими замкнутую область сварочной ванны, поднимается.

Так, за один проход производят вертикальную сварку швов любой толщины. Жидкий шлак, как более легкий компонент все время находится сверху, защищая шов от воздействия атмосферного кислорода. После завершения процесса сваривания, остывший шлак постукивают молотком и удаляют.

Электродуговой метод

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

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

Они обеспечивают надежную фиксацию изделий относительно друг друга.

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

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

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

Снизу-вверх

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

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

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

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

Сверху вниз

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

Читайте так же:
Какая кислота нужна для пайки

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

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

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

Применение полуавтомата

Сварку вертикальных швов полуавтоматом или инверторным аппаратом ведут, используя несколько сварочных технологий. Выбор способа зависит от толщины стенок изделий, зазора между стыками, формы кромок.

Треугольная траектория

Технология сварки «треугольником» используется, если необходимо соединить изделия толщиной до 2 мм. При этом способе требуется наибольшее притупление кромок.

Технология может применяться при сварке углового шва в вертикальном положении или резервуаров. Сварка ведется снизу вверх, поэтому расплавленный металл располагается поверх остывшего сплава.

Стекающий шлак не препятствует проплавлению кромок, так как стекает уже по отвердевшему металлу. Сначала формируют полочку в нижней части стыка. Перемещая электрод к одному из краев, производят расплавление кромок и заполнение сварочной ванны.

Затем электрод перемещается к другому краю, и процесс повторяется. Форма ванны при этом выглядит как треугольник, отсюда и название технологии. Рекомендуемая толщина электрода составляет 3 мм при сварочном токе 80-100 ампер.

Траектория в виде елки и лесенки

При сварке изделий имеющих зазор 2-3 мм помогает технология «елочка». В данном способе приходится применять сложные движения концом электрода.

Процесс сварки вертикального шва начинается от одной из кромок, из глубины зазора.

Из толщи металла электрод как бы вытягивается, при этом наплавляя металл на плоскость кромки. Затем он опять возвращается вглубь будущего шва, и наплавка производится по другой стороне зазора.

Постепенно вертикальная щель заполняется, образуя прочное соединение. Процесс повторяют до тех пор, пока расплавленным металлом не заполнится весь зазор. Главная задача заключается в недопущении образования чрезмерного проплавления кромок и появления подтеков металла.

Технология «лестница» используется для сваривания вертикальных швов с наибольшими зазорами, когда кромки вовсе не притуплялись. Электрод движется от одной соединяемой кромки к другой, поднимаясь на минимальное расстояние вверх.

Движения зигзагообразные, при этом на кромках происходит краткая остановка для проплавления металла. Технология позволяет сваривать изделия толщиной до четырех миллиметров.

Полуавтоматическая сварка вертикальных швов

Если полуавтоматическая сварка горизонтальных швов не представляет особой сложности для новичка, то сварка вертикальных швов полуавтоматом требует опыта и знания некоторых нюансов. При вертикальной сварке расплавленный металл как никогда подвержен гравитации, но при образовании наплывов получить качественное соединение практически невозможно. Предлагаем вашему вниманию практические рекомендации по сварке вертикальных швов, а также краткое описание методов их создания.

Подготовка аппарата к работе

Полуавтомат состоит из инвертора, горелки, снабженной кабелем-каналом, газового баллона с редукторами и манометрами. Прежде чем приступить к свариванию, необходимо удостовериться, что все компоненты системы исправны и присоединены в правильной последовательности. Пристальное внимание стоит обратить на:

  • Заземление корпуса сварочного аппарата.
  • Соответствие толщины свариваемых деталей диаметру присадочной проволоки.
  • Химический состав основного металла и расходного материала, которые должны быть похожи.
  • Состав защитного газа.
  • Скорость подачи проволоки и расход защитного газа. Эти показатели лучше всего рассчитать заранее, чтобы не прерывать сварку из-за отсутствия материалов.
  • Длину выступающей из сопла проволоки. Она не должна превышать 5 мм.
  • Силу тока.
Читайте так же:
Как правильно выбрать вертикальный пылесос

Подобрав расходники и настроив полуавтомат, желательно провести пробное сваривание на ненужных обрезках металла. В случае непровара либо прожога шва регулируется сила тока и по-новому подбирается оптимальная скорость сварки. Также обратите внимание, что подготовительные работы нужно провести и с металлическими заготовками:

  • Перед тем как осуществить сварку, желательно соединить свариваемые поверхности между собой точками, как минимум двумя-тремя. Благодаря этому детали будут неподвижны во время работы.
  • Поверхности очищаются от следов краски, лака, пыли, грязи. Полуавтомат может справиться со сваркой и загрязненных поверхностей, однако в таком случае соединение будет непрочным, к тому же не удастся избежать токсичных испарений. Не нужно счищать толстый слой металла, это негативно отразится на качестве сварки.
  • При сварке листового металла, расположенного слоями, для надежной фиксации нужно воспользоваться струбцинами.

Сварка вертикальных швов полуавтоматом: особенности

Под воздействием высоких температур на металлической поверхности образуются капли. Они начинают стекать вниз, тем самым препятствуя качественной сварке. Шлак, оставшийся после использования электрода и находящийся в такой капле, значительно увеличивает риск дефектов шва. Однако если отвести стержень от места сварки на некоторое время, то произойдет кристаллизация металла, и капля затвердеет. Немаловажно при этом правильно рассчитать временной промежуток, предназначенный для остывания металла, иначе не избежать непровара.

Как правило, сила тока при полуавтоматической сварке вертикальных швов на 5 А меньше, чем при сваривании швов в другом положении. Такие показатели обеспечивают целостность шва, минимизируя вероятность возникновения подрезки. Сварка полуавтоматом предусматривает совершение колебательных движений, при которых корень шва будет проварен надлежащим образом.

Как и при сваривании в любом другом пространственном положении, вертикальный шов может быть выполнен в виде сплошного соединения, точечного и сплошного прерывистого. В первом случае шов придает деталям дополнительную жесткость и используется для бытовых и строительных нужд. Вторая разновидность незаменима при кузовном ремонте автомобилей. Третья также широко используется на СТО, однако применяется для тех мест, где нужно сваривать более толстый металл.

Как варить вертикальный шов сверху вниз

При использовании такого метода стоит обратить внимание на толщину сварочной проволоки. Так как при большом количестве шлака соединение может получиться пористым, электрод по толщине должен быть гораздо меньше ширины предполагаемого шва. Тонкий электрод гарантирует быстрое схватывание сварной ванны при отсутствии стекания расплавленного металла. Благодаря этому за короткий промежуток времени можно сварить большее количество заготовок.

сварка вертикального шва

При сварке в направлении сверху вниз лучше всего использовать проволоку с целлюлозным и пластмассовым покрытиями. Первая разновидность содержит в себе большое количество органических соединений, которые в процессе плавки электрода насыщают зону сварки водородом. Чтобы избежать возникновения на шве т.н. «рыбьих глаз», свариваемую конструкцию перед работами необходимо некоторое время выдержать при комнатной температуре. Если есть возможность, то можно прокалить детали при температуре 250-300 °С, это предотвратит перенасыщение металла водородом. Проволока с пластмассовым покрытием более эффективна: она обеспечивает непрерывное горение дуги, шов получается прочным, без пор и микротрещин, а шлаковая корка отделяется довольно легко.

Как варить вертикальный шов снизу вверх

Таким методом варить вертикальные соединения гораздо сложнее, но, тем не менее, к нему прибегает большинство сварщиков, если предстоит соединять ответственные конструкции.

Сварка полуавтоматом снизу вверх подразумевает иное расположение сварной ванны. Она находится снизу, а сверху происходит ее наполнение жидким металлом. Чтобы расплавленный материал не проливался, нужно сконцентрироваться на манипуляциях с электродом:

  • Необходимо выдержать угол между ним и вертикальным швом.
  • Зафиксированный в держателе конец должен находиться ниже плавящегося.
  • Плавление электрода должно происходить медленнее, чем сварочная ванна будет кристаллизироваться.
  • Сварка производится колебательными движениями. При этом источник тепла не задерживается долго в одной точке, и можно избежать растекания металла и прожогов.

Некоторые технологии вертикальной сварки

Сварить вертикальный шов полуавтоматом можно, используя не только классические методы. К довольно распространенным способам сварки вертикальных швов можно отнести следующие:

  • Треугольник. Вертикаль может быть сварена при помощи такого способа, если толщина соединяемых поверхностей не превышает 2 миллиметра. Перед началом работ необходимо притупить кромки деталей. Направление сварки – снизу вверх, оптимальная толщина электрода — 3 мм, а показатели тока – в пределах 80-100А. После формирования полочки в нижней части соединения электрод передвигают к одному из краев, плавят кромки, заполняя ванну. Затем действия повторяются у другого края, причем сварная ванна получается в форме треугольника.
  • Елочка. Применяется в случае, если зазор между поверхностями составляет 2-3 мм. Металл «вытягивается» из глубины зазора, располагается на плоскости кромки, затем происходит его возврат вглубь. Сварка происходит снизу вверх. Такая технология во многом напоминает петлю. Чтобы металл распределялся равномерно в зазоре, необходимо отработать движения до автоматизма и тщательно следить, чтобы на кромках не возникли порезы.
  • Лесенка. Ее применяют при зазоре, превышающем 4 мм, если кромки деталей притуплены минимально. При зигзагообразных движениях электрода происходит незначительный подъем по вертикали и небольшие остановки на краях, необходимые для проплавления металла.

Как правильно варить вертикальный шов. Советы новичкам

Несмотря на то, что сварка при помощи полуавтоматического аппарата дается легко даже начинающим, к выполнению некоторых работ стоит подходить очень ответственно, вооружившись рекомендациями опытных мастеров дела. Оформление вертикальных швов – одна из таких ситуаций, где опыт предшественников будет вполне кстати.

  • Чтобы добиться стабильного горения дуги, стержню во время поджога стоит придать перпендикулярное положение.
  • Чтобы избежать возникновения потеков, электрод во время работы держится в наклонном положении.
  • Если у вас в приоритете не высокая производительность, а аккуратный шов без малейших подтеков, тогда стоит уменьшить длину дуги. Ускорившаяся кристаллизация позволит избежать подтеков.
  • Увеличить скорость кристаллизации металла можно также за счет увеличения силы тока и ширины шва. Однако, используя такой метод, будьте готовы к тому, что шов получится несколько худшим по качеству.

Сварка вертикальных и горизонтальных швов

как варить вертикальный шов

Швы и соединения

Электродуговая сварка – процесс объединения структуры металлов под воздействием высокой температуры. Технология распространена в разных отраслях промышленности и хозяйства. Этим методом можно соединять любые металлические детали. Каждый мастер должен знать, как варить вертикальный шов.

Процесс сварки

Какие условия нужно создать для качественного шва

Обработка вертикальных поверхностей требует соблюдения следующих требований:

  1. На этапе поджога электрод выставляют в прямоугольное положение. Если нарушить это правило, подача тока в рабочую область будет нестабильной.
  2. Для снижения риска возникновения подтеков уменьшают длину сварочной дуги. Начинающие сварщики в целях повышения производительности не соблюдают это требование. Кристаллизация металла протекает медленнее, поэтому образуются дефекты.
  3. Стержень, удерживаемый под наклоном, делает шов более равномерным, однако соблюдать такое требование в течение долгого времени сложно.
  4. При появлении подтека повышают силу тока, расширяют обрабатываемую область. Это ускоряет процесс затвердевания расплава.
  5. Особое внимание уделяют подготовке краев. Детали очищают от грязи, следов коррозии, масел.
  6. Точечная сварка вертикальных швов снижает вероятность образования подтеков.

Технология вертикальной сварки

Вертикальная плоскость предусматривает применение разных способов (в зависимости от типа соединяемых металлов, наличия соответствующих навыков).

Варка электродом

Создаваемые подобным способом швы имеют разные виды.

При выборе параметров работы аппарата учитывают характеристики соединяемых материалов.

При сварке электродом применяют следующие способы формирования шва:

  • стыковой;
  • внахлест;
  • тавровый;
  • угловой.

Типы сварных швов

Для поддержания устойчивой дуги края деталей очищают от загрязнений. Угловой шов сваривают, правильно подбирая толщину стержня. Она должна быть меньшей, чем ширина обрабатываемой области.

Использование полуавтомата

При использовании инверторного сварочного аппарата учитывают следующие моменты:

  1. Способ предварительной обработки деталей выбирают в соответствии с типом предстоящих работ. При этом определяют толщину металла и его обрабатываемость.
  2. Дуга должна быть короткой, сила тока – средней.
  3. Обработанный специальным составом стержень размещают под наклоном 80º против свариваемых изделий.
  4. Создавая вертикальный шов, стержнем водят по всей ширине сварочной ванны.

Качественное сварное соединение получают при отрыве дуги. Этот способ следует использовать новичкам, т.к. он прост и удобен. В период отрыва металл остывает, вероятность образования подтеков снижается. Однако это негативно влияет на производительность.

Вертикальный шов снизу вверх

В процессе сварки важно соблюдать следующие условия:

  1. Ставить наконечник на полочку кратера.
  2. Рабочую часть сдвигать из стороны в сторону, охватывая всю обрабатываемую область. Можно использовать принцип петель или короткого валика.
  3. Снизить показатель силы тока на 5 А от среднего значения, что позволит задать иную форму и другие параметры шва.

Основные показатели выбирают экспериментальным способом. Поэтому качество соединения зависит от того, знает ли работник, как правильно варить вертикальный шов (электросварка помогает сформировать любые соединения).

Инструкция для начинающих

Работа с инвертором для начинающих требует облачения в следующие элементы защитной экипировки:

  • рабочий костюм, перчатки, ботинки из огнеупорных материалов;
  • головной убор, закрывающий затылок;
  • маску сварщика, защищающую глаза и лицо.

Защитные средства электрогазосварщика

Чтобы соединить металлы, применяют исправное ручное или полуавтоматическое оборудование. Электрические компоненты должны быть изолированы прочным корпусом от остальных деталей. Не допускается использование кабелей с поврежденной оплеткой, не соответствующих техническим характеристикам аппарата. Рабочее место сварщика снабжают всем необходимым: специальным столом, заземляющей шиной, осветительным прибором, средствами противопожарной защиты.

Сначала работники изучают правила электросварки, способы формирования сварных соединений.

Принципы сварки горизонтального шва

В этом случае рабочий наконечник ведут как справа-налево, так и в обратном направлении.

При сварке горизонтальных швов на вертикальной поверхности ванна смещается вниз, поэтому требуется достаточно большой угол наклона электрода. Значение устанавливают с учетом скорости движения стержня, силы тока, что препятствует смещению сварочной ванны. Если металл образует наплывы в нижней части, скорость движения повышают, нагревая материал в меньшей степени.

Сварка горизонтального шва

Другой способ – сварка с отрывом дуги (дуговая сварка). В периоды передышки можно незначительно снизить силу тока: металл, остывая, прекратит стекать. Перечисленные способы применяют попеременно.

Рекомендации для сварщиков

При формировании швов в вертикальном и горизонтальном положениях специалист не должен допускать отрыва расплава от обрабатываемой области.

Это возможно, если соблюдать рекомендации, зависящие от техники сварки:

  1. Снизу вверх. Электрод ведут от нижней точки к верхней. Таким способом удается получить наиболее качественное соединение. Для образования шва достаточной ширины используют разные варианты движения стержня, например «елочкой». На первом этапе стыки прихватывают в нескольких местах, исключающих смещение свариваемых заготовок. Угол наклона стержня удерживают в пределах 45-90°. Электрод двигают со средней скоростью. Допускаются зигзагообразные движения.
  2. Сверху вниз. Такой метод подойдет опытному сварщику. Стержень выставляют под прямым углом. При расплавлении наклон меняют на 15-20º. В таком случае применяют другие варианты движения – прямоугольными, пилообразными или волнообразными зигзагами.

Метод сверху вниз также считается правильным, но сложным. Он позволяет получить наиболее качественные стыки.

Сварка вертикальных швов

При сварке вертикальных швов капли расплавленного металла стремятся стекать вниз (рис. 69, а). Поэтому такие швы выполняют более короткой дугой, при которой капли, вследствие действия сил поверхностного натяжения, легче переходят с электрода в кратер шва (рис. 69, б). Конец электрода отводят вверх или в сторону от капли, давая ей возможность затвердеть. Вертикальные швы лучше сваривать снизу вверх, тогда нижележащий кратер будет удерживать капли металла (рис. 69, в). Электрод может иметь наклон вверх или вниз. При наклоне электрода вниз сварщику удобнее наблюдать за распределением капель электродного металла в разделке шва. Если необходимо вести вертикальную

сварку сверху вниз, электрод ставится в положение I (рис. 69,г), а после образования, капли опускается ниже, в положение II, при котором капля удерживается короткой дугой от стекания. Вертикальные швы лучше сваривать электродом диаметром не более

4 мм, на пониженном токе (порядка 160 а). При этом уменьшается объем жидкого металла в кратере шва, что облегчает сварку.

Для уменьшения стекания металла при выполнении горизонтальных швов (рис. 70, а) скос кромок делают только у верхнего листа. Дугу возбуждают на нижней кромке (положение I), а затем переводят ее на кромку верхнего листа (положение II), поднимая вверх стекающую каплю металла. Схема движений конца электрода при сварке однослойного горизонтального шва показана на рис. 70, а, справа. Горизонтальные швы сваривают также продольными валиками, причем первый валик (корень шва) выполняют электродом диаметра 4 мм, а последующие — электродом 5 мм.

Наиболее трудно выполнять потолочные швы, которые свариваются возможно более короткой дугой. Для сварки потолочных швов применяют электроды с покрытиями более тугоплавкими, чем металл электрода. В этом случае покрытие образует на конце электрода чехольчик, удерживающий капли металла (рис. 70, б). В процессе сварки конец электрода то удаляют, то приближают к ванне. При удалении электрода дуга гаснет и металл шва затвердевает. Для потолочной сварки — вертикальной и горизонтальной используют электрод меньшего диаметра, а ток уменьшают на 10—12% по сравнению со сваркой металла такой же толщины в нижнем положении.

При сварке потолочных швов пузырьки газа, всплывая, попадают в корень шва, что снижает прочность сварного соединения. Потолочная сварка применяется только при монтаже крупных конструкций, сварке неповоротных стыков трубопроводов, ремонтной сварке и других подобных работах, когда выполнение шва в нижнем положении невозможно.

Вертикальные, горизонтальные и потолочные швы можно сваривать и в защитных газах, обеспечивающих струйный перенос металла электрода в сварочную ванну. При этом следует применять механизированные способы сварки.

Для сварки в любом пространственном положении пригодны электроды: ОМА-2, ОММ-5, ОЗЦ-1, ЦМ-7, ОЗС-4, ОЗС-2, УОНИ-13 и др. (см. табл. 5).

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector