Вертикальный шов дуговой сваркой: обзор техник и методов
Из этого материала вы узнаете:
- Нюансы вертикальной сварки
- 2 метода создания вертикального шва дуговой сваркой
- 3 приема по созданию вертикального шва дуговой сваркой
- Возможные дефекты вертикального шва дуговой сварки
- Рекомендации по сварке вертикального шва
Вертикальный шов дуговой сваркой является довольно сложным приемом, который частенько ставит в тупик начинающих сварщиков. Главная проблема заключается в том, что расплавленный металл течет вниз, создавая тем самым барьер для продвижения основного шва. Из-за наличия электродных шлаков место соединения получается некачественным, и работа идет насмарку.
Однако есть способы этого избежать. Естественно, что без практики нельзя научиться и лучше довериться специалистам. Но если есть желание все сделать самому, то знание правил сварки вертикальных швов значительно упростит процесс.
Нюансы вертикальной сварки
У сварки вертикального шва ручной дуговой сваркой есть достаточно много тонкостей, о которых необходимо знать начинающему специалисту:
- Нагрев металла приводит к образованию скатывающихся вниз капель. Это вполне естественно, однако такие процессы вызывают значительные трудности во время работы. Дело в том, что раскаленные капли закрывают от сварщика обрабатываемую зону, не позволяя формировать качественный шов.
- Чтобы капля не мешала, ей нужно позволить затвердеть, отводя стержень в сторону. Без постоянной поддержки температуры металл быстро кристаллизуется.
- Вертикальные швы лучше выполнять при помощи короткой дуги, так как за счет поверхностного натяжения облегчается переход электрода в кратер.
- В верхней зоне расплавление металла обычно происходит быстрее, а кристаллизация ускоряется в области стыков.
- На качество шва влияет верный выбор силы тока. Обычно этот показатель делают ниже, чем при осуществлении других видов сварочных работ.
- Может применяться точечная сварка, но нужно понимать, что она дает низкое качество крепления элементов.
Осуществление вертикальной сварки, как правило, является непростой задачей для неопытных специалистов. Однако эта процедура очень востребована, так как с ее помощью электродом устраняют различные дефекты. Также ее используют для создания ответственных, в том числе несущих, конструкций.
Рекомендуем статьи по металлообработке
- Чертежи для лазерной резки – залог качественного изделия
- Резка отверстий в металле: обзор основных способов
- Приведенная толщина металла: для чего нужно знать и как рассчитывается
При использовании данного метода добротное соединение получится только при условии точного следования всем существующим правилам и рекомендациям.
2 метода создания вертикального шва дуговой сваркой
Главная сложность, с которой сталкивается любой начинающий специалист при выполнении вертикального шва дуговой сваркой, связана с формой самого соединения. Так как оно располагается вертикально, то расплавленный металл, подчиняясь законам физики, стремится стечь. А значит, сложнее обеспечить высокое или хотя бы приемлемое качество работы.
Поэтому основная задача специалиста состоит в том, чтобы не только сделать шов, но и удержать расплавленную массу в рабочей области. Для этого необходима стабильность, иными словами, важно обеспечить постоянную электрическую дугу, которую удерживают на наименьшем допустимом расстоянии между ванной и электродом.
1. Сварка снизу вверх.
Данный способ используется чаще всего и предполагает, что работа ведется от нижней части стыка к верхней. В результате сварщик может контролировать расплав, ведь его легче удерживать в ванне. Тогда получается качественный и надежный шов.
Но прежде чем приступать к сварке, важно подготовить кромки соединяемых элементов – для этого их обрабатывают абразивом. Далее настраивается оборудование, выставляются основные показатели, такие как сопротивление, сила тока, подбирается электрод.
После чего по всему стыку необходимо сделать прихваты длиной 1-2 см. За счет их равномерного расположения предотвращается деформация поверхности изделия, вызванная резким повышением температуры. В процессе создания вертикального шва дуговой сваркой между электродом и рабочей поверхностью важно держать угол, равный 45–90°.
По инструкции сварщик должен выполнить следующие действия:
- Подсоединить электрод к металлу, обеспечивая образование дуги.
- Сделать прихватки, начиная от середины и двигаясь к краям. Они должны находиться друг от друга примерно на одинаковом расстоянии, их точное число варьируется в зависимости от размеров будущего соединения.
- Сформировать шов, двигаясь снизу вверх.
- Не позволять расплаву вытекать за пределы рабочей ванны.
Перемещение электрода не должно происходить слишком быстро, поскольку на большой скорости исключается хороший прогрев заготовок. Однако медленная работа чревата тем, что будет собираться очень большой объем расплава, стекающего по металлу. Важно выбрать скорость, обеспечивающую оптимальное количество расплавленного металла в ванне.
Помимо поступательного движения электрода снизу вверх, совершаются также поперечные движения. Для этого может использоваться любой подходящий прием, например, «полумесяц», «елочка». Метод поперечного перемещения расходников разрешается применять лишь при толщине заготовок более 4 мм.
Еще одно важное правило работы с вертикальными швами: стык проходят, не останавливаясь. Это представляет главную сложность для молодых специалистов. Но со временем они нарабатывают необходимые навыки, и такая разновидность сварки больше не вызывает прежних трудностей.
2. Сварка сверху вниз.
Данный способ создания вертикального шва дуговой сваркой тоже активно используется сварщиками, однако для его применения важно знать об одном нюансе, так как в противном случае выполнение такой работы окажется очень проблематичным. При поджиге дуги важно, чтобы электрод располагался под прямым углом к рабочей поверхности. После начала работы держатель немного опускают, чтобы угол между электродом и металлом составлял 15–20°.
Проводка электрода по стыку предполагает также поперечные движения. Последние, по желанию сварщика, могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными либо волнообразными. При использовании данного метода расплав должен оставаться в ванне, равномерно распределяясь в ней. Нужно понимать, что этот способ вертикальной сварки сложнее первого. Но его особенно ценят опытные мастера как возможность создания действительно качественных и прочных швов.
3 приема по созданию вертикального шва дуговой сваркой
Как варить вертикальный шов дуговой сваркой? Есть три техники, выбор зависит от ширины зазора, толщины металла, притупления кромок.
- «Треугольник».
В его основе лежит наиболее распространенная методика сварки снизу вверх. В этом случае жидкий металл попадает на застывающий слой, закрывая валик и не пуская другие капли на дорожку.
Данный способ дуговой сварки может использоваться при наложении вертикального шва между элементами толщиной до 2 мм и наличии небольшого зазора. Чтобы добиться прочного скрепления, притупление кромок должно быть в пределах 1-2 мм.
Еще одна тонкость – в процессе работы важно, чтобы ванна оставалась под углом. Именно этим объясняется название способа. Нужный угол создается за счет следующих манипуляций:
- сначала формируют полочку;
- поднимают по стенке сварочную дугу к зазору, при этом кромки притупляются благодаря плавлению;
- спуск осуществляется по правой стенке;
- переходят на левую стенку – шов формируется именно здесь.
Также существует ряд других рекомендации относительно формирования вертикального шва дуговой сваркой способом «Треугольник». Практика показывает, что диаметр электрода должен быть 3 мм, сила электрического тока – 90–100 А. До завершения работы над швом электрод движется по указанной траектории.
Такой способ очень удобен, если требуется выполнить вертикальный шов, находящийся в углу.
- «Елочка».
Концом электрода совершают сложные движения: его направляют из глубины, проплавляют поверхность кромки. Потом поворачивают внутрь, проплавляют вторую кромку, после чего процедуру проводят снова на небольшой высоте.
Сварка елочкой может использоваться, когда зазор между заготовками равен 2-3 мм, есть притупление кромок. Такой способ обеспечивает малое сечение валика.
Технология такова:
- Движение идет от зазора по кромке. К последней нужно прижимать электрод, подавать его к себе при прохождении всей толщины изделия.
- После подъема электрод возвращают к зазору способом «от себя».
- После поплавки переходят на другую кромку и дублируют описанные действия.
- Операции повторяют до получения готового вертикального шва дуговой сваркой.
При этом используют короткую дугу. В целом, данная технология отличается от других тем, что обеспечивает равномерное нанесение сварочного материала на всем зазоре.
Сварщик должен следить, чтобы на кромке шва не формировались подрезы, подтеки металла. Важно избегать чрезмерного наплавления кромок. Рекомендуется вести работу непрерывно, единственной допустимой паузой считается замена электрода. В результате получается вертикальный шов, который по форме напоминает елку.
- «Лестница».
Данный подход к созданию вертикального шва дуговой сваркой позволяет справиться со значительным зазором (более 2 мм) между свариваемыми заготовками. Метод подходит при отсутствии или незначительном притуплении кромок.
Получить неплохой вертикальный шов способом «Лестница» несложно. Электрод перемещают по зигзагу между кромками, при этом соблюдают постоянную небольшую величину подъема. Шов формируется за счет короткой дуги. Диаметр электрода – 3 мм, сила тока – в пределах 80–100 А. По аналогии с методом «Елочка», работа должна идти без остановок.
Главное отличие технологии в том, что электрод задерживают на кромке в течение продолжительного времени, после чего быстро перемещают на другую кромку. За счет «лесенки» формируют «легкий» валик с небольшим сечением. Поскольку этот способ сварки достаточно прост, с ним могут справиться и начинающие специалисты.
Возможные дефекты вертикального шва дуговой сварки
Ошибки при выполнении работ влекут за собой такие дефекты:
- Непровар.
Так называют полости воздуха в стыке, из-за которых получается недостаточно надежное соединение. Данная проблема может возникать при использовании слишком маленькой силы тока либо при очень быстром перемещении электрода.
- Подрез.
Это канавка, которая образуется при наличии широкой сварной ванны. Дело в том, что в таком случае металл прогревается на большое расстояние, капля расплава сходит вниз, а на месте появляется полость. Предотвратить такой дефект позволяет уменьшение электродуги.
- Прожог.
Прожог чаще всего допускают новички, когда хотят увеличить подачу тока при формировании вертикального шва дуговой сваркой. В результате образуется полость. Чтобы такого не случилось, важно обеспечить плавное движение электрода без продолжительных остановок на одном месте.
- Поры и наплывы.
Речь идет о неровностях, которые возникают из-за того, что на разных участках вертикального шва кристаллизация протекала с разной скоростью. Причина – в ошибке при выборе технологии сварки или использовании некачественных электродов, а также простом сквозняке.
- Трещины.
Это главный признак того, что соединение не выдерживает оказанные нагрузки и сварку нужно повторить.
Рекомендации по сварке вертикального шва
Грамотное формирование вертикальных швов считается среди сварщиков достаточно трудной задачей. Чтобы выполнить ее, необходимо хорошо знать теоретические основы работы и иметь навыки правильной работы с вертикальным швом.
При наложении вертикального шва дуговой сваркой обязательно выполнение таких правил:
- При поджоге электрода он должен находиться перпендикулярно свариваемому изделию.
- Чем короче дуга, тем выше скорость кристаллизации металла. Это позволяет избежать подтеков, негативно отражающихся на виде шва.
- Наклон электрода защищает от стекания капель при формировании дорожки.
- Подтекание металла устраняют за счет увеличения ширины шва, силы тока.
- Двигаться лучше снизу, в противном случае шов получится недостаточно высокого качества. Немного исправить ситуацию можно при помощи плавного перемещения электрода.
- Перед работой с тонким металлом пластины следует тщательно очистить. Лучше проводить точечное сваривание во избежание прожога листов малой толщины.
При соединении толстых изделий вертикальным швом дуговой сваркой рекомендуется выбирать многопроходный способ и делать больше одного слоя сварки. При наложении последующих слоев можно увеличить диаметр электрода, если вам так удобнее. Последний слой не может выходить за разделку кромок.
Вертикальные швы получаются высокого качества, если в процессе подготовки к сварке была учтена толщина деталей, а также выбран подходящий способ. В такой работе многое зависит от надежности фиксации, ведь вертикальное расположение шва предполагает наличие дополнительных трудностей для сварщика.
Как правильно варить вертикальный шов электродуговой сваркой?
Технология сварки, это сложный процесс, требующий предельной аккуратности и точности, и прежде чем решить вопрос как правильно варить вертикальный шов электросваркой, необходимо знать азы технологии в принципе. Первоначально необходимо выправить деталь, после чего потребуется произвести зачистку элементов стыковки. Появление технологических дефектов для вертикального сварочного шва сталкиваются с такими видами возможных загрязнений поверхностей:
- Наличие ржавчины.
- Появление масла.
- Возникновение окалин.
Пример сварки вертикального шва электродуговой сварки
В первую очередь, необходимо зачистить те места, где будут проводиться сварочные мероприятия. Это относится ко всем кромкам детали, а также в местах, где есть возможные щели или зазоры. Удалять грязь можно любым доступным методом, металлической щёткой, горячей струёй воздуха, или сильнейшим пламенем горелки. В качестве вариантов очистки поверхности используют следующие технологии и инструменты:
- Щетка, с усиленным металлическим ворсом.
- Игловые фрезы.
- Гидравлические пескоструйные технологии.
- Мелкая рабочая дробь.
- Промышленная горелка.
- Стандартный шлифовальный круг.
- Метод проплавления.
- Растворители.
Теперь, для подготовки вертикального шва электродуговой сваркой сверху вниз или наоборот, необходимо разобраться с принципами начала работы, и на первое место выходит возбуждение дуги.
Сварка вертикального шва сверху вниз
Запуск дуги для работы
Рассмотрим два наиболее вероятных варианта, которые предпочтительны для техники сварки вертикальных швов.
- Сварщик, используя держак, где встроен электрод, начинает постепенное движение, где потребуется прикоснуться к металлической поверхности. Далее необходимо быстро отвести электрод назад, примерно на 2-4 мм. В результате появится необходимое пламя дуги. Рабочая долина дуги обеспечивается медленным опусканием устройства. Принцип задачи как варить вертикальный шов дуговой сваркой, зависит, прежде всего, от параметра расплавления. Сварщик должен соблюдать меры предосторожности, перед тем как появится дуга, необходимо надеть защитную маску или очки, для защиты лица или глаз.
- Сварщик быстро проводит по металлической поверхности кончиком электрода, а затем точно также быстро отодвигает держак на себя, но примерно на 2 мм от поверхности металлического изделия. В определённый момент, между электродом и поверхностью образуется электрическая дуга. В процессе выполнения задачи как варить вертикальный шов электродом, необходимо придерживаться одинаковой длины дуги. Сама дуга на начальном этапе, должна быть исключительно короткой. Возле шва образуются небольшие рабочие капли металла. Процесс плавления будет максимально плавным и спокойным. Шов получается глубокий и ровный. Если рабочая длина дуги будет слишком длинной, то основная поверхность металла не проплавиться до конца. Металлическая поверхность электрода начнётся окисляться, появятся значительные брызги на поверхности металла. Шов после проведения сварки будет выглядеть совершенно неровным, имеющий многочисленные окисловые вкрапления.
- Общую длину рабочей дуги можно определить по своеобразному звуку, который характерен для процесса как правильно сварить вертикальный шов ручной дуговой сваркой. Слишком длинная дуга имеет характерный звук, который издаётся в процессе работы, и, следовательно, возможны появления хлопков.
«Обратите внимание!
Если дуга неожиданно оборвалась, ее можно возбудить снова.»
В месте, где образовался кратер, тщательно заваривают, иначе есть риск нарушения общего принципа технологической работы. Если потребуется сварить узел, который используется для основной эксплуатации в общем технологическом процессе, то возможно появление, так называемой технологической «усталости». Категорически запрещено возбуждать дугу в данном месте, иначе вертикальный шов электродуговой сваркой, вызывает так называемый рабочий «ожог» металла. В данном месите, во время эксплуатации конструкционной детали, в будущем возможно разрушение.
Первые шаги
Если вы хотите научиться варить, то специалисты рекомендуют проводить опыты на металлических валиках. Таким образом, вы можете понять суть задачи, как научиться варить вертикальный шов. Здесь нет необходимости создавать необходимого качества сварного шва. Достаточно добиться эффекта расплавления материала. На рабочей поверхности не должно быть ржавчин, поверхность должна быть идеально очищенной от ржавчины, масла, окалины.
Какие валики используются для работы
Теперь попробуем определиться, как варить вертикальный шов без отрыва, используя валики. В данном случае, необходимо вставить электрод рабочий держак. Для того чтобы создать требуемый ток в электроде, необходимо создать минимальное трение между электродом и металлической поверхностью. Для этих целей, достаточно создать усилие трения по поверхности или без усилия постучать по рабочей части металла.
Когда появится электрическая дуга, вертикальный шов электродуговой сваркой толстого металла, при помощи электрода, направляется на заготовку, где необходимо выдержать минимальный зазор между рабочей зоной электрической дуги и поверхностью металла. Зазор в данном случае должен иметь постоянный режим дуги пламени. Как правило, для вертикального шва электродуговой сваркой тонкого металла, выдерживается дистанция размером в 3-5 мм.
«Важно!
Помните, чтобы добиться такого качества шва, необходимо постоянно придерживаться одного и того размера дуги, и дуговая сварка вертикальных швов позволяет соблюдать данные требования. Резкие отклонения чреваты появлению дефектов, что негативно оказывает влияние на металл, а также на характеристики прочности готового изделия.»
Варианты получения качественного шва
Теперь необходимо определить, какой метод отлично создаётся при сварке вертикальных швов. В качестве варианта необходимо использовать один из нижеперечисленных методов. В данном случае обращаем внимание, что отличный результат может показать только опытный практикант или специалист широкого профиля:
- Технология лесенка (зигзагообразная).
- Методика ёлочка.
Движение электрода методом «ёлочки»
- Петлевидная система.
- Серповидная система.
Новички на первых порах могут взять в качестве экспериментальных материалов, различные валики, где можно поучиться основным принципам проведения вертикальной сварки. Используйте подручные средства, соблюдайте меры безопасности, набирайтесь опыта у мастеров. Обратите внимание на то, что вертикальные соединения швов предусматривает несколько вариантов исполнения, в том числе тавровые, внахлёст, стыковые и угловые. Каждый метод имеет как общие принципы сварочных работ, так и индивидуальные хароактеристики, которые переплетаются с иными способами и технологиями.
Обращаем также внимание на то, как проводится технология сварки, сколько требуется слоёв и прочие технические и физические характеристики. В некоторых случаях, не последнюю роль играет диаметр электрода, который оказывает влияние на нанесение требуемого количества слоя сварки. Соблюдаем минимальные требования пожарной и электрической безопасности при проведении сварочных работ.
Видео: Пример сварки вертикального шва
youtube.com/embed/LX_DdZxQ3LQ” frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”>PROFAB Seam Pro — Production Products, Inc. 008
Описание продукта
Нужен шов сварочный аппарат? Оцените PROFAB Seam Pro! Это первоклассный аппарат для сварки швов.
СТАНДАРТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
- Подходит для TIG, плазменной, MIG, субдуговой и лазерной сварки
- Полностью сварная конструкция
- Оправка имеет вертикальную регулировку для различной толщины
- Регулируемая защелка оправки с уникальным контролем безопасности
- Независимый левый и правый зажим пальцами
- Прецизионный шарикоподшипник, линейная направляющая для плавного перемещения
- Стандартная гибкая направляющая для поддержки шланга с и кабели
- Уникальные, простые в использовании, прецизионные датчики юстировки
- Усовершенствованные средства управления кареткой с автоматической последовательностью
- Пневматическое втягивание резака
- Разработка и поддержка процесса сварки
- Двойной контроль давления
- Объем прямоугольной оправки и фланца
Загрузить спецификацию
Примечание одного из наших клиентов:
«Просто хотел поблагодарить вас за профессиональную настроить вы сделали в моем магазине сегодня. Машина была в значительной степени plug-and-play. Я действительно с нетерпением жду увеличения производства с этим и с нетерпением жду возможности купить у вас другое качественное оборудование. Ваше здоровье!” – Harvey LaFlamme
«A» | «B» | «C ” | “D” | Прибл. Вес брутто | Толщина материала Емкость | Точность отслеживания каретки | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Номер модели | Длина сварки | Мин. Диаметр | Общая длина | Общая ширина | ||||||||||
в | см | в | см | в | см | в | 9 0092 смфунта | кг | дюйма | мм | дюйма | мм | ||
PLSC-72 | 72 | 182,9 | 6,00 | 15,2 | 117,38 | 298,1 | 39,50 | 100,3 | 5 300 | 2409 | . 020 – .375 | .51 – 9.5 | /-.015 | /-.40 |
PLSC-84 | 84 | 900 92 213,46,88 | 17,5 | 129,38 | 328,6 | 39,50 | 100,3 | 5900 | 2682 | .020 – .375 | .51 – 9.5 | /-.015 | /-.40 9 0095 | |
PLSC-96 | 96 | 243,8 | 7,25 | 18,4 | 141,38 | 359,1 | 39,50 | 100,3 | 6400 | 2909 | .0 20 – .375 | .51 – 9,5 | /-.015 | /-.40 |
PLSC- 120 | 120 | 304,8 | 9,50 | 24,1 | 176,00 | 447,0 | 41,50 | 105,4 | 12 000 | 5455 | .020 – .375 | .51 – 9,5 | /- . 015 | /-.40 |
PLSC-144 | 144 | 365,8 | 12,25 | 9009 2 31,1200,00 | 508,0 | 41,50 | 105,4 | 13 000 | 5909 | 9 0092 . 020 – .375.51 – 9,5 | /-.015 | /-.40 | ||
PLSC-168 | 168 9 0095 | 426,7 | 15,25 | 38,7 | 224,00 | 569.0 | 41,50 | 105,4 | 14 000 | 6364 | .020 – .375 | .51 – 9,5 90 095 | /-.015 | /-.40 |
PLSC-192 | 192 | 487,7 | 8,50 | 21,6 | 248,00 | 629,9 | 41,50 | 9009 2 105,415 000 | 6818 | .020 – .375 | .51 – 9,5 | /-.015 | / -.40 | |
PLSC-216 | 216 | 548,6 | 21,25 | 54,0 | 272,00 900 . 51 – 9,5 | /-.015 | /-.40 | |||||||
PLSC-240 | 240 | 609,6 | 900 92 24,2561,6 | 296,00 | 751,8 | 41,50 | 105,4 | 17 000 | 7727 | . 020 – .375 | .51 – 9,5 | /-.015 | /-.4 0 |
->
PROFAB Seam Pro в действии
– Аппарат для сварки воздуховодов и листового металлаПосмотреть это видео на YouTube
PROFAB Seam Pro MIG Сварочный канал для смазки из нержавеющей стали
Посмотреть это видео на YouTube
PROFAB Машина для шовной сварки #5
Посмотреть это видео на YouTube 90 003
Посмотреть это видео на YouTube
Посмотреть это видео на YouTube
Посмотреть это видео на YouTube
Финансирование теперь доступно для квалифицированных покупателей!
Нажмите ниже, чтобы подать заявку!
Подать заявку сейчас!
Технология ручной дуговой сварки – образ жизни
Видео: Все, что нужно знать инженеру о ручной дуговой сварке металлическим электродом | Skill-LyncСодержание
- Особенности применения сварки
- Принцип процесса сварки
- Преимущества дуговой сварки
- Некоторые недостатки дуговой сварки
- Разновидности дуговой сварки
- Технология сварки в нижнем положении
- Технология вертикального шва
- Скорость сварки
- Выбор текущих параметров
- Безопасность сварки
За последние несколько десятилетий наиболее распространенным видом соединения деталей многих металлоконструкций является ручная дуговая сварка. Конечно, конструкторы постоянно разрабатывают другие виды сварки, более эффективные, но их доступность и характер работы не могут конкурировать с дуговым методом.
Для домашнего использования наиболее популярна технология ручной дуговой сварки, так как это самый простой в освоении способ соединения металлов. Все инструменты и материалы для этого вида сварки доступны и экономичны. В продаже имеется огромное разнообразие моделей сварочных трансформаторов, инверторов, а также широкий выбор электродов для сварки любого металла.
Особенности применения сварки
Сварные соединения ручной дуговой сваркой применяются практически во всех областях народного хозяйства. Источники питания для данного вида работ широко применяются в бытовых условиях, так как многие из них работают от стандартная электрическая сеть. Качество и надежность получаемого сварного шва вполне приемлемы как для устройства и ремонта многих металлоконструкций в условиях домашней мастерской, так и для создания новых изделий на промышленных предприятиях различных сфер деятельности.
Согласно ГОСТ 5264-80 ручная дуговая сварка позволяет соединять металлы из углеродистой стали в любых пространственных положениях, а использование специальных электродов позволяет сваривать детали из чугуна и различных цветных металлов, в том числе легированных видов сталь. При этом соединительные швы получаются с высокой степенью сопротивления излому и разрыву.
Возможность наплавки поверхностей изношенных деталей для их последующей механической обработки является еще одной функциональной особенностью данного способа сварочного процесса.
Принцип процесса сварки
Технология ручной дуговой сварки основана на плавлении основного металла и стержня электрода под действием электрической дуги. При расплавлении соединяемые материалы и расходуемые электроды смешиваются, образуя сварочную ванну. После затвердевания этой смеси образуется прочная металлическая конструкция – сварной шов.
Для защиты сварочной ванны от вредного воздействия азота, кислорода и других газов, содержащихся в воздухе, на сварочные электроды наносится специальное покрытие. В процессе сварки эти компоненты, расплавляясь вместе с основным металлом, создают на поверхности сварочной ванны защитную пленку в виде газового облака и шлака.
Для качественного плавления металлов необходимо постоянно поддерживать электрическую дугу между соединяемыми элементами, которая возникает от специального сварочного аппарата (инвертора). Температура внутри сварочной ванны достигает 4000 ℃. Шлак всплывает на поверхность шва, защищая рабочую зону от кислорода. В дальнейшем, после остывания шва, шлаковую пленку удаляют механическим способом.
Преимущества дуговой сварки
Стоимость ручной дуговой сварки покрытыми электродами напрямую зависит от функциональных возможностей сварочных аппаратов. Чем больше опций способна производить б/у установка, тем выше ее цена. Но не только дешевизна агрегата определяет все достоинства ручной дуговой сварки, есть еще ряд преимуществ этого способа соединения металлов:
- возможность сварки деталей в труднодоступных местах;
- сварной шов во всех пространственных направлениях;
- быстрая замена присоединяемого материала;
- разнообразный ассортимент выпускаемых электродов позволяет стыковать изделия из различных металлов;
- ручной дуговой сварщик не обязан обладать техническими знаниями, ведь такое простое оборудование может освоить любой человек;
- малые габаритные размеры сварочного аппарата позволяют легко транспортировать его к необходимому месту работы;
- возможность выполнять работу в течение всего рабочего дня;
- получение высокопрочного сварного шва.
Некоторые недостатки дуговой сварки
К недостаткам дуговой сварки относятся:
- вредные условия труда, обусловленные парами и воздействием электромагнитного поля;
- относительно низкая производительность по сравнению с другими видами сварки;
- недостаточный опыт сварщика, что может привести к некачественному сварному соединению.
Однако при тщательном соблюдении параметров правильного соединения и допустимых размеров шва по ГОСТ 5264 при ручной дуговой сварке можно качественно и надежно соединить металлоконструкции в гараже, дачном или загородном доме.
Разновидности дуговой сварки
С самого начала развития ручной дуговой сварки и до настоящего времени процесс соединения осуществляется на двух видах электрического тока:
- переменная;
- постоянный.
Для сварки переменным током используются специальные трансформаторы. Сварочный процесс осуществляется с использованием плавящихся электродов. Этот вид сварки наиболее популярен при работе в домашних условиях, так как оборудование не очень сложно изготовить самостоятельно.
Для подключения к постоянному току используются специальные выпрямители. Этот вид сварки значительно снижает количество брызг расплавленного металла, что повышает качество сварного соединения.
Любой из этих видов используется не только для соединения изделий, но и для наплавления определенного слоя металла на поверхность изнашиваемой детали, что особенно используется при выполнении многих ремонтных работ.
Технология сварки в нижнем положении
В первую очередь необходимо провести правильную подготовку свариваемых поверхностей, для чего необходимо обрезать кромки под углом 45°. В случае сварки деталей толщиной более 6 мм потребуется установить зазор 2-3 мм, чтобы получить хороший провар шва.
Дуга зажигается легким постукиванием электрода по массе. Эту операцию целесообразно производить на отдельной металлической пластине, а затем подносить к месту сварки уже нагретый электрод. После завершения подготовительных операций прихватываем свариваемые поверхности в нескольких местах.
При ручной дуговой сварке электрод держат под углом 45° по отношению к плоскости свариваемой поверхности. В этом случае корневой шов накладывается первым. Делается это плавными и равномерными движениями, проводя электрод из стороны в сторону.
Далее по ГОСТ сварные соединения ручной дуговой сваркой выполняют с поперечными колебательными движениями с целью заполнения всей зоны шва и ее расширения. При ведении спирально-поступательным движением необходимо контролировать расстояние между электродом и металлической плоскостью (5 мм). Лучше обеспечить небольшой наклон свариваемых деталей, чтобы горячий шлак стекал в сторону. Если такой возможности нет, то эту операцию выполняет сам сварщик кончиком электрода.
Конец сварного шва должен быть перекрыт во избежание образования воронки.
Технология вертикального шва
Ручная дуговая сварка также может применяться для соединения изделий в вертикальном положении. Для этого необходимо выполнять работы по технологии прерывистой дуги. Жидкий металл относительно тяжелый, поэтому непрерывный нагрев соединения заставит расплавленный металл течь вниз. При этом шов выполняется в виде полочек, то есть накладывается друг на друга слоями. Конечно, при таком соединении время работы увеличивается, но качество сварки не страдает.
Потолочные швы свариваются по той же технологии. Главное в таких условиях правильно выбрать режим сварки.
Скорость сварки
Скорость ведения электрода при дуговой сварке выбирают в соответствии с толщиной свариваемых деталей, а также в зависимости от размеров шва. Основным принципом качества сварки является полное заполнение сварочной ванны расплавленным металлом. Если возникают наплывы или подрезы, скорость сварки была выбрана неправильно.
Быстрое перемещение стержня приводит к неполной сварке стыка, так как температура не успевает достичь значения плавления основного металла и шов получается тонким. После остывания могут возникнуть трещины и деформация шва.
При медленном движении электрода перед дугой образуется масса расплавленного металла, что также препятствует оптимальному провару шва.
Выбор параметров тока
Увеличение сварочного тока практически не влияет на ширину шва. Основное влияние на глубину проплавления – чем больше ток, тем глубже величина температурного воздействия и, наоборот, при при уменьшении силы тока глубина проникновения уменьшается.
Особое значение следует уделять типу тока. Работа на постоянном токе приводит к узкому валику сварного шва.
Также глубина воздействия температуры зависит от диаметра электрода. При том же токе меньшее сечение стержня уменьшает ширину шва и увеличивает проплавление металла. Но изменение напряжения дуги влияет только на ширину шва, при этом почти не меняя величины проплавления металла. Именно изменением напряжения регулируется ширина наплавки металла в автоматических сварочных аппаратах.
Безопасность при сварке
Несмотря на то, что сварочные работы, на первый взгляд, несложная задача, однако работы с высокими температурами и электрическим током требуют концентрации и внимания от сварщика ручной дуговой сварки.
Для защиты здоровья человека при сварке необходимо строго соблюдать следующие требования безопасности.
- Основным требованием для безопасной работы является наличие защитной сварочной маски с затемненным стеклом. Использование этих средств убережет сварщика от повреждения металлической окалиной и эффективно защитит глаза от вредного воздействия электродной дуги.
- Чтобы не попасть под действие электрического тока, все работы необходимо проводить в резиновых перчатках. При этом необходимо следить, чтобы они были без дырок и не отсыревали.
- Сварочный кабель не должен иметь трещин в изоляции. Прокладка кабеля через растаявший снег или лужи может привести к поражению электрическим током.
- Поскольку сварочная ванна содержит расплавленный металл, необходимо принять все меры предосторожности, чтобы избежать контакта с жидким материалом.