Как варить стыковой шов

Сварка стыковых швов может производиться без разделки кромок на свариваемых деталях или с разделкой. Форма разделки может быть V-, X-, U-, K-образная. От формы разделки зависит и техника выполнения сварных стыковых швов.

Схемы сварки стыковых швов

Сварные стыковые соединения могут быть выполнены различными способами сварки. На рисунке показаны распространённые схемы их выполнения:

а) – сварка на весу;
б) – сварка на медной съёмной подкладке;
в) – сварка на остающейся стальной подкладке;
г) – с выполнением предварительного подварочного шва

При сварке на весу (схема а) на рисунке) достаточно тяжело добиться хорошего провара корня шва по всей длине наплавляемого первого слоя. Поэтому, рекомендуется производить сварку на съёмной медной пластине (схема б) на рисунке) или на остающейся стальной подкладке (схема в) на рисунке).

Если применяют медную подкладку, то в неё выполняют формирующую канавку для формирования валика с обратной стороны. Для того, чтобы исключить протекание жидкого металла из дна сварочной ванны, следует максимально плотно прижать подкладные пластины к сварным кромкам.

Если с обратной стороны сварного стыка есть доступ к корню сварного шва, и допускается усиление шва с этой стороны, то рекомендуется сначала выполнить подварочный шов небольшого поперечного сечения, а затем выполнять основной шов с лицевой стороны стыка (схема г) на рисунке).

Стыковые сварные швы без разделки кромок

Без разделки кромок сваривают детали малой толщины. Такая сварка может быть односторонней и двусторонней, это зависит также от толщины свариваемого металла. При такой сварке, электродом выполняют поперечные колебательные движения. В процессе сварки металла необходимо внимательно отслеживать равномерное расплавление обеих свариваемых кромок на требуемую глубину. Особое внимание следует обратить на провар нижней части стыка (корень сварного шва).

Выполнение односторонних стыковых швов без скоса кромок производится покрытыми электродами для ручной дуговой сварки. При этом, если толщина сварных кромок не более 4мм, то диаметр электрода должен быть равен их толщине. При толщине свариваемых листов более 5мм, сварку выполняют двусторонним швом. Силу сварочного тока, рекомендуемый зазор между деталями и диаметр электрода можно подобрать по таблице, исходя из толщины свариваемого металла:

Существует множество видов и типов сварки. Они делятся по различным классификациям в зависимости от используемого материала, аппарата и типа ведения проводника для создания шва. Одной из таких является сварка вертикальных швов, имеющая ряд особенностей, с которыми мы сейчас познакомимся.

Особенности вертикальной сварки

Вертикальная сварка имеет сложность в том, что при создании шва, расплавленный металл норовит стекать вниз, чего ни в коем случае нельзя допустить. Если это произойдет, то поверх этой капли варить уже не получится, так как там содержится шлак от электрода.

Для создания качественной дорожки при ручной дуговой сварке, рекомендуется использовать короткую дугу на небольшом токе. При этом, мастер должен совершать движения снизу вверх, чтобы избежать ненужных потеков. Когда из расплавленной капли формируются вертикальные швы, нужно конец электрода убирать немного в сторону, чтобы дать материалу затвердеть и при этом не утратить искру.

Читайте также:  Листогибочный станок своими руками видео чертежи

Принципы вертикальной сварки

Для создания идеального шва, необходимо придерживаться несколько принципов вертикальной сварки:

  1. Если сварочные работы производятся на переменном токе, тогда обязательно начинать необходимо снизу. При этом кратер шва наполняется материалом так, что создает объемный валик, который параллельно служит некоторой подставкой для плавленого металла, находящегося немного выше. Таким образом и заполняется шов.
  2. При электродуговой методике металл в кратере шва при вертикальном положении должен застывать намного быстрее. Для этого лучше делать небольшие капли. Добиться такого эффекта очень просто, сократив дугу (расстояние между изделием и электродом).

Условия для качественного вертикального шва

Не все начинающие сварщики понимают, как варить вертикальный шов, чтобы он получился эстетичным, прочным и «правильным» с точки зрения качества. Есть несколько условий, выполняя которые получится идеальный шов практически с первого раза:

  • во время поджога нужно соблюдать перпендикулярное расположение электрода по отношению к деталям;
  • чем короче дуга, тем быстрее кристаллизуется металл и снижается риск потеков, которые портят шов;
  • во время формирования дорожки электрод необходимо наклонять, чтобы, металлические капли не стекали вниз;
  • если по неосторожности материал потек, нужно увеличить силу тока и ширину шва. Этот маневр даст больше времени для кристаллизации.

При таком подходе к работе шов производится легче и проще, чем при движении вниз. Но при этом качество шва будет немного ниже.

Учитывая, что бывают детали, которые нужно сварить только методикой сверху. Для этого нужно соблюдать осторожность и плавность. Тогда металл не будет стекать и портить изделие. Если свариваемые пластинки очень тонкие, например жестяные или оцинкованные, тогда нужно сделать следующее:

  • максимально качественно зачистить детали, убрать с них пыль, грязь, остатки краски или масла, снять оцинкованный слой;
  • шов делать точками. В этом случае снижается риск потеков и прожога делали.

Технология вертикальной сварки

Техника сварки вертикальных швов зависит от нескольких факторов:

  • особенности металла материалов, которые необходимо соединить;
  • тип сварки, который применяется в данном случае;
  • мастерство сварщика:
  • качество и особенности применяемого оборудования.

Создавать сварочные швы можно несколькими способами:

  • сверху вниз с отрывом дуги:
  • снизу вверх с отрывом дуги;
  • сверху вниз без отрыва дуги:
  • снизу вверх без отрыва дуги.

Создание шва электродом

Сварка в вертикальном положении требует больше внимания и усилий, чем в горизонтальном. Это связанно с возможными потеками металла. Для начинающих сварщиков проще будет формировать сварочный шов с отрывом дуги. Таким образом, материал быстро застывает. Для удобства процесса в это время электрод можно опирать на край сварного кратера. Во время формировки дорожки движения производятся, как с отрывом дуги, так и без отрыва – зигзагом, полумесяцем, петельками или валиком – «вверх-вниз».

Если же вы решили произвести сварку вертикального шва сверху вниз, то это производится очень короткой дугой. Предварительно потребуется немного тренировки, чтобы научится плавить металл, но избежать его растеканию вниз. Здесь важно правильно держать электрод – строго перпендикулярно кромкам кратера. При возбуждении дуги и создания валика его немного нужно наклонить вниз (на 45 градусов).

Рекомендуемый диаметр электрода 4-5 мм при силе тока не более 170А.

Как правильно варить вертикальный шов без отрыва, можно посмотреть в этом видеоуроке:

Вертикальный шов полуавтоматом

Сварка вертикальных швов полуавтоматом может производиться по нескольким методикам:

  • «Треугольник» — это технология, применяемая для тонкого металла, толщиной не более 2 мм. Она основана на стандартном принципе ведения проводника снизу вверх. При этом расплавленный металл находится выше застывшего, который уже образовал небольшой валик и не позволяет «новоиспеченным» каплям стекать по дорожке вниз. При выполнении вертикальных швов инвертором необходимо правильно перемещать проводник, чтобы сварочная ванна получилась немного под углом. Собственно отсюда и пошло название данного способа – треугольник. Профессионалы рекомендуют для такой технологии применять электрод трехмиллиметрового диаметра и работать на токе в 100А.
Читайте также:  Как десульфатировать аккумулятор автомобиля своими руками

  • «Лестница» используется в том случае, когда между спаиваемыми деталями образуется слишком большой зазор. Сам рабочий процесс заключается в следующем: необходимо совершать переходы от одной кромки к другой при минимальном подъеме электрода. Лучше всего это реализовывать способом снизу вверх без отрыва дуги. Таким образом, получается так называемая лестница. В результате валик получается не плавный, а с острыми краями. Такой тип соединения деталей считается самым легким.

  • «Елочка».Данная технология идеально подходит для сварки полуавтоматом зазоров не более 2-3 мм. В этом случае электрод нужно перемещать по определенной траектории. И в результате получится шов как елочка. Начинать необходимо от одной из сторон и вести его по стенке кромки на себя. Когда наплавится металл нужно опустить электрод и немного остановиться, чтобы проплавить изделие. Таким же образом нужно сделать и с другой стороны. Так продолжать по направлению вверх вдоль всей дорожки. Самое главное – не допустить растекания капель.

В представленном видео можно посмотреть, как правильно сваривать детали при вертикальном положении:

В заключение стоит отметить, что вертикальный шов требует особого внимания, так как есть риск стекания раскаленного металла. Во избежание этого, существует несколько технологий, позволяющих варить железо в вертикальном положении. Если придерживаться всех норм и правил, тогда получится качественный и надежный шов без «налипания» слоев металла и шлака. Варить такие дорожки можно несколькими методиками – полуавтоматической и ручной сваркой. Каждый из способов имеет и преимущества и недостатки при создании шва, но выбирая среди всех существующих видов, эти самые лучшие и простые, особенно для начинающих мастеров.

Содержание:

Шовная сварка – это способ соединения деталей посредством наложения последовательно сварных точек, которые могут перекрывать одна другую (шов получается герметичным) либо располагаться без перекрытия. При сварке элементов одинаковой или разной толщины получают стыковое соединение, название которого зависит от взаимного расположения элементов (встык, внахлест, угловое, тавровое, торцовое).

Сварной шов – это элемент сварного соединения, образованный металлом, затвердевшим после расплавления.

Стыковой сварной шов по отношению к прилегающей поверхности имеет разную форму наружной поверхности: плоскую, выпуклую или вогнутую.

При динамических или переменных нагрузках лучше работают плоские и вогнутые швы, поскольку не имеют резкого перехода между металлом шва и детали. При статических нагрузках конструкции оптимальным будет соединение с выпуклым швом, хотя для его варки требуется большее количество электродов.

Рабочими называют сварные швы, воспринимающие непосредственные нагрузки, для конструктивного соединения деталей используют соединительные (связующие) швы.

Стыковой сварной шов имеет, как правило, наименьшую концентрацию напряжений, однако нуждается в дополнительной разделке кромок. На деталях, которые предстоит сваривать, предварительно обрабатывают края, выполняя такие операции: расчет зазора, притупление кромок, определение угла скоса кромок. Расстояние между деталями выбирается в соответствии с их толщиной, маркой металла, способом сварки, формой кромок. Если для сварки используют плавящийся электрод, то зазор можно оставлять до 5 мм.

Читайте также:  Кинематическая схема вертикально сверлильного станка

Особенности сварки стыковых швов.

Вид кромок при сваривании стыкового шва зависит от толщины основной детали. Если берут металл до 6 мм в толщину, то особой подготовки кромок не требуется, они должны обрезаться так, чтобы их можно было соединить между собой с постоянным зазором, то есть они должны быть параллельны по все длине шва. В процессе сварки нужно контролировать равномерное расплавление всех краев путем совершения колебательных поперечных движений концом электрода при наплавлении валика. При этом шов в сечении иногда достигает от 50 до 100% толщины свариваемой детали, что обеспечивает его значительное усиление. Особое внимание следует уделить качеству формируемого на обратной стороне шва.

Как избежать дефектов шва?

Если не будет соблюден технологический режим сварки, то сварной шов будет иметь дефекты. Если наблюдается недостаточный нагрев дуги, то свариваемые листы не проплавляются по всей толщине и имеем непровар сечения. При избыточной температуре дуги есть риск сквозного прожога (образование сквозного отверстия) или проплавление шва и образование натеков с его обратной стороны.

Добиться безупречного сечения шва, когда полностью проплавлено сечение листов, а на тыльной стороне шва отсутствуют натеки, в принципе, возможно, но сложно, поскольку сварщик не может одновременно варить и смотреть на тыльную сторону шва. Чаще всего сварщику приходится пользоваться пониженными режимами сварки, чтобы избежать прожогов, что часто приводит к появлению непровара. Статические испытания на прочность швов с непроваром часто дают удовлетворительные результаты, поэтому они могут допускаться в конструкциях, которые работают исключительно со статической нагрузкой. Тем более, что компенсировать непровар можно дополнительным усилением шва. Если свариваемые детали будут испытывать переменные или ударные нагрузки, то швы с непроваром могут стать причиной разрушения такого изделия. Непровар можно устранить, если дополнительно подварить шов с тыльной стороны (наносимый валик должен быть меньшего сечения), или использовать во время сварки подкладки.

Это наиболее надежный метод устранения такого дефекта как непровар шва, хотя подварка увеличивает трудоемкость процесса сварки процентов на 30% и невозможна, если нет доступа к обратной стороне шва.

Использование подкладок при сварке, гарантирует качественную проварку сечения и позволяет получить качественный шов при одном проходе, без подварки. Подкладки для варки стыковых швов могут быть съёмными (удаляют по окончании сварки) и несъёмными (привариваются к обратной стороне шва).

Качество и производительность сварочных работ при использовании подкладок возрастают, поскольку сварщик варит гораздо быстрее, не боясь прожогов и натеков. Съёмную подкладку, как правило, изготавливают из красной меди, поскольку она не оплавляется и может с легкостью убираться после окончания сварки. Для несъёмной подкладки используют полоски стали шириной до 50 мм и не более 3-4 мм по толщине.

Стыковую сварку листов от 8 до 12 мм можно проводить, предварительно не разделывая кромки, только с обеих сторон. Часто в таком шве появляются дефекты непровара сечения или попадания шлака внутрь шва, которые можно определить только при рентгеновском просвечивании шва.