К атегория:

Техника дуговой сварка

Выполнение вертикальных, горизонтальных и потолочных швов

Вертикальные швы (стыковые и угловые) выполняют в направлении снизу вверх. Предварительно подготавливается сваркой металлическая горизонтальная площадка сечением, равным сечению наплавленного металла шва. Площадка создается поперечными движениями электрода треугольником (рис. 1). Провар в корне шва обеспечивается задержкой горения дуги в этом месте при движении электрода треугольником. Наибольший провар корня шва достигают, когда электрод перпендикулярен вертикальной оси. Отекание расплавленного металла предотвращают наклоном электрода вниз, как показано пунктиром на рис. 1, а, б.

Рис. 1. Положение и движения электрода при сварке в вертикальном положении: а - стыковые швы со скосом кромок, б - угловые швы, в - сварка в направлении сверху вниз

Сварка вертикальных швов электродами больших диаметров и при большой силе тока затруднительна из-за стекания металла и неудовлетворительного формирования шва. Поэтому применяют электроды диаметром до 4 мм, редко 5 мм, а сварочный ток понижают по сравнению со сваркой в нижнем положении.

Вертикальная сварка в направлении сверху вниз (рис. 1, в) возможна электродами, дающими тонкий шлак. Металл в сварочной ванне затвердевает быстрее и стекания его практически не происходит. Для вертикальной сварки сверху вниз применяют электроды с целлюлозным, пластмассовым покрытием органического вида (ОЗС -9, ВСЦ -1, ВСЦ -2; ВСЦ -3 и др.). Производительность сварки сверху вниз выше производительности сварки снизу вверх. Вертикальные швы также удобно выполнять электродами с опиранием покрытия на свариваемые кромки.

Горизонтальные и потолочные швы выполнять сложнее, чем вертикальные (рис. 2). При выполнении горизонтальных швов на верхнем листе часто образуются подрезы, а при сварке в потолочном положении затруднен полный провар корня шва. В обоих случаях сварка должна производиться короткой дугой с достаточно быстрыми колебательными движениями.

Рис. 2. Положение и движения электрода при сварке в горизонтальном и потолочном положениях: а - горизонтальный угловой вдов, б-наплавка в потолочном положении, в - потолочный стыковой шов

Металл толщиной более 8 мм сваривают многопроходными швами. Первый валик в корне горизонтального шва наносится электродом диаметром 4 мм, а последующие - диаметром 5 мм. Первый валик в корне потолочного шва выполняется электродом диаметром 3 мм, а последующие- диаметром не более 4 мм. Валики горизонтального и потолочного швов удобно выполнять электродами с опиранием покрытия. При выполнении потолочных швов газы, выделяющиеся при сварке покрытыми электродами, поднимаются вверх и могут оставаться в шве. Поэтому для сварки в потолочном положении следует пользоваться хорошо просушенными электродами, дающими небольшой шлак.

Сварка швов в вертикальном положении значительно труднее сварки в нижнем положении, так как расплавленный металл стремится вытечь из сварочной ванны. Для уменьшения объема жидкого металла в ванне при сварке вертикальных швов силу сварочного тока уменьшают на 10-15% по сравнению со сваркой в нижнем положении. Сварка ведется обязательно короткой дугой, что способствует лучшему переходу расплавленного металла электрода в жидкую ванну. Чтобы избежать вытекания наплавляемого металла из сварочной ванны, рекомендуется относительно быстро вести электрод от середины шва в сторону и вверх. Это способствует быстрому формированию шва.

Существует два способа сварки вертикальных швов: «снизу вверх» и «сверху вниз». Наиболее употребителен первый способ.

Фиг.52.Сварка угловых швов в "лодочку"

Сварка способом «сверху вниз» применяется при соединении, главным образом, тонких листов. При выполнении вертикальных швов «сверху вниз» не получается полного провара.

Техника сварки вертикальных швов «снизу вверх» заключается в следующем. Прежде всего необходимо правильно расположить электрод относительно плоскости шва. При сварке электродом с тонким покрытием (фиг. 53, а) угол наклона берется в пределах 15-20°, при сварке толстопокрытыми электродами (фиг. 53, б) наклон электрода к горизонтальной линии должен составлять около 45-50°. Такой большой наклон электрода с толстым покрытием необходим для обеспечения более легкого стекания шлака из ванны и для поддержания расплавленного металла.

Дуга зажигается в наиболее низком месте шва, и после образования ванны с расплавленным металлом конец электрода при возможно короткой дуге отводится в сторону вправо или влево и несколько вверх. При этом движении электрода дается возможность расплавленным частицам металла быстро застывать и образовывать своеобразный порог, необходимый для задержания последующих капель расплавляемого металла. Движения электрода повторяются, и наплавляемый металл принимает форму шва. На вертикальных швах чешуйки выражены более резко, и по этому признаку вертикальные швы отличаются от нижних.

Фиг.53. Фиг.54.Положение электордов при сварке вертикальных швов методом "снизу вверх"; "сверху вниз"

При сварке вертикальных швов «сверху вниз» электрод располагается перпендикулярно к свариваемой поверхности. После возбуждения дуги и образования первых капель расплавленного металла электрод наклоняют книзу (фиг. 54), продолжая одновременно расплавлять основной металл. Постепенно подавая электрод и поддерживая короткую дугу, необходимо концом электрода препятствовать стеканию металла, а отводом его в сторону и вниз способствовать застыванию наплавленных капель и образованию шва.

При обоих способах выполнения вертикальных швов электроду необходимо сообщать поперечные колебательные движения. При этом надо подбирать такой путь электрода, при котором передвижение вдоль шва происходило бы без длительной концентрации тепла в одном каком-нибудь месте.

При сварке «сверху вниз» для уменьшения размеров ванны с расплавленным металлом силу сварочного тока и диаметр электрода следует назначать несколько меньшими, чем при сварке «снизу вверх». При выполнении вертикальных стыковых швов с V-образной и Х-образной разделками кромок, а также валиковых швов, последовательность сварки, многослойность, провар вершины угла производят аналогично сварке нижних швов.

Заголовки статей раскрывают их содержание. В последней статье, кроме того, описываются дефекты, возникающие в процессе электросварки, и методы их устранения.

Прежде, чем приступить к изучению технологии выполнения вертикального сварочного шва, рекомендуем ознакомиться с указанными выше статьями (рассмотренные в них вопросы здесь повторяться не будут). Если возникнут дополнительные вопросы (например, связанные со сварочными аппаратами, масками, электродами и т. п.), то рекомендуем воспользоваться сервисом «Поиск по сайту». Можно задать вопрос в разделе «Комментарии» и администрация сайта обязательно даст ответ в самое ближайшее время.

Предварительные общие замечания

До выполнения сваривания деталей необходимо подготовить металл. Разделка кромок выполняется в соответствии с толщиной свариваемых деталей и типом соединения. Подготовленные детали фиксируют в необходимом (заданном конструкторской документацией) взаимном расположении. Для этого их соединяют короткими поперечными швами («прихватками») с шагом в несколько десятков миллиметров. Прихватки не позволяют деталям смещаться друг относительно друга.

Во время сварки деталей вертикальным швом расплавленный металл из сварной ванны, под действием собственного веса, будет сползать вниз. Для исключения отрывания капель, следует применять как можно более короткую дугу. Чтобы этого добиться, необходимо кончик электрода подвести по возможности близко к сварной ванне. Если используется не залипающий сварочный электрод, то следует опирать его на одну из свариваемых деталей.

Вертикальный шов можно варить «сверху-вниз» или «снизу-вверх».

Вертикальный шов «снизу-вверх»

Заметим, что удобнее варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода «снизу-вверх». Связано это с тем, что в этом случае электродуга «толкает» сварную ванну вверх и препятствует её опусканию вниз. Это значительно упрощает получение качественного шва. Схема выполнения такого сварного шва показана на рисунке.

В следующем видеоролике показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода «снизу-вверх без отрыва». Продемонстрирована техника создания короткого валика:

• движения электрода происходят только вверх-вниз;
• отсутствуют горизонтальные смещения.

В результате, получается очень плоский шов.

В следующем видеоролике показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода «снизу-вверх c отрывом». Такой технологический приём может быть более удобен для начинающих, т. к. за время отрыва сварочного электрода металл успевает остыть. Допускается, для упрощения, опирать электрод на полочку сварного кратера. В этом же видеоролике даётся много общих полезных для сварщика советов. Например, показано влияние силы тока на форму шва. В общем случае, сварочный ток должен быть на 5…10 А меньше рекомендованного для выбранных типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется, в основном, экспериментально.

Вертикальный шов «сверху-вниз»

Сварка с движением электрода «сверху вниз» применяется при соединении, главным образом, тонких листов металла. При сварке этим способом тепло сварочной дуги стремится вверх (не обогревая сварную ванну). Поэтому, для получения хорошего проплавления шва, ток следует устанавливать несколько большей величины (на 5…10А), чем при сварке с движением электрода «снизу-вверх».

Техника сварки «сверху-вниз» значительно сложнее предыдущей, и поэтому остановимся на ней более подробно. При выполнении вертикальных швов с движением электрода «сверху-вниз» он располагается перпендикулярно к свариваемой поверхности. После поджига дуги и образования первых капель расплавленного металла, его наклоняют вниз и продолжают расплавлять основной металл. Медленно перемещая электрод (и продолжая поддерживать короткую дугу) его кончиком следует препятствовать стеканию металла из сварной ванны. Одновременно, кончик следует отводить в сторону и вниз, т. е. необходимо выполнять поперечные колебательные движения. Это будет способствовать застыванию наплавленных капель и формированию шва. При этом не следует допускать длительной концентрации тепла в одном каком-нибудь месте.

Дефекты сварных швов

При выполнении сварочных работ возможны (особенно у начинающих сварщиков) дефекты сварных швов. Причём, некоторые из них критичны, некоторые - нет. Этой теме мы на сайте уделили достаточно внимания и сейчас повторять не будем.

Сейчас мы остановимся только на дефектах, которые характерны для вертикальных швов. Они появляются при неправильном выборе силы тока и величины дуги. В таблице приведён их схематический внешний вид и указаны вызвавшие их причины.

С другими видами дефектов, возникающих при проведении электросварки, и способах их устранения можно ознакомиться в статье . В заключение, предлагаем посмотреть ещё один видеоролик о вертикальной сварке. Желаем успехов!

Горизонтальный нижний шов может заварить даже начинающий сварщик. С этой операции начинается обучение сварочному делу. Сварка вертикального шва реализуется немного сложнее. Освоив эту операцию можно претендовать на звание опытного специалиста.

В этой статье мы опишем особенности реализации и первого и второго процесса. Если вы воспользуетесь нашими советами, то сварка вертикальных и горизонтальных швов не вызовет у вас ни малейших затруднений. Ведь, по большому счету, обе операции вполне доступны для освоения даже при минимальном багаже знаний и относительно небольшом опыте сварочных работ. В конце концов, начинающим сварщикам, когда-то, были все.

Сварка по горизонтали

Сварка горизонтальных швов – это одновременно и простая, и сложная технологическая операция. Ведь кроме нижних швов, которые варятся относительно легко, существуют еще и верхние (потолочные) швы, которые может заварить только опытный специалист.

Причем, и в первом, и во втором случае процесс формирования шва осложняет гравитация. Из нижнего шва металл вытекает по направлению к нижней кромке, а пузырьки восстановленного водорода поднимаются от дна к поверхности, вспенивая наплавку. Из верхнего шва металл просто капает, иногда прямо на сварщика, а газообразные аэрозоли пронизывают валик наплавки по направлению снизу вверх.

Поэтому сварка горизонтального шва требует определенной ловкости, хорошего глазомера и понимания сути проделываемых манипуляций.

Техника сварки по горизонтали

Сварка в горизонтальном положении шва проводится на «короткой» дуге, «средними» или слабосильными токам. Причем, особое внимание уделяют расположению электрода, как относительно плоскости стыкуемых деталей, так и относительно центральной осы формируемого валика.

Ну а на практике техника сварки выглядит следующим образом:

• Первый валик сварочного шва формируется на короткой дуге. Пята электрода перемещается вдоль линии стыка, без колебаний в поперечной плоскости. Угол наклона оси электрода к оси валика – 80 градусов. Такой угол гарантирует проплавление стыка на максимальную глубину и выход большей части шлака на поверхность наплавки. Причем если вы расположите электрод «углом вперед», то глубина наплавки увеличится, а если «углом назад», то она, соответственно, уменьшится.
• Второй валик шва формируют при средних значениях сварочного тока, перемещая электрод «углом вперед» без поперечных колебаний, только вдоль линии стыка. Ширина раздела, разумеется, увеличится, поэтому второй валик варят электродом большего диаметра.
• Третий валик шва укладывают между верхней плоскостью второго и границами кромки раздела. Причем если второй валик получился с выступом, то третьим слоем заполняют «лодочку» между предыдущим валиком и стенками раздела. Ну а если второй валик вышел нормальным, залив всю плоскость раздела, то третий слой формируют в два прохода, укладывая валики вдоль левой и правой кромок.
• Пространство между соседними валиками третьего слоя заполняют четвертой наплавкой. Причем, если это расстояние равно диаметру электрода, то четвертый валик формируют в один проход, ну а если предыдущие слои наплавки отстоят друг от друга на более значительном расстоянии, то стык между валиками заполняют с помощью поперечных и продольных перемещений электрода.
• Следующие слои формируются по тому же принципу, что и третий валик.

При этом, для предотвращения вытекания наплавки из шва под нижнюю кромку стоит подложить пластину из тугоплавкого материала, например – асбеста. А при выходе на верхнюю границу раздела стоит удвоить внимание и старание – большинство дефектов шва «формируется» именно в этот момент.

Сварка по вертикали

Дуговая сварка вертикальных швов реализуется совсем не так, как предыдущая (горизонтальная) технология. Ведь извечный «враг» сварщиков – сила гравитации – вмешивается в процесс формирования шва совершенно иным образом: расплавленные присадочные и основные металлы стекают вниз, вдоль линии шва, газообразные аэрозоли, устремляются вверх (в том же направлении).

Поэтому в процессе вертикальной сварки необходимо учитывать следующие нюансы:

• Во-первых, необходимо понимать, что расплавленный металл стекает вниз, провоцируя появление наплывов. Поэтому валики горизонтальных швов должны быть тонкими. А в процессе их формирования следует избегать поперечных смещений электрода.
• Во-вторых, сварка в вертикальном положении шва предполагает формирование валика, габариты которого сопоставимы с диаметром электрода. Разумеется, допускается и двукратное превышение (когда валик больше диаметра электрода даже с учетом габаритов покрытия), но не более.
• В-третьих, сила сварочного тока должна быт максимальной, но при выборе конкретных значений необходимо нивелировать риск «подрезов» основного металла чересчур сильной дугой. Поэтому сила тока, все же, не должна доходить до максимума.
• В-четвертых, угол наклона электрода (по направлению к плоскости заготовки) должен равняться, как минимум, 80 градусам. При меньших значениях появляется эффект «козырька» препятствующего плавлению основного метала. Таким образом, регулируя угол наклона можно влиять на температуры и глубину плавления в зоне сварочной ванны. Оси валиков (стыковочных швов) и электродов должна быть параллельны друг другу.
• В-пятых, ширина шва регулируется скоростью наплавки и траекторией перемещения пяты электрода. Совершая возвратно-поступательные движения вверх-вниз, можно повлиять на ширину наплавки. Но в этом случае необходимо выдерживать 80-градусный наклон «углом вперед».
• В-шестых, валики укладываются в вертикальный раздел «полочками». То есть, каждый последующий слой опирается на предыдущую наплавку.

Сварка вертикальных швов более сложна в технологическом плане, чем работа в горизонтальной плоскости. Расплавленный металл очень текуч и под воздействием гравитации просто оплывает вниз.

В этой статье мы рассмотрим основные методики варки вертикальных швов, а также расскажем, с помощью какого оборудования проще выполнить такую работу.

Проблемы вертикального сваривания

Сварочный процесс заключается в расплавлении металла деталей, которые соединяются между собой после остывания. С горизонтальными видами сварки все просто, главное - научится поджигать дугу и правильно вести шов. Но как быть с вертикальными видами? Под воздействием притяжения металл постоянно течет и очень непросто контролировать сварочную ванну. В итоге получаются неровные соединения, сформированные каплями и подтеками.

При сварке в вертикальном положении возможны такие проблемы, как непровар металла или, наоборот, подрезка. Они возникают вследствие выбора не соответствующего по силе тока. При непроваренном металле расплав разбрызгивается вокруг и растекается по поверхности. Подрезка образуется в виде канавки в шве, когда слишком мощная дуга вырезает материал из зоны сварки.

Еще одна проблема вертикального шва образуется при длительной задержке дуги на одной точке. Сварочная ванна как бы «выпадает», образуя прожоги в заготовках.

Каким образом можно избежать брака в соединении при вертикальном сваривании и что за приемы подойдут в таком случае?

Инвертор или полуавтомат

Инвертор с функцией ММА - это та же ручная дуговая сварка, но работающая по другому принципу, в отличие от трансформаторной. При этом используется покрытый плавящийся электрод.

Полуавтомат варит за счет расплавления проволоки, подающейся в зону сварки. Такие аппараты позволяют создавать более качественные швы, так как нет брызг расплавленного металла, а импульс, по сути, вбивает каждую точку в соединение.

Так чем же лучше варить вертикальный шов?

В любом случае для начинающего сварщика потребуется практика в работе с одним из этих приборов. Без опыта сразу сделать качественное соединение вряд ли получиться.

Инверторная ручная сварка требует большего внимания к процессу и контроля движения электрода. При неправильно выбранном положении держателя и угла наклона возникнет брак. Варить нужно с отрывом, создавая эффект . При этом металл будет разбрызгиваться и растекаться по поверхности изделия. Только при наличии большой практики будет получаться качественный шов.

Полуавтомат также требует тщательного контролирования сварочного процесса. Здесь тоже важны и выбранные положения держателя, и техника сварки. При использовании защитного газа в полуавтоматической сварке уменьшается количество брызг и подтеков, но такое соединение будет дороже по себестоимости.

Главное преимущество в том, что можно уменьшить скорость подачи проволоки, а значит замедлить процесс перегрева металла. В итоге, при должной практике с полуавтоматическим сварочным аппаратом можно уменьшить стекание расплава вниз. Для подобного эффекта с использованием ручной сваркой используют специальные электроды, ускоряющие кристаллизацию металла.

Многие сварщики рекомендуют при сварке вертикальных швов использовать полуавтомат, который позволяет получить качественное соединение. Но, при отсутствии такого аппарата, с использованием должной техники работы можно получить качественное крепление по прочности и с обычной ручной сваркой.

Технология сварки вертикальных швов

Главное правило - вертикальные швы наиболее приемлемо накладывать снизу вверх! В таком положении дуга будет как-бы подталкивать сварочную ванну и не позволять ей стекать вниз. А также такое положение способствует упору капли расплавленного металла в нижний, уже застывший, шов.

Особенности ручной сварки

При работе с ручной сваркой нужно выполнять некоторые особенные требования.

• При сварочных работах с вертикальными швами нужно установить ток немного ниже, чем обычно. Это способствует образованию меньшего количества тепла, а, значит, металл будет не так быстро растекаться.
• Для того, чтобы избежать интенсивного стекания расплава вниз, нужно выдерживать более короткую дугу.
• Держатель с электродом располагают так, чтобы кончик стержня смотрел вверх и немного в сторону.
• Шов ведут постепенно с поперечными поступательными движениями. Лучше всего двигаться зигзагом или елочкой.
• Наиболее качественным получиться соединение, сваренное с отрывом. Когда электрод удаляют и приближают к поверхности изделия.

Если у Вас мало опыта в таком виде работ, лучше всего поэкспериментировать отдельно от изделия, выбрав оптимальную силу тока и скорость ведения шва, и только тогда приступать к основной работе.

Сварка полуавтоматом

• Если толщина металла изделия до 3 миллиметров, то сварку лучше всего вести сверху вниз.
• При деталях со стенками от 3 мм и более шов ведут наоборот, снизу вверх.
• Горелку полуавтомата располагают под углом в 45 градусов к поверхности.
• Ток нужно снизить, как и скорость подачи проволоки (процесс плавления происходит быстрее, чем при ручной варке).

При сварке вертикальных швов полуавтоматом, нужно руководствоваться тремя главными правилами: выдержать нужную длину дуги (короче), обеспечить равномерное движение держателя и установить нужный угол к свариваемым поверхностям.

Безопасность при вертикальной сварке

Сварочное оборудование довольно травмоопасное, но, кроме общих правил по безопасной работе (защита зрения, электробезопасность и прочие), существуют некоторые требования и при выполнении различных видов швов.

Техника безопасности при сварке вертикальных швов, в силу того, что металл стекает и разбрызгивается вниз, особое внимание уделяет защите от этого фактора.

Чтобы избежать попадания горячего материала на одежду, нужно выбрать правильное положение, лучше всего - немного в стороне от опасной зоны. Также не стоит работать лежа под местом сварки.

Обязательно стоит тщательно подойти к снаряжению. Для сварки нужно использовать огнестойкие перчатки, закрывающие руки. И, конечно, обеспечить полную защиту всего тела от попадания расплава на кожу.

Часто вертикальные швы приходится варить в ограниченном пространстве (например, под автомобилем), в таком случае нужно обеспечить надежную вентиляцию и приток свежего воздуха. Особенно, если используется защитный газ (аргон или углекислый).

Также не стоит забывать и об электробезопасности.

А что Вы можете добавить к материалу этой статьи. Поделитесь свои опытом сварки вертикальных швов. Чем лучше всего пользоваться, по Вашему мнению: полуавтоматом или ручной сваркой? Оставьте свои комментарии в блоке обсуждения этого материала.