Assma.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как варить горизонтальные швы сваркой?

Сварка горизонтальных швов

Автор: Игорь

Дата: 04.03.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Сварка горизонтальных швов производится на вертикальной плоскости. Со стороны она может показаться очень схожей с созданием соединений в нижнем положении, но на практике здесь встречается слишком много нюансов, которые и создают отличия в технике проведения процедуры. На самом деле действительно, если горизонтальный шов на вертикальной плоскости перевернуть на 90 градусов, то он оказывается швом в нижнем положении. Но далеко не всегда есть возможность его перевернуть, особенно если речь идет о больших конструкциях. Тогда приходится выполнять все на вертикальной плоскости, что не всегда удобно.

Сварка в горизонтальном положении шва применяется практически повсеместно, так как это один из основных типов. С его помощью создаются металлоконструкции, производятся различные корпуса для механизмов, проводятся ремонтные работы и так далее. Практически во всех случаях, когда объект оказывается не поворотным, нужно проводить дуговую сварку горизонтальных швов. Ее легче сделать, чем вертикальный шов, так как здесь имеется специальная опора в виде нижней кромки. В ином случае все было бы так же сложно.

Процесс сварки горизонтального шва

Типы сварных соединений

Классификация сварных соединений довольно обширна, они различаются по типу и виду сваривания деталей.

По типу соединения сварные швы бывают односторонними и двусторонними. Выбор в пользу одного или другого типа соединения делается в зависимости от технических параметров свариваемого изделия. Как правило, наиболее ответственные конструкции свариваются посредством двустороннего шва, что обеспечивает большую надежность соединению.

По виду соединения сварные швы подразделяются на следующие:

  • стыковые
  • тавровые
  • угловые
  • внахлест

Стыковые соединения

Этот вид соединения довольно часто применяется для сварки листовых металлических конструкций и трубопроводов. Между свариваемыми заготовками устанавливается зазор в 1-2 мм, а сами они по возможности жестко фиксируются во избежание смещения. В процессе сваривания зазор заполняется расплавленным металлом.

Металлические листы толщиной до 4 мм свариваются односторонним швом без их предварительной обработки, за исключением обязательной зачистки от коррозии.

При соединении изделий толщиной свыше 4 мм может применяться как односторонний, так и двусторонний шов. В этих случаях проводится предварительная разделка кромок в зоне сваривания.

Стыковая сварка заготовок толщиной свыше 12 мм требует обязательного наложения двустороннего шва, так как одностороннее сваривание не может расплавить такой слой металла. При этом необходимо провести предварительную разделку кромок с обеих сторон. В случае если конструктивные особенности заготовки не позволяют произвести двустороннюю разделку кромок, шов сваривается в несколько проходов, заполняясь многослойным наплавом.

Сварка внахлест

Соединение внахлест применимо для сварки металлических заготовок толщиной до 8 мм. При применении этого вида соединения проварка осуществляется с двух сторон во избежание попадания влаги и возникновения коррозии между листами.

Для получения качественного шва при сварке внахлест, электрод должен находиться под углом от 15 до 45 градусов к рабочей поверхности. При отклонении от этих значений значительна часть расплава растекается в сторону от стыка, что в значительной мере снижает прочность соединения.

Угловые и тавровые соединения

Технология работы при этих видах соединения во многом схожа. Тавровые соединения в разрезе аналогичны букве Т, а угловые — букве Г.

В зависимости от толщины металла, тавровые соединения могут свариваться одним ил двумя швами, с предварительной разделкой или без нее.

Требования к сварке угловых швов такие же, как и в случае с тавровыми, так как, по сути, угловой шов рассматривается как часть таврового.

Для качественного соединения угловых или тавровых элементов, свариваемые плоскости следует расположить под одинаковым углом. Оптимальным является их сваривание «в лодочку». При соединении деталей разной толщины, угол наклона в сторону более толстой заготовке должен составлять порядка 60 градусов. В таком положении большая часть прогрева придется на толстую деталь, что позволит избежать сквозного прогорания тонкого металла.

Как варить вертикальный шов

Из-за того, что шов располагается вертикально, а сила тяжести действует постоянно, расплавленный металл устремляется вниз. Это основная сложность, которая не дает начинающему сварщику выполнить работу с более-менее приемлемым качеством.

Все действия специалиста в этом случае (помимо основной работы) направлены на удержании расплавленной массы в пределах рабочей области стыка. Решить задачу помогает стабильность в работе: электрическая дуга должна быть постоянной. Ее следует удерживать на минимально возможном расстоянии между сварочной ванной и электродом.

Техника сварки снизу вверх

Самый распространенный способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. Именно при таком способе сварки удается положить качественный шов и создать надежное соединение.

Читать еще:  Расчет на прочность сварных соединений

Естественно, перед началом процесса сварки, нужно подготовить кромки свариваемых деталей. Они обрабатываются абразивными материалами в точном соответствии с требованиями. Отдельно настраивается аппарат, выставляется нужное сопротивление, сила тока и выбирается наиболее подходящий электрод.

На первом этапе сварщик делает насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.

Согласно разработанной инструкции действия сварщика состоят из четырех пунктов:

  1. Законтачить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу.
  2. Сделать несколько прихваток по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка.
  3. Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней.
  4. Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.

Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке.

Вместе с поступательным движением снизу-вверх сварщик должен позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, елочкой либо иным приемом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.

При вертикальной сварке важно проходить стык в один заход без остановок. Именно это является основной сложностью для начинающих сварщиков. С опытом приобретаются нужные навыки, и вертикальная сварка перестает быть проблемой.

Техника сварки сверху вниз

Со временем сварщики так само без труда формируют вертикальные швы с перемещением электрода по направлению сверху-вниз. Здесь нужно знать о небольшой хитрости, без которой выполнение работы было бы очень проблематичным. При поджиге электрической дуги электрод нужно ставить под прямым углом относительно рабочей поверхности. После старта процесса держатель немножко следует опустить. До того момента, когда угол между электродом и металлом будет примерно 15-20 градусов.

Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Выбор способа – на усмотрение сварщика. Важно, чтобы расплат равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из нее. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.

Инструменты

Выполнить сварку горизонтального соединения можно с помощью различных устройств. Рассмотрим наиболее часто используемые приборы:

  • Трансформатор. Основное предназначение аппарата заключается в получении постоянного тока. Приобретая трансформатор помните, что эксплуатационные характеристики дешевых моделей – очень низкие, они не смогут обеспечить качественное и стабильное функционирование электрической дуги. В связи с этим, можно сделать вывод, что высокая цена – залог высокого качества. Однако, все модели, будь то дешевые или дорогостоящие, весят много. Поэтому управляться с таким оборудованием непросто.

  • Выпрямитель – прибор, основное предназначение которого заключается в превращении переменного (бытового) тока в постоянный. Главное отличие такого устройства от трансформатора состоит в том, что электрическая дуга функционирует стабильно, без скачков напряжения. Используя выпрямитель и соблюдая технологию создания шва, можно получить качественное соединение.

  • Инвертор – агрегат нового поколения, появившийся на рынке относительно недавно, но в сварочных работах пользуется широкой популярностью за счет своей полифункциональности. Такой прибор может работать на любом виде тока. Используя такой аппарат для сварки, вы получите ровный и качественный шов. Достоинства инвертора: мало весит, прост в управлении, высокая производительность.

Как варить стык под углом в 45 градусов

При использовании этой технологии для неповоротных стыков сварной шов будет получаться под углом. Шов должен получаться с равномерным заполнением.

Угол наклона электрода и направление сварки в этом случае постоянно меняются, что значительно увеличивает сложность работ, и, следовательно, выполняется профессиональными сварщиками.

А если необходимо сварной шов неповоротного стыка сделать полностью герметичным, условия работы усложняются еще больше.

Диаметр угловой трубы, которую вы варите, напрямую влияет на выбор конкретного способа сварки:

  1. Если диаметр трубы составляет 200 мм или менее, применяется способ сварки в несколько слоев. Чтобы каждый слой наносился корректно и равномерно, в процессе сварки трубу понемногу проворачивают вдоль своей оси.
  2. Для работ с трубами диаметром более 200 мм их делят на несколько одинаковых сегментов по окружности и с каждым сегментом работают отдельно. Когда первые два сегмента будут готовы, трубу проворачивают на пол оборота и сварка продолжается на оставшихся двух.
  3. В случае, когда диаметр превышает 50 см, трубу также разделяют на сегменты, но их количество гораздо больше. В целом габарит одного сегмента не должен превышать 300 мм.
Читать еще:  Герметики для металла

Принципы сварки горизонтального шва

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

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

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

Параметры тока и перемещение электрода

Значение силы тока и скорость перемещения электрода – значимые факторы, оказывающие влияние на качество шва. Сварка большими токами сопровождается прогревом металла до большой глубины, что позволяет наращивать скорость перемещения электрода. При условии оптимального соотношения тока и скорости движения электрода получают ровный качественный шов.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла

Сила тока, АДиаметр электрода, ммТолщина металла, мм
35-501,61-2
45-8022-3
65-1002,53-4
85-15034-5
125-20045-6

Перемещая электрод с определенной скоростью, следует учитывать величину мощности дуги. Чрезмерно быстрая подача электрода при малой мощности не сможет обеспечить достаточной температуры прогрева.

Как результат – не удастся проварить металл до нужной глубины. Шов просто «ляжет» на поверхности, едва «прихватив» границы кромок.

Напротив, в условиях чрезмерно медленного продвижения электрода создастся атмосфера перегрева, что грозит деформацией металла на линии сваривания. Если металлические элементы имеют тонкую структуру, мощная дуга попросту прожжёт металл.

Успешно попрактиковаться на поприще начинающего сварщика и отточить навыки выполнения швов можно при изготовлении печки на отработке, основой корпуса которой является металлическая труба. Рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.

Стыковые швы

Сварка стыковых швов выполняется разными способами:

  • В пространстве;
  • На съемной подкладке из меди;
  • С накладыванием предварительного шва.

При сварке швов в пространстве очень сложно проварить его корень по всей длине. Поэтому лучше использовать съемную пластину из меди, которая в силу своей высокой теплопроводности и технических характеристик препятствует оплавлению подкладки в момент соприкосновения с расплавленным металлом. По окончании работ она легко удаляется.

Недостатком таких соединения является высокая вероятность получения непровара. Во избежание этого дефекта, перед тем как подваривать обратную сторону, в металле вырубают канавку глубиной 2-3 мм. После этого её перекрывают подварочным валиком, затем стык усиливают снаружи.

Как получить качественный шов в горизонтальной плоскости?

Разобраться в том как варить горизонтальный шов может даже начинающий сварщик. Именно с данного способа сварки начинают обучение сварному ремеслу. Сварка вертикальных швов значительно сложнее, ее могут освоить только опытные специалисты.

Несмотря на то что сварка горизонтального шва представляется, на первый взгляд, довольно простым технологическим процессом, в нем также имеются определенные подводные камни, которые могут в конечном счете сильно испортить работу.

Как при горизонтальных, так и при вертикальных соединениях металла с помощью сварки инвертором определенное воздействие на проведение работ определенное воздействие оказывает гравитация. Из нижнего шва расплавленный металл будет вытекать по направлению к нижней кромке, а пузырьки воздуха начнут подниматься к поверхности, образуя на наплавке пену. Если шов верхний, то металл в расплавленном состоянии будет капать прямо на сварщика, что может привести к серьезным повреждениям.

Технологический процесс включает в себя следующие важные этапы:

  • Сварка инвертором начинается с образования первого валика шва, что осуществляется только на короткой дуге. Электродом ведут вдоль линии получаемого соединения, не отклоняясь от нее ни вправо ни влево. Его также следует держать под углом примерно 80 градусов. Данный наклон позволяет металлу проникать к потолку формируемого шва, причем практически весь шлак будет выходить на поверхность деталей;
  • Второй валик свариваем, установив среднее значение тока, электрод также следует проводить ровно, следя за швом. Ширина раздела на данном этапе получается несколько больше, поэтому для проведения данных работ следует использовать электрод потолще;
  • Третий валик при сварке инвертором необходим для заполнения всей разделочной кромки.
Читать еще:  Что такое катет шва при сварке и какие критерии его контроля

Горизонтальные швы получаются наиболее качественными при соблюдении данной последовательности работ.

Технология горизонтальной сварки

Метод сварки горизонтальных неповоротных стыков труб отличается от других подходов тем, что при нем необязательно полностью разделывать кромки. Допускается сохранение только несущественной разделки в 10°. При таком подходе используют среднюю дуговую сварку, в результате чего удается улучшить соединение элементов из металла и при этом не снизить их качество.

Для сварки горизонтальных стыков трубопровода рекомендуется использовать обособленные неширокие слои. В первую очередь ведется работа с корнем шва – для его проварки лучше всего подходят электроды диаметром 4 мм. В соответствии с законом Ома, сила тока должна находиться в пределах 160–190 А. За счет возвратно-поступательных движений электрода внутри стыка должен сформироваться нитевидный валик 1–1,5 мм высотой.

Далее покрытие первой прослойки должно быть тщательно зачищено, и можно переходить ко второй прослойке. Ее выполняют таким образом, чтобы она закрывала предыдущий слой. Для этого электрод снова совершает возвратно-поступательные движения, кроме того, сварщик делает едва заметные покачивания между краями верхней и нижней кромок. По направлению первый и второй слой совпадают.

Перед переходом к третьей прослойке силу тока повышают до уровня в 250–300 А. Чтобы повысить производительность работы, теперь рекомендуется выбирать электроды диаметром 5 мм. При варке третьего слоя выбирают направление, противоположное использованному до этого. Кроме того, третий валик обычно формируют на более высоких режимах, а чтобы он был выпуклым, подбирают соответствующую скорость. На данном этапе горизонтальной сварки труб используют метод «углом назад» либо под прямым углом. Отметим, что третий валик должен заполнять две трети ширины предыдущего.

При работе с четвертым валиком используют те же режимы, что и для третьего. Угол наклона электрода относительно вертикальной поверхности трубы должен быть в пределах 80°–90°. При этом не изменяется направление варки.

Нужно понимать, что если накладывается более трех прослоек, то у технологии электросварки с горизонтальными стыками появляется одна особенность – направления работы, начиная с третьей прослойки, чередуются. Длят труб диаметром в 200 мм обычно используют сварку сплошными швами. Обратноступенчатый способ горизонтальной сварки труб применяют, когда диаметр превышает 200 мм. Считается, что каждый участок должен иметь длину около 150–300 мм.

  • Сварка трубопровода под углом 45°.

При данном типе горизонтальной сварки труб шов находится под определенным углом. Для его формирования необходимо выполнить целый ряд действий с электродом, в том числе изменять направления сварки и угол наклона. Это и является ключевой особенностью данного способа сварки труб, который требует от сварщика немалого опыта, достаточно высокого уровня профессионализма и универсальных навыков. Все названное наиболее актуально, когда речь идет о горизонтальной сварке труб в системах с повышенными требованиями к герметичности.

Технологию горизонтальной сварки труб под углом 45° подбирают в соответствии с диаметром свариваемых изделий:

  1. Газовые трубы не более 200 мм варят несколькими слоями подряд. Для этого трубу плавно проворачивают, не прекращая сварку, по мере заполнения шва.
  2. Другие виды труб средних диаметров соединяют, разделив окружность на четыре сегмента, после чего осуществляют их последовательную проварку. Когда наплавлены первые два сегмента, трубопровод поворачивают на пол-оборота и продолжают работу.
  3. Трубы значительного размера, то есть не менее 50 см, сваривают несколько иначе. Их окружность делят на большее количество сегментов, таким образом, чтобы длина одного сегмента была в пределах 150–300 мм.

Основные ошибки

Теперь, когда мы разобрались с основными моментами при выполнении работ поговорим о распространенных ошибках, связанных с применением электродов, а также о том, как их предотвратить.

Неумение правильно удерживать сварочную дугу. Это приводит к неравномерному расплавлению металла. Результатом становятся прожёги, грубая чешуйчатость и прочие наружные дефекты.

Применение не просушенных электродов. Это приведет к большому количеству пор. Важно хранить сварочные материалы в сухом месте.

Большая длина дуги. Данная ошибка может привести к прожогу и появлению пор.

Скорость перемещения электрода. В результате чего может образоваться непровара или наплывы. Это зависит то того быстрее или медленнее оптимального значения ведется процесс. Скорость сварки, а также силу тока сварщик индивидуально подбирает. Кто-то варит быстро и ток побольше ставит. Кто-то же наоборот более медленно ставя ток меньше. Это приходит с опытом. В начале нужно придерживаться рекомендованных значений.

Угол наклона. От угла наклона во многом зависит глубина проплавления. Углом вперед варят тонкий металл.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector