Как варить вертикальный шов дуговой сваркой

Как варить вертикальный шов

В процессе сварки металлов нередко сталкиваешься с ситуациями, когда необходимо соединить две заготовки, расположенные в разных плоскостях. Это усложняет сам процесс, потому что стык двух деталей располагается или под углом, или вертикально, или в потолочной плоскости. Сварка вертикальных швов (потолочных и наклонных) – дело непростое. Оно связано с тем, что даже расплавленный металл, расположенный между двумя металлическими заготовками, подвержен закону всемирного тяготения, то есть, его тянет все время вниз. Отсюда и трудности сварки.

Поэтому существует два важных принципа сварки вертикальных швов:

  1. Расплавленный металл в зоне сварки должен кристаллизоваться быстрее, чем при обычной нижней позиции. А это будет возможно, если капли расплавленного металла будут небольших размеров. Этого добиться можно лишь уменьшением длины дуги, причем, выполняя сварку инвертором или полуавтоматом, необходимо электрод перемещать вглубь и наружу короткими и быстрыми движениями. Движение держака будет похоже на постукивание электродом по свариваемой поверхности.
  2. Сварка вертикального шва переменным током производится снизу вверх. Заполняя кратер шва, производится его наполнение снизу. Таким образом, металл, расположенный внизу, будет выполнять функции своеобразной подставки для металла, который заполняет сварочную ванну выше.

Правда, не всегда технология снизу вверх применима для сварки вертикального шва. Встречается немало ситуаций, когда приходится варить шов и сверху вниз. Чтобы капли расплавленного металла не стекли, необходимо придерживаться некоторых условий сварки.

  • Дуга должна быть короткой.
  • Электрод в начале пождига должен располагаться перпендикулярно плоскости соединения двух заготовок.
  • При варке он наклоняется вниз со стороны держака, то есть, сам электрод должен располагаться под острым углом по отношению к сварочному шву. При этом дугой он должен поддерживать металлические капли, чтобы они не стекали вниз.
  • Если стекание остановить не удается, то необходимо увеличить силу тока и увеличить перемещение электрода вниз. Рекомендуется также увеличить ширину сварочного шва, за счет перемещения расходника из стороны в сторону.

Эта технология соединения свариваемых заготовок вертикальным швом намного легче, чем снизу вверх. Но качество шва намного хуже.

Как правильно варить вертикальный шов

Перед тем как варить вертикальный шов электросваркой полуавтоматом или инвертором, необходимо выбрать технологию сварки. Это зависит от толщины свариваемых заготовок, от расстояния между их кромками, а также от формы притупления кромок.

  1. Технология сварки треугольником. Ее обычно используют, если соединяются детали толщиною не более 2 мм. При этом используется максимальное притупление кромок. В основе этой технологии лежит принцип сварки снизу вверх, при этом жидкий металл располагается сверху застывающего. Он постепенно стекает вниз, закрывая собой кристаллизующийся металлический шовный валик. При этом стекающийся вниз шлак не мешает проплавлению металла кромок, потому что он перемещается по уже затвердевшей ванне. По сути, ванна получается под определенным углом, это и есть основа технологии треугольником. Потому что по внешнему виду сварная ванна похожа на эту фигуру. Здесь важно правильно двигать электрод, чтобы полностью заполнить стык. Поэтому сначала набирается в нижней позиции зазора полочка, после чего электрод перемещается, к примеру, к левой кромке, где производится заполнение, затем к правой. Таким образом, и заполняется шов. Для этой технологии дуговой сварки лучше использовать электрод диаметром 3 мм, ток 80-100 ампер.
  2. Елочка. Этот вид сварки вертикальных швов оптимально подходит для зазоров между заготовками в 2-3 мм. Здесь используются достаточно сложные перемещения электродом. Сварку надо начинать от плоскости одной из кромок. То есть, по стенке кромки от глубины на себя надо электродом наплавить металл во всю толщину заготовки. Затем, не останавливаясь, нужно спустить электрод до самой глубины зазора. Здесь задержаться, чтобы произошла проплавка, после чего сделать все те же манипуляции по другой кромке. И таким образом, продолжать снизу вверх, до самого верха сварочного шва. Этим достигается равномерное распределение расплавленного металла в пространстве зазора. Самое важное – не допускать образования подрезов кромок и подтеков металла.
  3. Лестница. Этот способ сварки вертикальных швов используется при максимальном зазоре между соединяемыми металлическими заготовками и при минимальном притуплении кромок (или полном отсутствии притупления). Сам сварочный процесс – это переход от одной кромки к другой при минимальном подъеме электрода. То есть, сварка ведется зигзагообразным движением от кромки к кромке снизу вверх. При этом электрод длительно останавливается на кромках, а переход должен, наоборот, производиться быстро. При такой технологии валик будет иметь небольшое сечение, поэтому сварщики его называют «легким».

Все технологии могут производиться инвертором или полуавтоматом. Сваривать можно детали толщиною до 4 мм.

Зажигание дуги

Для качества сварки вертикальных швов очень важно правильно зажигать дугу. И неважно, варите вы инвертором, трансформатором или полуавтоматом. Если электрод закончился, то его нужно быстро поменять, потому что задержка – это снижение температуры в ванне.

Но даже в этом случае начинать поджиг надо с самой верхней точки кратера. Кстати, это может быть центр кратера или сбоку, все зависит от того, где сварка была до этого закончена. Первый проход в глубину надо делать быстро. Именно таким образом можно избежать зашлакованности зазора. Потому что дуга еще нестабильна, а температура ванны не на необходимом уровне. После поднятия электрода, нужно задержаться на проплавке точки начала сварки, где дуга стабилизируется, а ванна наберет необходимую температуру. После этого можно спускаться вглубь зазора.

Варить вертикальный шов достаточно сложно. Не зря столько вариантов предлагается. Начинающим сварщикам придется потратить немало времени, чтобы научиться этому. Поэтому предлагаем посмотреть видео – как правильно варить электросваркой вертикальный шов.

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.

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.

Читать еще:  Индукционная паяльная станция своими руками

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.

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.

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.

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.

Особенности инверторной сварки для начинающих

В быту периодически возникает надобность в сварке предметов. Очень часто такая потребность появляется в частном секторе. При большом количестве работ можно обратиться к опытным сварщикам, а при мелких работах лучше применить инверторный сварочный аппарат.

Это наиболее простой, доступный и удобный тип сварки. Он доступен для работы каждому. Для этого необходимо знать принципы работы сварочного процесса.

Правила инверторной сварки

Сварка инвертором стала прорывом в сфере сварочных аппаратов, т. к. устаревшие трансформаторы достаточно тяжелые и сложные в применении. Преимущество в том, что при инверторной сварке разбрызгивание происходит меньше, чем при сварке от трансформатора.

Инвертор — сварочный аппарат, позволяющий соединять листы из металла с помощью электрического разряда. Он имеет отличительную особенность: обладает малым весом и максимальными возможностями, благодаря которым ему доступны работы, ранее осуществляемые тяжелыми и сложными устройствами. Вес аппарата зависит от его мощности (от 3 до 7 кг).

Транспортировать можно с помощью ручки или ремня. Охлаждение осуществляется за счет вентиляционных отверстий в корпусе. Этот аппарат потребляет электроэнергию, которая устремляется только на работу дуги, а она осуществляет сам сварочный процесс.

Прибор малочувствителен к перепадам напряжения. При постоянных перепадах следует обратить внимание на требуемое напряжение, которое указано в паспорте инвертора.

На поверхность устройства выведены рукоятки и индикаторы управления:

  • включается и выключается тумблером;
  • величина напряжения и тока устанавливается ручками на передней панели;
  • панель имеет индикаторы, информирующие о подаче питания и перегреве устройства;
  • спереди на панели расположены выходы («+» и «-«).
Читать еще:  Заморозка труб своими руками

Дополнительно в наборе имеются 2 кабеля. Один из них завершается держателем для электрода, а второй имеет зажим в виде прищепки для закрепления изделия. Подключается аппарат через разъем, который находится на задней панели устройства.

Принцип работы

Инвертор — электронное устройство, работающее от электросети. При включении в работу старых сварочных аппаратов происходит сильный и огромный толчок электроэнергии, в связи с чем возможно отключение света.

Инвертор же располагает аккумуляционными конденсаторами, накапливающими электроэнергию и обеспечивающими бесперебойную работу сети. Они мягко разжигают дугу инвертора.

Стоит обратить внимание на то, что потребление электроэнергии зависит от диаметра электродов. Чем он больше, тем больше потребление. В связи с этим, чтобы не сжечь бытовые приборы, необходимо перед работой с инвертором рассчитать максимально возможное количество электроэнергии, которое будет расходоваться аппаратом.

Стоит учесть, что для каждого диаметра электрода представлена минимальная сила тока, т. е. при попытке снизить силу тока шов не получится. При повышении же силы тока — получится, но электрод будет быстро сгорать.

Дуга исходит от соединения металлического участка электрода и свариваемого металла. Электрод и металл начинают плавиться под воздействием температуры дуги. Расплавленные части в ее месте образуют ванну. Расплавляется обмазка электрода, часть которой переходит в газообразное состояние и перекрывает ванну от кислорода. Другая часть обмазки (в жидком состоянии) защищает металл от воздуха во время сварки и в процессе охлаждения.

После сварки и охлаждения металла жидкая часть представляет собой шлак, покрывающий шов с внешней стороны. После остывания шлак удаляется постукиванием молотком.

Электрод в процессе сварки плавится. Чтобы дуга не гасла, нужно выдерживать ее длину, т. е. расстояние между металлом и электродом. Это можно сделать при вводе электрода в место сварки с одинаковой скоростью и ровно по стыку шва.

При короткой дуге (около 1 мм), металл греется на малую по ширине площадь, а шов выходит выпуклый. В точке соединения шва и металла может появиться такой дефект, как подрез (параллельная ямка возле шва). Он снижает прочность шва.

Длинная дуга нестабильна, плохо защищена от воздуха, почти не прогревает металл, и шов выходит неполной глубины. Нормальная величина дуги — от 2 до 3 мм. Постоянный зазор такой величины сформирует нормальный шов, с хорошим проваром.

Как правильно сваривать металл инвертором

Для работы со сваркой необходимы следующие защитные элементы:

  • Перчатки из грубого материала, но ни в коем случае не резиновые.
  • Сварочная маска с фильтром, который подбирается в зависимости от величины сварочного тока. Удобнее использовать маску «хамелеон», т. к. установленный в ней фильтр распознает дугу и под ее размеры затемняется. Стоит отметить, что при пониженных температурах фильтр не успевает сработать вовремя, а при температуре меньше -100 градусов эта маска не защитит.
  • Одежда, которая должна быть из натурального плотного и невозгораемого материала, закрывать шею и руки.
  • Закрытая обувь из натуральной кожи и на толстой подошве.

Необходимо подготовить безопасное место для сварки:

  1. Свободное пространство, отсутствие всего лишнего.
  2. Хорошее освещение.
  3. Работа выполняется стоя на деревянном настиле, который защищает от поражения током.

После этого необходимо настроить сварочный ток (в зависимости от толщины металла и деталей) и выбрать электрод (2−5 мм). Обычно на корпусе прибора указана сила этого тока. Электроды необходимо выбирать, ориентируясь на марку материалов для сварки. Далее подключается клемма массы к свариваемой поверхности.

Для получения надежного и качественного соединения перед началом работы металл следует подготовить. Металлической щеткой удаляется ржавчина с кромок, которые нужно обработать растворителем (бензином, уайт-спиритом). Важно не допустить на кромках наличие жира и лакокрасочных материалов.

Новичкам лучше выполнять шов в виде валика на металлическом листе с большой толщиной. Лист необходимо положить горизонтально на стол. На нем мелом прочерчивается прямая линия для ориентира в работе, по которой будет прокладываться валик. Для начала сварки необходимо поджечь дугу. Сделать это можно 2-мя способами:

Можно зажечь и удержать дугу обоими способами. Далее идет сам процесс сварки, получается сварочный шов. Накипь металла сверху шва необходимо убрать постукиванием маленьким молоточком или твердым предметом. Умение управлять длиной дуги обеспечит отличный результат.

На красоту шва влияют:

  • угол наклона электрода;
  • схема поперечных и продольных передвижений;
  • скорость движения электрода.

Как варить вертикальный шов

Сварка таких швов (наклонных и потолочных) — довольно сложный процесс. Это связано с тем, что даже расплавленный металл подвержен закону всемирного тяготения. Его все время тянет вниз, что и вызывает трудности. Начинающим сварщикам нужно будет потратить много времени, чтобы научиться этому.

Существует 3 технологии варки вертикального шва:

  1. Треугольник. Применяют при соединении деталей толщиной не больше 2 мм. Сварка происходит снизу вверх. Жидкий металл находится сверху застывающего. Он стекает вниз, тем самым закрывая шовный валик. Стекающий шлак не мешает, т. к. он движется по затвердевшей ванне, которая выходит под определенным углом. Внешне сварная ванна похожа на треугольник. В этом способе важно безошибочно двигать электрод для полного заполнения стыка.
  2. Елочка. Такой вид сварки подойдет для зазоров между заготовками, равными 2−3 мм. По кромке от глубины на себя необходимо электродом расплавить металл на всю толщину заготовки и, не останавливаясь, спустить электрод до зазора. После того как произойдет проплавка, сделать все это по другой кромке. Нужно продолжать от низа до верха сварочного шва. Так получается равномерное расположение расплавленного металла в пространстве зазора. Важно не допустить образования подрезов кромок и подтеков металла.
  3. Лестница. Такой способ применяется при большом зазоре между соединяемыми заготовками и малом притуплении кромок (или его отсутствии вообще). Сварка осуществляется зигзагообразно от одной кромки к другой снизу вверх. Электрод длительное время останавливается на кромках, а переход производится быстро. Валик будет иметь небольшое сечение.

Полярность при сварке

Расплавление металла в процессе сварки осуществляется под действием тепла дуги. Она образуется между металлом и электродом при их подключении к противоположным клеммам сварочного устройства.

Есть 2 варианта выполнения сварочных работ: прямой и обратной полярности.

  • В первом случае электрод подключают к минусу, а металл — к плюсу. Осуществляется пониженное введение тепла в металл. Место расплавления узкое и глубокое.
  • Во втором случае электрод подключается к плюсу, а металл — к минусу, происходит пониженное введение тепла в изделие. Место расплавления широкое, но не глубокое.

При выборе сварки необходимо учитывать, что элемент сети, подключенный к плюсу, нагревается больше. На прямой полярности варят толстый металл, а на обратной — тонкий.

Советы для «чайников»

  • не пренебрегать средствами защиты;
  • перед выполнением работы стоит потренироваться для предотвращения ошибок;
  • сварку нужно выполнять с минимальной рекомендованной величиной силы тока;
  • не забывать отбивать шлак;
  • для уменьшения деформации изделия нужно закрепить детали в процессе сварки;
  • соблюдать инструкции и рекомендации.

Помимо того, что сваркой можно соединять детали, ею можно и разрезать их. Для этого необходимо увеличить силу тока и отрезать деталь или уголки. Только ровно это сделать не получится.

Применяя это руководство, можно постепенно улучшать свои навыки и в дальнейшем без проблем пользоваться инверторной сваркой. Главное в этом деле — практика.

Сварка вертикальных швов

Содержание:

Одним из признаков при классификации сварных швов является их положение в пространстве. Нередко в конструкциях необходимо выполнение вертикальных швов, что не является самым простым вариантом. При его выполнении не так легко, как при сварке горизонтально расположенных швов, осуществлять контроль состояния сварной ванны, что оказывает влияние на качество соединения.

Особенность сварки вертикальных швов заключается в стекании вниз расплавленного металла под действием силы тяжести собственного веса во время сварочного процесса. Это создает трудность продолжения шва, поскольку при застывании образуется преграда, содержащая шлаки от электрода. Чтобы разобраться, как правильно варить вертикальный шов сваркой, необходимы теоретические знания и практический навык.

Способы сварки

Сварку в вертикальном положении можно осуществлять различными методами. Наиболее популярны электрошлаковый и электродуговой.

Электрошлаковый способ

Электрошлаковый метод позволяет сваривать детали любой толщины. Независимо от размера поперечного сечения шва он осуществляется за один проход. Благодаря этому происходит экономия затрат на электроэнергию и уменьшение потребности в расходных материалах. Значительно увеличивается производительность работ.

Между кромками и металлом образуется ванна, в которой находится жидкий шлак. Электрод погружают в шлаковую ванну. Проходящий через ванну ток нагревает ее до такой высокой температуры, что кромки и кончик электрода начинают плавиться. Результатом расплава является появление сварочной ванны и начала образования сварного соединения.

По мере того, как шов будет остывать, сварная ванна с электродом будет подниматься вверх. За проход можно осуществить сварку вертикального шва различной толщины. Шлак, находящийся в жидком состоянии, обладает более легким весом. Поскольку его местоположение сверху, происходит защита шва от неблагоприятного влияния на него кислорода в воздухе. При окончании сварки ставший твердым шлак удаляют постукиванием. Вертикальный шов, сварка которого произошла электрошлаковым методом, получается качественным.

Когда осуществляется вертикальный шов электродуговой сваркой, то жидкий металл стекается вниз, подчиняясь закону гравитации. Капельный путь — это способ перехода жидкого сплава в сварочную ванну. Сварка вертикального шва ручной дуговой сваркой предполагает применение короткой дуги для того, чтобы капельки перетекали плавно, а не отрывались.

Перед тем, как варить вертикальный шов дуговой сваркой или другим методом требуется подготовка свариваемых частей. Кромки деталей разделывают по-разному в зависимости от способа их соединения и поперечного размера свариваемых металлов. Детали фиксируют с помощью специальных приспособлений. Чтобы предотвратить деформации используют прихватки — поперечные швы, расположенные на расстоянии между собой.

Читать еще:  Допустимые дефекты сварных соединений ГОСТ

Полуавтомат

Более удобным способом создать вертикальный шов можно полуавтоматом сваркой. Основой работы аппарата полуавтомата является подача тока на горелку вместе с защитным газом. Роль электрода при этом способе исполняет проволочка, которая подается на место сварки в автоматическом режиме. Образование электрической дуги происходит между ней и свариваемыми деталями. Расплавление металла осуществляется под защитой газа, что предупреждает появление окислов.

Большое значение для получения высококачественного вертикального шва с помощью полуавтомата имеет величина силы тока. При правильном выборе шов получится ровный и без обрывов. Выбор оптимальной силы тока зависит от поперечного размера деталей. Скорость процесса сварки пропорциональна скорости подачи проволоки, регулировка которой осуществляется с помощью специального механизма. Оптимальным диаметром электрода для этого вида сварки является 0,8 мм.

При сваривании тонких листов возможно его уменьшение, чтобы избежать затухания дуги. Защитный газ продается в специальных баллонах, оснащенных редуктором с манометром для контроля давления. Для качественной сварки вертикального шва должно быть установлено давление 0,2 атмосферы.

Перед тем, как начать сварку, устанавливается значение расстояния, с которого проволока выступает из сопла. Эта величина должна быть не свыше 5 мм. Прежде, чем начать сваривание, следует позаботиться о неподвижности деталей друг относительно друга. Это обеспечивает сварка полуавтоматом точками.

Скрепление деталей производится не менее, чем в двух местах. Когда сваривание производится нахлестом, то детали скрепляются струбцинами. Если в начале сварки не будет зажигаться дуга, то силу тока увеличивают. Сварка вертикальных швов полуавтоматом является удобным и надежным способом.

При намерении выполнить вертикальный шов более современным методом имеет смысл выбрать инвертор. Он пришел на смену устаревшим трансформаторам, тяжелым и сложным при эксплуатации. Инвертор обладает небольшим весом. Преимуществом является и то, что при использовании инвертора брызг металла получается гораздо меньше. Сварка вертикальных швов инвертором происходит при помощи электрического разряда. К достоинствам прибора относится малая чувствительность к перепадам напряжения.

Удобство при работе обеспечивают ручки и индикаторы на его корпусе. Включение и выключение инвертора производится тумблером. Ручками на панели выставляются величины напряжения и тока. Имеются индикаторы, на которых появляется информация о питании и перегреве оборудования. Один кабель имеет на конце держатель для электрода, а на втором находится прищепка-зажим для крепления изделия. Питание инвертор получает от электрической сети. Бесперебойную работу обеспечивают аккумуляторные конденсаторы. Потребление электроэнергии находится в зависимости от диаметра электрода.

Принцип работы состоит в том, что металлические части и электрод начинают плавиться под воздействием дуги, что приводит к образованию сварочной ванны. Образовавшийся шлак после охлаждения удаляют постукиванием. Существуют рекомендации, как правильно варить инверторной сваркой вертикальный шов.

Работу следует начинать с настойки электрического тока. Его величина зависит от толщины деталей. Затем к свариваемой поверхности подключают клемму массы. Диаметр электрода — 2-5 мм. Металлические детали перед свариванием подготавливают обычным способом.

Варианты движения

Вертикальная сварка в зависимости от направления движения осуществляется способами — снизу вверх или наоборот. Вариант снизу вверх является более простым и удобным. Сварную ванну наверх подталкивает дуга. Она также препятствует ее опусканию вниз.

Начальное расположение сварочной ванны — внизу. Расплавленный металл поступает в нее сверху. Чтобы предупредить расплескивание металла, электрод должен находиться под углом по отношению к вертикальной плоскости, в которой будет располагаться сварной шов. Поскольку его плавящий конец расположен выше другого, установленного в держатель или придерживаемого рукой сварщика, это поддерживает ванну, не давая металлу расплескиваться. Нижние слои кристаллизуются, превращаясь в подставку для следующей ванны. Так происходит вертикальная сварка электродом популярным методом.

При формировании вертикального шва из положения снизу без отрыва дуги электроды перемещают, не меняя направления и без горизонтальных смещений. Наклон электрода находится в пределах 80-90 градусов. Это обеспечит возможность получения плоского шва. Скорость, с которой перемещается электрод, должна быть достаточно большой. Необходим постоянный контроль, как сваривают вертикальные швы. Тогда при вытекании металла с одного края ванны можно перейти к другому края, не прекращая движения наверх.

Также возможно вертикальный сварочный шов делать с отрывом дуги. Это могут взять на вооружение начинающие сварщики. За то время, пока происходит отрыв, температура деталей понижается. Для опоры электрода так же, как и в предыдущем случае, можно использовать полочку кратера.

Еще один способ, как варить вертикальный шов электродом, заключается в перемещении сверху вниз. При этом варианте электрод также располагают концом наверх. Сварочную ванну поддерживают электрод и электрическая дуга.

Сварка сверху вниз является более проблематичной. При применении этого метода стоит трудная задача — опередить расплавление нижнего края сварной ванны, при этом удерживая ее. Поскольку тепло от электрода не поступает, за это время должна произойти кристаллизация верхнего края. При расплескивании жидкого металла следует увеличить ток и скорость движения вниз электрода. Увеличение ширины шва также пойдет на пользу для решения проблемы.

Различные технологии

Техника сварки вертикальных швов имеет три варианта. Их выбор зависит от величины зазора, толщины свариваемых металлов, размера притупления кромок.

Треугольник

Технология основана на наиболее популярном способе ведения процесса снизу наверх. Расплавленный металл находится поверх слоя, который еще только начал застывать. Стекая вниз, он закрывает валик шва. Это не позволяет новым каплям стекать по дорожке.

Способ применяется, когда предстоит соединить детали, имеющие толщину не более 2 мм. Сварка этим методом может обеспечить хороший результат при маленьком зазоре. Также необходимо обеспечить максимальное притупление кромок. Оно должно находиться в диапазоне от 1-2 мм. При сварке расположение ванны должно быть под углом.

Это положение дало название способу — «треугольник». Угол обеспечивается следующим образом:

  • в начале процесса сварки создают полочку;
  • при поднятии по стенке сварочной дуги по направлению к зазору происходит притупление кромок с помощью их плавления;
  • спуск по правой стенке;
  • переход на левую стенку;
  • формирование там сварочного шва.

Необходимо выполнять рекомендации по выбору характеристик, как правильно сваривать вертикальный шов способом «треугольника». Диаметр электрода по этому методу должен быть равен 3 мм. Среднее значение электрического тока 90-100 А. До окончания заполнения стыка электрод следует перемещать по указанной траектории. Хорошо подходит для углового вертикального шва.

Конец электрода совершает сложные движения. Суть метода состоит в том, что электрод двигается из глубины, по ходу проплавляя поверхность кромки. При возвращении внутрь он начинает проплавление второй кромки. Затем операции повторяют на небольшой высоте.

Такой вид сварочного шва подойдет, когда зазоры между свариваемыми изделиями составляют 2-3 мм. Необходимо притупление кромок. Сечение валика меньше, чем при предыдущем способе. Процесс начинают по выбранной кромке. Электрод подают из глубины зазора «на себя».

Технология проведения сварочного процесса состоит в следующем:

  • от зазора по одной из кромок, прижимая к ней электрод, подавать его «на себя», пройдя всю толщину заготовки;
  • совершив небольшой подъем, способом «от себя» вернуть электрод на место зазора;
  • после поплавки перейти на другую кромку и совершить те же действия;
  • указанные операции повторять до самого верха сварного шва.

Сварку ведут короткой дугой. Метод обеспечивает равномерность нанесения сварочного материала на всем пространстве зазора. Необходимо следить за тем, чтобы не было образования на кромке шва подрезов, а также подтеков металла. Желательна непрерывность процесса, исключая моменты, когда необходимо заменить электрод. Не должно быть чрезмерного наплавления кромок. Полученный шов по форме напоминает конфигурацию елки.

Находит применение, когда между свариваемыми деталями существует большой зазор. Его значение может превышать 2 мм. Также метод возможен при отсутствии или небольшом притуплении кромок.

Методика получения в этом случае неплохого вертикального сварочного шва и как его варить является несложной. Движения электрода имеют зигзагообразный характер. Перемещение электрода осуществляются от одной кромки к другой. Величина подъема должна быть небольшой и постоянной. Дугу при сварке следует сохранять короткой. Диаметр электрода — 3 мм. Ток имеет небольшое значение — 80-100 А. Процесс следует вести не прерываясь.

Особенность метода в том, что на кромках электрод останавливается на продолжительное время, а переход с одной кромки на другую происходит быстро. Сечение валика при способе «лесенкой» является небольшим — получается так называемый «легкий» валик. Этот способ особого труда не представляет и подходит начинающим сварщикам.

Сварка швов, расположенных вертикально, считается достаточно трудной для грамотного исполнения. Помочь могут теоретические знания особенности технологии сварки, позволяющие получить качественный вертикальный сварочный шов и как правильно его варить.

Следует соблюдать следующие условия:

  1. При поджоге электрода его положение должно быть перпендикулярным по отношению к свариваемому материалу.
  2. Чем дуга будет короче, тем металл будет кристаллизоваться быстрее. Это снижает риск появления подтеков, портящих внешний вид шва.
  3. Чтобы капли жидкого металла не стекали вниз при формировании дорожки, электрод следует наклонять.
  4. При подтекании металла увеличивают ширину шва и силу тока.
  5. Двигаться следует снизу. При необходимости выполнять движения вниз придется приготовиться к тому, что качество шва будет пониженным. Немного поможет плавность перемещения.
  6. При сварке тонких пластинок следует предварительно тщательно их очистить. Имеет смысл в этом случает применять сваривание точками. Это снизит риск прожога тонких листов.
  7. Сварку толстых изделий целесообразно осуществлять несколькими слоями многопроходным способом. Для последующих слоев можно использовать электрод несколько большего диаметра. При этом последний слой не должен заходить за пределы разделки кромок.

Вертикальные сварочные швы получатся качественными при учете толщины деталей и выбора подходящей методики. Поскольку вертикальное положение шва вносит дополнительные трудности, большую роль играет надежная фиксация свариваемых деталей.

Интересное видео

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector