- Зварні шви: загальні визначення
- Як варити вертикальний шов?
- Технологія варіння горизонтального шва
- Електрична дуга: контроль оптимальної довжини
- Контроль стану електрода
- Параметри струму і переміщення електрода
- Інструкція для початківця зварника
- Висновки і корисне відео по темі
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Електрозварювання - технологія об'єднання структури металів нагріванням і розплавленням електричною дугою. Вона отримала широке поширення в самих різних сферах народного господарства, включаючи приватний сектор.
По суті, таким методом можна виконувати зварювання між собою будь-яких металів, з огляду на температуру електричної дуги (7000-8000 градусів). Але перш ніж звернутися до цієї технології, доведеться вивчити, як варити вертикальний шов електрозварюванням, і розібратися з технікою отримання горизонтального шва.
Зварні шви: загальні визначення
Технологія зварювання металів тісно пов'язана з поняттям - зварної шов. Такий формується в процесі застигання металу, розплавленого дугового електрозварювання.
Залежно від місця виконання зварювання шов може розташовуватися горизонтально або вертикально. Крім того, просторове розташування шва може бути нижнім, боковим, верхнім.
Види зварних швів: 1 - горизонтальний в нижній площині; 2 - горизонтальний у верхній площині (стельовий); 3 - горизонтальний в бічній площині; 4 - вертикальний в бічній площині
Найбільш простий і легкої для виконання вважається укладання зварних швів в площині нижнього горизонту. В таких умовах розплавлений метал досить легко піддається контролю.
Простий зварювальний шов, покладений в нижній горизонтальній площині. Це найлегший тип шва, що зустрічається в практиці зварювальної технології
Решта варіанти розташування швів в просторі (бокове і верхнє) визнані технологічно складними для виконання, які вимагають вивчення техніки зварювання, напрацювання відповідного досвіду.
Як варити вертикальний шов?
Складність контролю зварювання в умовах створення вертикального шва обумовлена звичайним фізичним явищем - силою тяжіння. Така впливає на масу розплавленого металу, який будучи в рідкому вигляді, спрямовується вниз.
Тут дії професійного зварника полягають в тому, щоб не дати розплавленої масі відірватися від місця зварювання. Досягти такого результату допоможе стабільно горить електрична дуга, яка утримується на мінімально допустимій відстані від кінця електрода до зварювальної ванни.
Техніка від низу до верху
Вертикальний стик, як правило, заварюють ходом електрода в напрямку від нижньої точки до верхньої. Такий маршрут забезпечує більш стабільний контроль, а електрична дуга впевнено тримає ванну з розплавом, попереджаючи розтікання. Саме проходом від низу до верху вдається сформувати максимально якісний вертикальний шов.
Техніка формування вертикального шва у напрямку знизу вгору. Для отримання необхідної ширини шва і глибини провару майстри використовують різні варіанти «малювання» електродом
Звичайно ж, перед початком зварювання вертикального шва слід підготувати кордону стику, обробити відповідно до технічних вимог. Зварювальний апарат потрібно налаштувати під умови зварювання (виставити струм, підібрати електрод).
Спочатку по лінії стику робляться кілька точкових «прихваток» - зварювання коротким швом (1 - 2 см). Мета таких дій - виключити в процесі нагрівання зміщення зварювальних частин через температурної деформації.
Приклад вертикального шва, отриманого після зварювання двох металевих пластин кваліфікованим зварювальником. Використовувалася техніка напрямки переміщення електрода від низу до верху
Коли робиться зварювання стику вертикально, кут утримання електрода відносно площини, на яку буде лягає шов, витримують в межах 45-90º.
Інструкція зварника встановлює наступні дії:
- Контактом електрода об метал запалюється дуга.
- Робляться «прихватки» в 3-4 точках по лінії стику від її середини до країв.
- Сварка починається в нижній точці лінії стику.
- Хід електрода спрямований вгору, зварювальний ванна утримується в робочій зоні.
Просувати електрод слід з помірною швидкістю. Головний швидкісний критерій - освіту оптимальної кількості розплаву зварної ванни.
Одночасно з вертикальним ходом електрода допустимі поперечні зигзагоподібні руху «півмісяцем», «ялинкою» або іншим «малюнком». Але техніка поперечного ходу бачиться актуальною тільки на металах з товщиною стінки більше 4 мм.
Зварювати метал вертикальним швом рекомендується одним проходом без зупинки. Для початківців зварників в цьому бачиться складність. Однак досвід напрацьовується швидко.
Техніка зверху вниз
Набралися досвіду, зварювальники без праці укладають вертикальний шов рухом електрода зверху вниз. У чому полягає хитрість виконання такої операції?
Все просто: підпалюючи електричну дугу, електрод встановлюють щодо робочої площині під кутом 90º. Як тільки метал в точці освіти дуги починає плавитися, кут установки електрода змінюють на 15-20º, трохи опускаючи держатель.
Техніка виробництва вертикального шва при направленні руху електрода зверху вниз. У цьому випадку застосовуються дещо інші форми поперечної «відтворення» електродом
Проводка електрода по лінії стику товстостінних металів також виконується поперечними зигзагами «пилкоподібної» або «прямокутної» форми. Деякі зварювальники користуються методикою «хвилеподібного» розподілу розплаву.
Тим часом, спосіб формування вертикального шва у напрямку зверху вниз супроводжується великими труднощами для зварника. Однак, на думку багатьох фахівців, зварювання в такому вигляді дає кращий результат в плані якісних показників.
Технологія варіння горизонтального шва
Специфіка зварювання горизонтального шва практично та ж, що і для вертикального. Технічні нюанси - знову ж маніпулювання кутами установки електрода.
Напрямок руху в процесі зварювання деталей на стику може вибиратися від його крайньої лівої точки до крайньої правої точки або навпаки. Конкретний вибір напрямку визначається зварювальником, виходячи зі ступеня особистої зручності.
Стандартна техніка формування горизонтального шва і практикуються форми поперечної «відтворення», що застосовуються для отримання потрібних значень ширини і глибини шва
Але як правильно варити горизонтальний шов електрозварюванням, щоб виключити витікання розплаву з колії через діючої сили тяжіння?
Тут зварнику потрібно підібрати такий стан електрода, при якому сила горіння електричної дуги була б рівноцінна силі тяжіння крапель металу. Вам може знадобитися встановлення силу струму і досвідченим шляхом підібрати оптимальну швидкість переміщення електрода.
Зазвичай зварювання горизонтального шва ведуть безперервно до повного завершення. Однак якщо не вдається тримати під контролем розплав (зварювальну ванну), можна спробувати змінити техніку - перейти на хід з періодичним гасінням дуги.
Всі ці тонкощі напрацьовуються з приходом досвіду виконання зварювальних робіт. Тому не варто впадати у відчай, якщо з перших спроб нічого не виходить.
Практичний приклад горизонтальних зварних швів, зроблених на металевих пластинах, встановлених вертикально. Верхній варіант виконувався у напрямку зліва направо, нижній справа наліво
Формування горизонтального шва потрібної ширини і глибини провару, як правило, досягається за рахунок акуратного поперечного переміщення палаючого кінця електрода від краю однієї стикується деталі до краю інший.
На зварюванні металів товщиною до 4 мм застосовують різні варіанти «малюнка» поперечного ходу електрода. Якихось конкретних рекомендацій на цей рахунок немає. Головне - отримати необхідну ширину шва і глибину провару.
Електрична дуга: контроль оптимальної довжини
Величину зазору між гарячим кінцем електрода і площиною металу, достатню для утворення електричного розряду, називають довжиною дуги. Одна з головних засад інструкції зварника - це контроль оптимальної довжини дуги.
Теоретично в режимі зварювання можна отримати три дугових проміжку:
- короткий (1 - 1, 5 мм);
- довгий (3, 5 - 6 мм);
- нормальний (2 - 3 мм).
Для режиму горіння короткої дуги характерним є недостатній прогрів металу по ширині. По краях шва, в таких випадках, відзначається так званий «підріз» - невелике заглиблення. Наявність подібного дефекту свідчить про низькі якісні показники зварного шва.
Особливе значення для техніки зварювання має довжина електричної дуги. Саме за рахунок цього параметра вибудовується правильна або неправильна структура зварного шва
Режим зварювання довгою дугою, як правило, супроводжується її періодичним гасінням. Тут відзначається малий прогрів металу по глибині. Про хорошій якості шва говорити теж не доводиться.
Таким чином, залишається єдиний варіант, на який слід орієнтуватися початківцю зварнику - нормальна довжина дуги, яка повинна становити не більше Ld = 0, 5-1, 1 * d е (Ld - довжина дуги; d е - діаметр електрода).
Контроль стану електрода
Зварювальний процес може виконуватися при положенні електрода кутом вперед, кутом назад, прямим кутом. Застосовуючи будь-який з цих трьох технологічних прийомів, зварювальник здатен створювати шви в різних умовах виробництва робіт.
Варіанти кутових положень електрода для виробництва зварювальних робіт. Сині стрілки вказують напрямок переміщення електрода
Так, спосіб «кутом вперед» традиційно застосовується для з'єднання елементів горизонтальних і вертикальних швами в умовах верхнього розташування деталей в просторі (стельова зварювання). Ця ж техніка успішно використовується для зварювання неповоротних стиків труб або при спорудженні саморобної печі з газового балона.
Утримуючи електрод строго під прямим кутом (90º), зварювальник забезпечує виконання робіт в місцях важкодоступних. Нарешті, техніка «кута назад» дозволяє якісно виконувати зварювальні роботи на кутових стиках.
Встановлюючи електрод «кутом вперед», зазвичай працюють з тонкостінними металами. У такому положенні електрода отримують широкий шов малу глибину. На товстостінних металах, навпаки, намагаються застосовувати техніку «кутом назад», забезпечуючи прогрівання металу на достатню глибину.
Параметри струму і переміщення електрода
Значення сили струму і швидкість переміщення електрода - значущі фактори, що впливають на якість шва. Сварка великими струмами супроводжується прогріванням металу до великої глибини, що дозволяє нарощувати швидкість переміщення електрода. За умови оптимального співвідношення струму і швидкості руху електрода отримують рівний якісний шов.
Таблиця відповідності струму, електрода, товщини металу
| Сила струму, А | Діаметр електрода, мм | Товщина металу, мм |
| 35-50 | 1, 6 | 1-2 |
| 45-80 | 2 | 2-3 |
| 65-100 | 2, 5 | 3-4 |
| 85-150 | 3 | 4-5 |
| 125-200 | 4 | 5-6 |
Переміщаючи електрод з певною швидкістю, слід враховувати величину потужності дуги. Надмірно швидка подача електрода при малій потужності не зможе забезпечити достатньої температури прогріву.
Як результат - не вдасться проварити метал до потрібної глибини. Шов просто «ляже» на поверхні, ледь «прихопивши» кордону крайок.
Пропалений метал в точці неприпустимо повільного просування електрода. Найпоширеніший дефект на зварюванні тонкостінних металів дугою підвищеної потужності
Навпаки, в умовах надмірно повільного просування електрода створиться атмосфера перегріву, що загрожує деформацією металу на лінії зварювання. Якщо металеві елементи мають тонку структуру, потужна дуга просто прожжёт метал.
Успішно попрактикуватися на терені початківця зварника і відточити навички виконання швів можна при виготовленні грубки на відпрацьовуванні, основою корпусу якої є металева труба. Пропонуємо Вам ознайомитися з корисною інформацією.
Інструкція для початківця зварника
Зварювальні роботи допустимо виконувати тільки за умови застосування відповідної екіпіровки.
Стандартний комплект містить:
- Куртку, штани, рукавички, взуття з негорючих міцних міцних матеріалів.
- Головний убір, що повністю закриває задню частину голови.
- Спеціальну захисну маску для обличчя та очей.
Для виробництва зварювання слід застосовувати справний апарат, електрична частина якого закрита надійним корпусом. Що входять до складу апарату електричні кабелі повинні мати цілу ізоляцію і відповідати електричним характеристикам приладу.
Місце зварника необхідно оснастити робочим столом, джерелами світла, шиною заземлення, засобами захисту від ураження електричним струмом та протипожежними засобами.
І ще перед початком робіт треба скрупульозно простудіювати правила електрозварювання, розглянути і вивчити методи і варіанти виконання з'єднань.
Висновки і корисне відео по темі
Пропонуємо подивитися відеопрактікум зварювання: як варять горизонтальний і вертикальний шви:
Необов'язково мати кваліфікацію професійного зварника, але володіти технікою зварювання бажано. Завдяки наявним навичкам зварного справи, у людини з'являється більше можливостей для реалізації різних побутових проектів.
При бажанні вивчити технологію можна завжди, а практичний досвід допоможе опанувати технікою виконання робіт на високому рівні.
Хочете розповісти про власний досвід у виконанні зварних швів? Знаєте тонкощі процесу, які не наведені в статті? Пишіть, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці.