4 вида сварочных швов: описание и свойства каждого

Неожиданная неприятность может произойти в тот момент, когда нужно сделать потолочный шов. Выполнить это не так уж просто, как может показаться.

Правила техники безопасности

Средства защиты

  • При сварке особое внимание нужно уделить исключению возможности попасть под удар током. Кабель не должен иметь повреждений. Если сварочный аппарат на данное время не эксплуатируется, он должен быть в выключенном положении.
  • Запрещается работать при выпадении осадков и даже в помещениях с повышенной влажностью. Степень влажности чаще всего не могут определить неопытные сварщики.
  • Обязательна спецодежда, которая при необходимости должна полностью закрывать все тело. Все ее элементы должны быть надежно заправлены. Особое внимание нужно уделить наличию защитных очков и маски для сварки.
  • Запрещено выполнять действия, которые могут привести к возникновению пожара и взрыва.

Технология сварки потолочного шва

Сварка потолочного шва отличается от сварки нижнего стыка положением поперечной оси электрода. В потолочном шве ось направлена вниз, а в нижнем – вверх. Отсюда и все проблемы: шлак стекает сверху вниз, устремляясь от шва к полу, газовая составляющая флюса стремится туда же.

К тому же, расплавленный присадочный металл норовит «капнуть» сварщику за шиворот, а пузырьки газа «простреливают» всю зону шва, понимаясь от места кипения шлака к корневой границе раздела.

В итоге, сварка потолочного шва превращается из технической операции в сложнейший трюк на стыке технологии и акробатики. Причем шов варят на «короткой» дуге, рискуя ее обрывом или «залипанием» электрода в разделе.

К тому же, горизонтальный потолочный шов варят только ручными аппаратами, а полупотолочный шов, отклоняющийся от вертикали на угол до 80 градусов, можно варить, как вручную, так и полуавтоматами.

Сварка швов в потолочном положении: характеристики и рекомендации

Качество ординарного (напольного) шва зависит от множества характеристик сварочного процесса. А в случае формирования потолочного шва эта зависимость вырастает на несколько порядков. Поэтому далее по тексту мы рассмотрим характеристики сварочного процесса, оказывающие максимальное влияние на процесс образования потолочного шва и его качество.

В число таких характеристик можно причислить следующие параметры:

  • Силу сварочного тока – ее следует подбирать очень осторожно – она должна быть меньше параметра, используемого при формировании нижнего шва и больше параметра, используемого при формировании вертикального шва.
  • Диаметр электродов – он не должен быть больше четырех миллиметров. Причем оптимальное значение этого параметра – 3-4 миллиметра.
  • Расположение электрода — относительно оси валика наплавки пруток следует расположить под углом 80-90 градусов. При этом проекция оси электрода должна совпадать с осью валика наплавки. А для получения вогнутой поверхности наплавки электрод должен располагаться углом вперед.
  • Направление движения электрода – должно осуществляться вдоль шва, без поперечных смещений, по направлению «к себе». Такая схема перемещения облегчает контроль длины дуги.
  • Ширину шва – она не должна превышать 2-3 диаметра электрода. Иначе возрастет риск появления потеков, а на профиле шва появятся выпуклости.

Сварка встык — процесс формирования потолочного шва

Сварка потолочного шва труб или балок предполагает сопряжение заготовок не только вдоль осевой линии, но и встык (торец к торцу).

Причем такое соединение варится по особой технике, предполагающей следующую последовательность действий:

  • Во-первых, детали прихватываются друг к другу корневым валиком, формируемым трехмиллиметровым электродом на силе тока большей минимально допустимого, но меньше среднего значения.
  • Во-вторых, второй валик шва накладывается лестницей (от края к кромке и до следующего края), с помощью трехмиллиметрового электрода, на токе выше средней и ниже максимально допустимой силы.
  • В-третьих, последующие валики шва накладываются той же лестницей, с помощью четырехмиллиметрового электрода, на токе средней силы.

Количество последующих валиков должно уменьшить зазор в разделке до 1-1,5 миллиметров, которые заполняются лицевой наплавкой, двухмиллиметровым электродом, с помощью техники «дуга вперед», за один проход. При ширине «лицевого» раздела он заполняется «лестницей» за несколько проходов.

Такая техника гарантирует максимальную прочность и внешнюю красоту потолочного шва.

Сварка вертикального шва

Еще до того как начать варить металл, следует понять, какой шов необходимо создать для обеспечения качественного соединения изделия.

Всего можно выделить несколько типов швов:

  • соединение плоских листовых изделий.
  • вертикальный шов.
  • угловой шов.
  • трубчатое соединение.

Чтобы при сварке металлических изделий создаваемый вертикальный шов имел прочную и ровную структуру, важно не отклоняться от схемы процесса.

Добиться этого можно при условии, что заготовки будут надежно сварены. Сварка должна выполняться посредством соединения изделий прихватками по краям в 3-4 местах. Обязательным условием сварки надежного соединения является закрепление детали массой посредством зажима. Чтобы качественно сварить металлические изделия, электрод необходимо держать под углом 70-75 градусов относительно поверхности.

Создать качественный и надежный вертикальный шов при помощи электрической сварки можно, если время от времени совершать вращательные движения, благодаря чему расплавляющийся металл будет сконцентрирован в зоне соединения двух деталей. При этом варить металл нужно таким образом, чтобы конец электрода необходимо фиксировать точно в центре шва. Сами сварочные работы следует выполнять таким образом, чтобы электрод двигался по вертикали, при этом капли металла должны соединяться друг другом одна за другой. Действуя подобным образом, можно добиться постепенного заполнения зазора при помощи жидкой электросварной проволоки.

Читайте также:  7 лучших лазерных дальномеров бытовых и профессиональных моделей

Если вы будете варить металл, выдержав необходимый угол, то это создаст благоприятные условия для равномерного стекания расплавленной электродной проволоки. С увеличением равномерности ее стекания можно обеспечить более ровный и качественный шов.

Дождавшись охлаждения поверхности шва после сварки, необходимо, используя молоток, убрать шлак с поверхности детали, нанося по ней несильные удары. Появление подобной корки является результатом воздействия горячей температуры на обрабатываемое изделие. На этом работа по созданию шва завершена. Однако следует помнить о том, чтоб приобретение большего опыта в проведении сварки металлических изделий позволит усовершенствовать навыки в создании более аккуратного и качественного шва.

Закончив варить металлические изделия и убрав с поверхности деталей шлак, застывшие наплывы и окалины, необходимо тщательным образом обследовать полученные соединения. Во время проведения контрольного осмотра важно обращать внимание на присутствие прожогов металла, трещин, кратеров или возникших пор. В случае обнаружения подобных зон можно сделать вывод о том, что сварка металлических изделий была выполнена некачественно.

Если в результате обследования удалось выявить некачественные швы, нужно как можно быстрее заняться восстановлением шва, пока не произошел его разлом. Делается это следующим образом:

  • Сперва потребуется хорошенько зачистить все поверхности, используя для этой цели напильник и металлическую щетку.
  • Затем приступают непосредственно к ремонту поверхности. Причем совершать манипуляции следует лишь в тех местах, где имеются признаки брака. Не следует тратить время на переваривание всей поверхности.

Занимаясь реставрацией шва, следует соблюдать правила техники безопасности.

  • Подобная работа должна проводиться обязательно в замшевых перчатках, поверх которых следует надеть грубые рукавицы.
  • Комплект защитной одежды, в которой необходимо выполнять ремонт, должен состоять из маски сварщика, кирзовых ботинок и брезентовый робы.
  • Также необходимо подготовиться на случай пожароопасной ситуации. Для этого поблизости должны лежать огнетушитель, песок или емкость с водой.

Если в точности следовать всем вышеперечисленным правилам выполнения сварочных работ, то даже при отсутствии опыта можно создать достаточно качественный шов, который не приведет к разрушению соединенной конструкции.

особенности технологии, техника, необходимое оборудование

В 21 веке существуют десятки видов сварочных работ. Они отличаются по своим характеристикам и типу оборудования.

Для каждой из них нужно применять свой шов и вести его определенным образом. Вертикальная металлообработка (сварка вертикальных швов) – один из популярных видов работ. Поговорим о том, какими особенностями она обладает.

Характерные черты процесса

Этот вид сварки сложный тем, что при варке весь металл может стекать вниз из-за действия силы притяжения. Если допустить такой момент, то дальнейшие работы будут невозможны.

Всё просто: под каплями остается электродный шлак, который не дает возможность варить качественно.

Для того, чтобы дорожка вертикального шва получилась ровной, стоит применять короткую арку. При этом напряжение должно быть небольшим. Мастер с 15-летним опытом делает движения снизу к верху, что позволяет потекам не образовываться.

Горячая капля может создавать вертикальный шов. При этом окончание электрода убирают в сторону. Это помогает материалу стать твердым, а искра при этом продолжает гореть.

Правила вертикальных работ

Чтобы вертикальный шов был идеальным, нужно придерживаться таких правил:

  • Когда сварка опирается на активный ток, тогда стоит начинать работу с нижней части конструкции. В углубление приходит материал, который создает бобину. Она будет опорой, что помогает расплавленному металлу не растекаться. Соединение будет заполнено.
  • Когда вы применяете арку, то металл будет застывать быстрее. В этом поможет применение незначительных капель. Это возможно, если сделать меньше расстояние между конструкцией и катодом.

Как сделать соединение качественным

Новичкам непонятно, как сделать так, чтобы соединение было прочным. При этом важно, чтобы внешне изделие выглядело красиво.

Когда мастер придерживается таких условий, то с вероятностью 90 % все получается так, как задумано:

  • Когда происходит розжиг, нужно размещать электрод перпендикулярно. Детали должны быть помещены именно в таком положении;
  • На короткой арке металл будет превращаться в кристаллы быстрее. Это уменьшит количество потеков, которые могут повлиять на качество соединения;
  • Когда создается полоса, нужно наклонить электрод. Это позволит каплям оставаться на детали;
  • Когда вы наблюдаете потеки, стоит увеличить напряжение. Ширина соединения также возрастает. Вы оттяните момент возникновения кристаллов.

Вертикальный шов будет создаваться проще, но при этом его качество будет заметно снижено.

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.

Елочка

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.

Лестница

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.

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Прежде всего нужно подготовить оборудование и спецодежду.

Инструменты и средства защиты

Обязательно понадобится сварочный аппарат, комплект электродов, молоток и зубило для сбивания шлака, металлическая щётка для очистки швов. Электродержатель служит для зажима, удержания электрода и подведения к нему тока. Нужен и набор шаблонов для проверки размеров шва. Диаметр электрода подбирается в зависимости от толщины листа металла. Не нужно забывать о защите. Готовим сварочную маску со специальным светофильтром, который не пропускает инфракрасные лучи и защищает глаза. Эту же функцию выполняют экраны и щитки. Брезентовый костюм, состоящий из куртки с длинным рукавом и гладких брюк без отворотов, кожаную или валяную обувь для защиты от брызг металла и перчатки или рукавицы, брезентовые или замшевые с напуском на рукава. Такая прямая закрытая одежда предохраняет сварщика от попадания расплавленного металла на тело.

Существуют средства специальной защиты, которые применяются для работы на высоте и внутри металлических объектов, при работе в положении лежа. В таких случаях понадобятся диэлектрические сапоги, шлем, перчатки, коврик, наколенники, подлокотники, а для высотной сварки нужен предохранительный пояс с лямками.

Сварка горизонтальных, вертикальных швов инвертором

Сварку качественных вертикальных и горизонтальных швов производят разными способами. Прежде всего, их классифицируют по методу соединения деталей между собой.

В зависимости от того, насколько серьезные требования предъявляются к надежности сварочных швов, расплавленный металл может накладываться с одной или с обеих сторон.

Когда подразумевается двусторонняя техника сварки, конструкция получается значительно более прочной. Если же шов будет только один, то зачастую изделие начинает перекашивать.

Чтобы сварные швы получились максимально надежными и качественными обязательно перед началом сварочных работ следует очистить заготовки от ржавчины напильником или болгаркой.

Как сварить шов встык?

Заготовки следует расположить друг относительно друга таким образом, чтобы между ними оставался незначительный зазор, величина которого не должна превышать 2 мм. Если есть возможность, то их следует жестко зафиксировать при помощи струбцин.

Сварка горизонтальных, вертикальных швов инвертором

В процессе проведения сварочных работ зазор будет заливаться расплавленным металлом.

Подготавливают соединения по одной из следующих технологий:

  • Если элемент обладает толщиной от 4 до 12 мм, то края следует зачищать одним из удобных способов. Разделку кромки нужно будет производить только на одном элементе. При толщине порядка 8-10 мм зачистку осуществляют в форме латинской буквы V. Другие разделки технологически более сложные, поэтому к ним прибегают довольно редко;
  • При получении сварных стыков при толщине металла свыше 12 мм, в обязательном порядке изготавливают двойной шов, так как такую толстую заготовку прогреть и расплавить только с одной стороны не представляется возможным. Обрезают кромки по двусторонней технологии в форме буквы Х, так как обыкновенная разделка приводит к слишком большому разрезу металла.

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.
Читайте также:  Раскладной молоток-гвоздодер с дополнительными функциями

Горизонтальные швы получаются наиболее качественными при соблюдении данной последовательности работ.

Сварка горизонтальных, вертикальных швов инвертором

Технология производства вертикальных швов

Чтобы разобраться в том, как правильно варить вертикальный шов электросваркой, нужно запомнить, что здесь будет использоваться совершенно иная технология. На сварку вертикальных швов продольного типа еще большее влияние оказывает гравитация, так как расплавленный металл заготовки будет стекать вниз, а все газы поднимаются.

При сварке вертикальных швов необходимо принимать во внимание ряд определенных нюансов:

  • Валики продольных швов делают максимально тонкими, чтобы не образовывались наплывы. При этом, при формировании валика электрод проводят только строго в одном положении;
  • Сварка потолочного шва в вертикальном положении подразумевает образование валика, ширина которого будет сопоставима с диаметром электрода. Превышение в данном случае возможно, но не больше, чем в два раза;
  • Вертикальная сварка подразумевает использование максимальной силы тока, чтобы не получались подрезы основного металла;
  • Дугу и электрод также проводят под углом приблизительно 80 градусов.

Несмотря на то что горизонтальные и вертикальные швы не слишком сильно отличаются друг от друга, при их формировании следует учитывать особенности соединений. Только в этом случае можно получить изделие максимально высокого качества.

Классификация сварочных соединений

Сварочное сцепление — прочный шов, скрепляющий металлические изделия посредством сварных работ. Его называют стыковочным участком двух или нескольких деталей. Он формируется в результате кристаллизации или деформации вещества под действием нагрева или давления. Стыковочные срезы и сварные соединения являются одним технологическим процессом.

Для образования долговечного металлического сцепления требуются предварительные процедуры. Конструкции очищают, ошкуривают или подвергают обработке напильником до полного снятия загрязнений и остатков ржавчины. Это обеспечивает крепкую сцепляемость при сваривании.

Места спайки систематизируются по типу совмещения, в которых они используются, по виду сплавов металла. Важными факторами являются технические требования надежности (положения разряда, скорости его движения и амплитуды).

Образцы бывают:

  • однослойные или многослойные проходы;
  • выпуклой и ровной формы;
  • прерывающиеся и сплошные состыковки.

Важно определить, как расположены стыковочные комплексы в пространстве. Стыки могут быть нижними или верхние (потолочные). А по осевым характеристикам они делятся на боковые, поперечные и продольные пересечения при сборных работах.

Разделка кромок под сварку

Сварной шов получится качественным после тщательно проведенных подготовительных работ. Они необходимы перед сваркой конструкций, толщина элементов которой превышает 5 миллиметров. При односторонней сварке. Подготовительная операция называется разделка кромок. Правила и качество таких работ определяется требованиями ГОСТ. Снятие загрязнений всего края должна производиться на расстоянии минимум 20 миллиметров до места будущей сварки.

Скачать ГОСТ 5264-80

Основными видами этой операции являются:

  • посредством тщательной разделки;
  • без предварительной разделки;
  • так называемая отбортовка.
Разделка кромок под сварку

Подготовка кромок и их параметры

Отбортовка производится односторонней для угловых соединений, двухсторонней при стыковых соединениях.

Подготовка осуществляется вручную (используя напильник, наждачную бумагу, щётку для металла) или применяя электрический инструмент (дрели, оснащённые необходимыми насадками, шлифовальные машины, заводское оборудование).

Для металла толщиной начиная 3 мм, заканчивая 26 мм, используется V-образный односторонний или двусторонний тип скоса края. Для металла толщиной от 12 до 60 мм делается Х-образный тип скоса.

Порядок подготовки кромок

Установлен порядок подготовки материала к последующей работе с любым типом сварных соединений. Он включает следующие пункты:

Разделка кромок под сварку
  • зачистка края металла (снимаются любые загрязнения, налёты, коррозия);
  • снятие необходимых фасок (эта операция зависит от способа, используемого при сварке);
  • подготовка зазора (величина, качество должны соответствовать определённому типу).

Зачистка края металла

Как варятся стыковые швы

Если кромки не имеют скосов, накладываемый валик должен иметь небольшое расширение с каждой стороны стыка. Чтобы не допустить непровара, требуется создать равномерное распределение расплавленного металла.

Только правильная установка тока и грамотный подбор электродов, позволит хорошо проварить 6 миллиметровый металл, если детали не имеют скоса кромок. Величина тока подбирается опытным путем. Для чего сваривается несколько пробных планок.

Если детали имеют V-образные скосы, стыковая сварка может быть однослойной или иметь несколько слоев. Главную роль в этом вопросе играет толщина металла.

Когда варится один слой, возбуждение дуги должно происходить в пункте «А», на границе скоса, согласно рисунку 67а. После чего электрод опускают вниз. Полностью проваривается корень шва, затем дугу отправляют на следующую кромку.

Когда электрод движется по скосам, его движение специально замедляют, чтобы обеспечить хороший провар. На корне шва, наоборот ускоряют движение, чтобы не допустить сквозного прожога.

Как варятся стыковые швы

На обратной стороне сварочного соединения, профессионалы советуют накладывать дополнительный подварочный шов.

В некоторых случаях на противоположную сторону шва монтируют стальную 2-3 миллиметровую подкладку. Для этого повышают сварочный ток, примерно на 20–30% относительно стандартной величины. Сквозное проплавление в данном случае полностью исключается.

Когда создается валик шва, стальная подкладка также приваривается. Если она не мешает конструкции изделия, ее оставляют. При сварке очень важных конструкций, делается проварка противоположной стороны корня шва.

Если нужно сварить стыковой многослойный шов, вначале проваривается корень шва. С этой целью используют электроды, диаметром 4–5 миллиметров. Затем выполняется наплавка следующих слоев расширенными валиками, для чего используются электроды больших размеров (Смотри рисунки 67, б, в).