Кто только начинает заниматься сварочным делом рекомендую не сваривать сразу сложные стыки. Для начало надо научится контролировать электрод со сваркой ММА, на всех других видах будет в разы проще. Когда зажжете электрод он будет плавится, нужно будет опускать с равномерной скоростью к . При этом выдерживать угол наклона по отношению к плоскости. Я когда начинал заниматься сваркой, сперва учился варить в нижнем положении. С начало на сборочном столе в кабинке сварщика. Это еще в училище было. Высота стола удобная по росту. Если держать электрод 3 мм вертикально относительно заготовки то рука при этом не устает. Важный момент удобство при сварке должно присутствовать везде.
Лучше всего на куске железяки с очищенной поверхностью и рутиловыми электродами. Они не прихотливые к ржавчине. Можете воспользоваться доступными марками МР-3 . Их кто только не выпускает. Поджигаются хорошо в любом положении. Можно варить на длинной дуге пока не научитесь ее держать. Не прихотливые к чистоте сварочного места. Единственное на больших токах разбрызгивает металл. Для начало научится на самой поверхности вести электрод. Лучше начинать вести на себя без колебательных движений, ровно и аккуратно. Примерно как палкой по земле. После как спалите электродов штук с десяток, у вас получится наплавлять красивый шов. Лично я так и учился.
В самом процессе нужно научится отличать шлак от горячего металла. Когда образуется общая горячая субстанция металл ярко желтого цвета оседает а на поверхностности расплавленный шлак переливается линиями. Его цвет немного темнее и температура остывания намного ниже чем у металла. Сквозь шлак можно видеть как формируется сварочный шов. От этого процесса зависит скорость сварки. Влияет еще и угол наклона электрода. Есть понятие делать проход углом вперед и углом назад. Когда ведете электрод, острым углом вперед, метал проплавляется хорошо оставляет за собой широкий валик гладкий. Сварка увеличивается по скорости. Если вести углом назад то сплавление металла происходит слабо образуется высокий валик с шероховатой поверхностью. Сварочная дуга плавит сам наплавленный металл и немного основной.
Сварочные швы отличаются по видам. Основной коренной шов и облицовочный. Коренного шва функция сплавить кромки основного металла примерно на 30% от обшей массы наплавленного металла. Облицовочный лишь выравнивает поверхность и наплавляет металл на зону термического влияния, перекрывает подрезы и не проваренные места вдоль шва. Обычно относится к многопроходным швам. Однопроходной делается в один проход.
От простого перейдем к сложному. Нужно научится водить электродом различные каракули. У них есть своя форма которой нужно придерживаться. На фотографии я покажу как водить электродом.
- Усиленное плавление краев в стык без разделки кромок.
- Плавление одного края используется при сварке горизонтального шва. Помогает поднимать с нижней кромки расплавленный металл к верхней кромки.
- Плавит центр сварного шва. Используется с разделкой кромок в один проход. Редко когда используют для коренного шва. В исключительных случаях если очень большой зазор.
- Используют для наплавки металла на поверхность.
Коренной шов проходят как при учебе в одну линию без колебательных движений. Единственное допускается движение вперед и назад.
Ручкой плохо получается водить эти каракули а их еще нужно научится электродом описывать. В помощь можно использовать вторую руку. Держась за электрод, руку прислонить к основному металлу. На малом токе потихоньку рисуем каракули на ровной плоскости. Здесь нужна выдержка и терпение. Добиваться синхронности работы рук. Обучатся придется долго и потратите не одна пачку электродов. После добавляется другая сложность при сварке в стык с разделкой кромок. Что касается металла толщиной от 5 мм. Сложность уже при обводе контура кромок и сварочной ванны вместе. Не забываем дуга должна находится на равном удалении от сварочной ванны и металла.
Вот так и учатся варить красивые сварные швы. При использовании различных марок электродов с разнообразной обмазкой меняется и стиль сварки. С основным и целлюлозным покрытием придется научится выдерживать короткую дугу. Рутиловые электроды хорошо держат дугу. Кислые только в нижнем положении. Они обычно спец электрод для сварки алюминия. Такими электродами варят почти вертикально к основанию. Есть много и других смежных типов покрытия. К каждым требуется свой угол наклона.
Если вы научились варить сварочный шов на плоскости то получится подбирать нужный угол и к другим электродам. Концентрировать свое внимание уже будете только на сварочную ванну. Руки на автомате будут совершать все движения. А потом уже на полуавтомате научитесь варить супер сварочный шов. На таком оборудовании шлака на шве практически нету. Виден сам металл плавящийся. На TIG сварке плавят присадочный материал. Плазма дуги расплавляет и толкает жидкий металл. Ювелирная работа контролировать сам процесс. Сварка происходит медленно и в основном применяют для сварки цветных металлов.
Я попытался на доступном языке по этапом объяснить как научится правильно и красиво варить швы.
В современном мире сварной шов встречается практически везде, в любой отрасли. Но многие хозяева прибегают к услугам специалистов. Но данный навык можно с легкостью получить самому, тем более сварочный процесс очень увлекателен, от сварки обычного гаража вас может потянуть к изготовлению ажурной изгороди. Научиться варить несложно, достаточно разобраться с нюансами и можно смело переходить к сварочному процессу.
Прежде чем начать любое обучение и понять, как правильно варить электросваркой, необходимо запастись определенными принадлежностями. Для сварки необходимо приобрести:
- Сварочный аппарат – электросварка.
- Набор электродов. Их диаметры бывают разные и их необходимо подбирать в зависимости от плотности и толщины металлического участка. Необходимы для подвода тока к сварочному шву. Для начинающих можно приобрести стержни, с нагревающимся и легко плавящимся составом.
- Резиновые перчатки с длинным рукавом. Рекомендуется надевать замшевые.
- Маска с затемненным светофильтром.
- Плотная одежда.
- Молоток, необходимый для сбивания шлака (стекловидный материал).
- Щетка для зачистки швов.
- Трансформатор – используется для преобразования постоянного тока в переменный. Его применяют, как правило, когда нет необходимости в сварном шве высокого качества.
- Выпрямитель.
Вместо трансформатора и выпрямителя, можно для новичка использовать более простой механизм – инвертор. Он очень удобен и универсален. Им можно варить как алюминиевые сплавы, так и прочные сплавы из стали. С ним в комплекте идет также пара проводов с закрепленными с ними зажимами. На один конец вставляется электрод, а на вторую крепят детали, необходимые для сварки.
При сварке не стоит забывать о мерах безопасности.
Перед началом сварочных работ необходимо подготовить рабочую поверхность. Для этого нужно убрать с поверхностей ржавчину путем обработки ее шкуркой, болгаркой или наждачной бумагой. Если проигнорировать эту процедуру, то могут возникнуть проблемы при розжиге дуги.
Технология процесса электросварки
Сварка – процесс, возделываемый под действием высоких температур. Под ее воздействием обрабатываемые поверхности расплавляются, образуя так называемую ванну, в которой смешивается основной металл с металлической сердцевиной электрода.
Величина образовывающейся ванны может быть разной, в зависимости от исходного типа сварки, положения к поверхности, быстроты перемещения дуги и так далее. В среднем ширина сварки может быть 0,8 – 1,5 см, высота 1 – 3 см, а глубина около 0,6 см.
Кислород при соединении с металлом может оказать нежелательное влияние на стыковку шва, именно поэтому электрод покрыт специальной обмазкой, которая при плавлении образует такую зону из газа в области дуги и над расплавленной ванной, в какую не попадает воздух. Именно поэтому металл не взаимодействует с кислородом. Кроме того, поверх шва образуется шлак, который тоже препятствует взаимодействию сплава и кислорода. На завершающем этапе он счищается щеткой.
Тренировка с зажиганием дуги
Перед любым видом деятельности необходимо набраться опыта. Так и в сварочном процессе, прежде чем приступить к сплаву нескольких металлов, необходимо потренироваться, делая на ненужном листе металла валики. Для этого необходимо очистить ржавую поверхность и грязь на нем.
Затем электрод зажимается в держателе аппарата для сварки (инверторе). Далее, для того чтобы доставить ток в зону плавки, нужно просто почиркать. Или также можно это делать движениями постукивания.
После того как будет создана выполненная электрическая дуга, электрод направляется на заготовку. Стоит отметить, что зазор между электрической дугой и металлической поверхностью должен быть на всем промежутке одинаковым, но не меньше 0,3 см и не больше 0,5 см.
Важно! Если зазор между дугой и металлом менять, то электрическая дуга порвется, а сварочный шов получится с недостатками, некрасивый.
Электрический стержень держат, как правило, под углом 71 градус. Его можно отклонять вперед или назад, как будет мастеру удобнее. В дальнейшем наклон можно изменять в зависимости от удобства мастера или от специфики сварки.
И также на данном тренировочном этапе необходимо прочувствовать необходимую силу тока электросварки, для того, чтобы подача осуществлялась стабильно. Если сила тока будет маленькой, то электрическая дуга будет гаснуть, а если, наоборот, большая, то металл начнет плавиться. Навык в работе сварки можно получить, прибегая к методу проб и ошибок.
Сварные швы в зависимости от скорости сварки
Правильные движения электродом
После тренировки валиками, которые после усердных тренировок должны получаться примерно ровные и красивые, можно приступать к тренировке сварочных швов. Именно на этом этапе можно понять, как правильно класть идеальные швы электросваркой. Этот этап уже посилен начинающим, которые хорошо набили руку на валиках, прочувствовали необходимую силу тока, расстояние между зазорами и т. д.
Для свариваемого шва необходимо сначала подготовить оборудование, как это описывалось выше (зажечь электрическую дугу). Отличительной чертой от предыдущего этапа является то, что рука мастера в этот раз движется не по прямой, а по косой траектории, совершая легкие колебательные движения с небольшой амплитудой. Выглядит это, как будто мастер перемещает раскаленный, плавящийся металл от одного края сварного элемента к другому.
Движение может отличаться и быть образом зигзага, петлевой или напоминать повторяющиеся изгибы похоже на елки и серпы.
Различают траекторию, производимую по трем направлениям:
- Поступательное. Перемещение электрода происходит вдоль его оси. Для этого достаточным будет поддержка стабильной длины электрической дуги.
- Продольное. Это один из самых тонких видов швов. Он похож на нитку. Для того чтобы его накладывать, необходимо придерживать высоту, зависимую от скорости, с которой перемещается электрический стержень. Для того чтобы закрепить полученный шов, необходимо проделать и поперечные направления движения.
- Колебательное. Данная траектория помогает получить необходимую ширину шва. Сделать их можно, совершая колебательные движения руки. Высота колебательной волны подбирается исходя из размера желаемого стыка.
Манипулирование электродом
Тренировку также необходимо проделывать на ненужном металлическом листе. Для начала начертите мелом линию так, чтобы ее было видно сквозь затемненное стекло сварочной маски Далее, вдоль этой линии необходимо прочерчивать электродом шов по одной из перечисленных выше траекторий. После того как стык остынет, от него молоточком отбивается шлак, и получается красивый шов.
После получения этих первоначальных навыков можно смело приступать к сварке соединительных швов. Они бывают абсолютно разной формы: горизонтальные, вертикальные, углообразные, стыковые, внахлест и другие. После того как прочувствуете, что ваша рука движется более или менее уверенно, много тренировались, можете только после этого попробовать сваривать красивые и ажурные швы.
Для визуального восприятия процесса сварки рекомендуем просмотреть данное видео
Таким образом, можно самостоятельно обучиться очень нужному навыку работе с электросваркой. Для этого необходимо запастись определенными принадлежностями и инструментами. А также стоит помнить, что сварка очень опасное занятие, поэтому при работе с ней необходима специальная оснастка и меры защиты (шлем, перчатки, одежда). Чтобы освоить этот тип работы, необходимо предварительно потренироваться на ненужном листе металла.
Сварка - самый популярный способ соединения металлических изделий. Но, часто применяемый, не значит простой. Науке, как правильно класть шов сваркой, нужно учиться так же, как и другим. Несложно приобрести теоретические знания и даже получить удостоверение об окончании профильного обучения. При первом опыте выясняется, что не всегда можно выполнить красивый сварочный шов.
Опытные мастера знают, как правильно наносить сварочный шов. Но, и они могут столкнуться с нештатной ситуацией, поскольку техника в сварном деле идет вперед и промышленность выпускает более современное оборудование. Следует постоянно повышать свою квалификацию и осваивать новые методы, как правильно делать шов сваркой.
Виды сварок
Разные виды сварок отличаются друг от друга способом воздействия на соединяемые материалы.
- Дуговая . Самый часто применяемый вследствие его простоты способ. При дуговой сварке в качестве плавящего инструмента используют электрод. С помощью него возбуждается дуга и удерживается на всем протяжении процесса сварки. Электрод выбирают в зависимости от марки металла, а его диаметр - от ширины сварного шва.
- Газовая . Источником тепла при газовой сварке выступает горелка. Из нее действием сильного давления выходит пламя, которое образовалось при горении смеси, состоящей из горючего газа типа ацетилена и кислорода.
- Полуавтоматическая . Используется механический прибор - полуавтомат. Роль электрода выполняет проволока при автоматизированной ее подаче. Туда же поступает газ, задачей которого является защита расплавленного металл от агрессивного воздействия среды. Имеется возможность установки различных режимов, что делает возможной сварку многопроходных швов полуавтоматом.
- Автоматическая . В отличие от полуавтоматики весь процесс проводится сварочным аппаратом. Необходима только настройка автомата для конкретной операции.
- TIG сварка . Популярностью пользуется у профессионалов. Привлекает ее универсальность и возможность сваривать металл разной толщины.
Независимо от того, какой вид сварки применяется, правильный сварочный шов получится в результате соблюдения требований технологического процесса, проведения подготовительных работ, выполнении рекомендаций.
Разновидности сварных швов
Как правильно делать сварочный шов во многом зависит от его вида.
Геометрические параметры шва включают в себя его ширину, протяженность, глубину залегания, размер выпуклости. Красивые сварные швы могут получиться только при удачном подборе его параметров для каждого конкретного случая.
Стыковые швы получаются при обычном соединении поверхностей металла или их торцов. Много времени для такого процесса не требуется. Потребление металла также является минимальным. При соединении тавровым способом в результате получается конструкция, имеющая вид перевернутой буквы "Т".
Достоинством метода является то, что с его помощью возможно соединение элементов, имеющих значительную разницу в ширине. Использование установки "лодочкой" делает процесс сварки более удобным и уменьшает вероятность появления дефектов. Обычно такое соединение осуществляется за один проход.
Угловое соединение обычно выполняется под прямым углом, но возможны и небольшие отклонения от этой величины. Более прочным соединение получается при проварке с двух сторон. Метод внахлест подходит для тонких деталей. При накладывании одной детали на другую проваривание осуществляется с двух сторон.
Важным моментом, как правильно класть сварочный шов, является удачный выбор скоса кромок. Имеются различные варианты. Кроме того, возможно соединение без скоса кромок, например, при способе внахлест.
Подготовка
Значительным по своей важности моментом, как сделать красивый шов при сварке, является правильное проведение подготовительных работ. Поскольку процесс сопровождается появление огня, необходимо вдумчиво подготовить рабочее место сварщика, выполняющего работу. Обеспечить его защитной одеждой и маской. Около места проведения работ не должны находиться легковоспламеняющиеся предметы и материалы.
Свариваемое изделие необходимо очистить от загрязнений, пыли, остатков на его поверхности пятен краски, жира и масла. Кроме механического воздействия допустимо применение растворителей или спирта.
Если используется сварочное оборудование, то следует предварительно проверить его работоспособность. Затем выбрать режим и выставить необходимые параметры. При неисправности прибора его эксплуатация строго запрещена.
Возбуждение дуги
Одним из основных моментов, как правильно варить сваркой швы, является грамотное возбуждение дуги. Следует выбрать один из известных способов. Первый из них заключается в том, что, держа электрод в руке, его кончиком прикоснуться к металлу и отвести быстро назад на расстояние 2-4 миллиметра. Промедление грозит прилипанием электрода к металлу. Результатом станет появление дуги. Если этого не произошло, следует повторить попытку.
Другой способ заключается в том, что быстрым движением провести электродом по поверхности металла и сразу приподнять его на несколько миллиметров. Одним из секретов, как правильно накладывать сварочный шов, является поддержание во все время процесса сварки короткой дуги. Это обеспечит плавность сваривания и получения качественного шва с хорошим внешним видом. Однако, при чересчур короткой дуге возможно прерывание процесса, что вызовет появление дефекта в виде кратера. Для продолжения работы кратер необходимо заварить.
Бесконтактный способ возбуждения дуги возможен при использовании осциллятора. Он служит дополнением к главному сварочному аппарату. Для возбуждения дуги электрод следует приблизить к металлической поверхности на расстояние порядка 5-ти миллиметров. Затем следует нажать соответствующую кнопку на осцилляторе и дождаться появления сварочной дуги.
Положение электрода
Знание, как класть сварочный шов, начинается с умения выбрать нужное положение электрода. Иначе, может произойти ситуация, при которой произойдет шлакование шва, что не пойдет на пользу его качеству.
Существует три варианта положения электрода при сварке. Первые два предполагают его наклон в разные стороны в одинаковых пределах, а третий происходит под прямым углом.
Способ "углом вперед" подразумевает движение вперед от сварщика. Он подходит для сваривания нетолстых металлов в вертикальном и горизонтальном положениях. При "угле назад" движение осуществляется по направлению к сварщику. Удобно применять на коротких дистанциях для сваривания стыковых и угловых швов. В труднодоступных местах используется положение угла 90 градусов. Это несколько сложнее, но решает вопрос со сваркой потолочного шва.
Движения электродом
Идеальный сварочный шов, вернее приближение к нему, возможен при удачном выборе способа движения электрода при сварке. Самые обычные движения - по оси электрода и вдоль оси шва. Но простое перемещение по заданному направлению не принесет желанного результата. При этом будет получен узкий нитевидный шов. Его можно использовать в качестве первого шва при многопроходной сварке.
Для получения нужного эффекта движения должны носить колебательный характер. Это обеспечит получение шва нужной ширины, хороший прогрев не только корня шва, но и его кромок.
Траектории, по которым происходит колебательное поперечное движение:
- зигзаг;
- петля;
- ломанная линия;
- елочка или треугольники;
- полумесяц;
- серп.
Все движения выполняют поперек направления сварного шва.
Ломанную линию используют, когда предстоит сварка металлических листов встык в нижнем положении. Полумесяц выбирают для стыковых и угловых швов. Перед сваркой елочкой необходимо предварительно сделать наплавку небольшой поверхности, на которой она будет держаться. Простая техника ведения электрода елочкой состоит в том, что, передвинув его в горизонтальном направлении, поместить затем чуть выше в середину шва.
Движения полумесяцем могут применяться при ТИГ сварке. При этом ширина шва будет большой, но ее можно контролировать при самом процессе сварки. Поперечные движения полумесяцем гарантируют хорошую проварку кромок деталей.
Применение петли обеспечивает красивые соединения при сварке тонких металлов. Цепочка петель должна быть непрерывной. Применение петлеобразных движений оправдано, когда необходимо хорошо прогреть края шва. Особенно это важно, когда происходит сварка деталей из высоколегированной стали. Амплитуду возвратно-поступательных движений выбирают в зависимости от необходимой ширины шва.
Выбор схемы движения для решения задачи, как сделать красивый сварочный шов, зависит от его положения в пространстве. Швы бывают горизонтальными и вертикальными. Горизонтальный шов, расположенный наверху, называется потолочным. Он является самым трудным для выполнения, поскольку сварщик должен долго находиться в неудобной позе. Горизонтальный шов можно выполнять двумя способами - движениями налево или направо.
При сварке в вертикальном направлении направление движения шва - снизу вверх. Создание вертикального шва является более трудным, чем горизонтального, поскольку происходит интенсивное стекание вниз расплавленного металла. Если вести движение сверху вниз, то капли металла при застывании образуют твердую преграду для продолжения шва. Сварку вертикального шва следует вести при короткой дуге.
Включения
Посторонними включениями называют полости внутри шва, заполненные шлаком, флюсом, оксидом, инородным металлом.
При попадании в сварочный шов частиц шлака образуется дефект, называемый шлаковыми включениями. Сварочный шов шлакуется при недостаточно хорошей зачистке кромок и сварочной проволоки от загрязнений и оксидов. К другим причинам, почему шлакуется сварочный шов, относятся: сварка длинной дугой, маленькое значение тока, слишком большая скорость процесса сварки. Если осуществляется многопроходный шов, то шлаки могут попадать внутрь при отсутствии зачистки предыдущих слоев.
Шлаковые сечения уменьшают площадь поперечного сечения шва, что приводит к уменьшению прочности.
Флюсовые включения возникают в результате того, что гранулы флюса не успели раствориться в жидком металле и не всплыли на его поверхность. Чтобы предотвратить эту ситуацию, необходимо использовать флюс высокого качества и предотвратить непреднамеренное попадание его в сварочную ванну. Инородные тела могут попасть в сварочную ванну случайно.
Выбор инвертора
Правильный сварной шов получится при выборе оборудования, подходящего для конкретных условий сварки. Сварочный инвертор - надежный компактный аппарат, отличающийся простотой применения. Характеристики позволяют генерировать ток разной величины, что делает возможным сварку деталей различной толщины и разные марки металлов. Существует автоматическая система отключения при перепадах напряжения сети, перегреве и слишком продолжительном времени работы.
Одной из важных характеристик при выборе инвертора является его мощность. В инструкции по эксплуатации указывается срок беспрерывной работы конкретной модели. Дополнительные опции делают работу с ним более удобной.
Возможные ошибки
Советы профессионалов помогут узнать, как получить надежные и красивые сварочные швы и как правильно их варить. К основным ошибкам, не позволяющим получить качественный шов, относятся:
- Слишком быстрое перемещение электрода. В результате шов получается неровным.
- Чрезмерно маленькая скорость ведения электрода. Образуются прожоги, которые являются серьезным дефектом и в ответственных конструкциях недопустимы.
- Неправильно выдержанный угол наклона электрода. Он должен находиться в пределах от 30 до 60 градусов. При выходе за эти значения нарушается ровность шва.
- Сваривание металлов разных марок, имеющих сильно отличающиеся характеристики, в частности, температуру плавления. Когда один металл уже расплавился, а второй еще только слабо нагрелся, то сваривание произойти не может. Появляются трещины, подлежащие ликвидации.
- Работа с влажными электродами. Перед началом сварки их необходимо просушить или даже прокалить. Влажность вызывает неравномерное горение дуги.
- Неправильно выбранные режим сварки, тип электрода, величина тока.
- Слишком большая или маленькая длина дуги.
- Использование сварочного оборудования с просроченным сроком поверки.
- Недостаточное прогревание кромок. Для этого необходимо подобрать поперечные колебательные движения, размах которых соответствует ширине шва.
- Большой зазор между деталями может вызвать усадочную раковину.
Красивые сварочные швы не могут быть получены при наличии в них пор. Существует много причин их появления в сварочном шве:
- недостаточная зачистка кромок, оставление на них грязи, ржавчины, окалин;
- большое содержание влаги на кромках и электроде;
- наличие в зоне сварки сквозняков;
- некачественные электроды;
- большая разница в химическом составе основного и присадочного материалов.
Со временем приходит опыт, как правильно вести сварочный шов. В этом заключается мастерство сварщика, профессия которого является востребованной и престижной.
Процесс современной сварки относится к высоким технологиям с классификацией и критериями качества. Поскольку главным финальным продуктом являются сварочные швы, они также хорошо описаны, классифицированы и имеют свои критерии качества и способы выполнения.
Стандарты в виде ГОСТов содержат исчерпывающие сведения и условные обозначения вариантов самого разного назначения.
Для начала определимся с понятиями «сварочный шов» и «сварочное соединение», потому что некоторые источники рассматривают их как одно и то же, другие разводят формулировки.
Самое короткое определение: – это неразъемное соединение сваркой.
Второй вариант раскрывает физику процесса сварки как таковой: сварочный шов – это участок, в котором соединены две или несколько деталей в результате кристаллизации или деформации вещества, или одного и другого вместе. Так или иначе, сварочные швы и соединения логичнее принимать за один и тот же процесс.
Один из самых старых и известных среди специалистов стандартов – «ГОСТ 5264 – 80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные». Этот ГОСТ был введен в действие еще в 1981 году, он до сих пор прекрасно справляется со своими задачами: четко и ясно перечислены основные виды сварных швов, их размеры, конструктивные элементы и инструкции, как правильно класть сварочный шов. Отличный пример документа, который не нуждается в корректировках в течение долгого времени.
Виды сварочных швов
Типы сварочных соединений.
Как и методы сварки, виды сварочных швов подпадают под стройную классификацию по разным критериями:
- Способу соединения деталей;
- Положению во время сварки;
- Протяженности ;
- Расположению к силе, действующей на шов.
Самые популярные и важные виды швов объединены в группу по способу соединения деталей:
- Стыковые.
- Угловые.
- Тавровые.
- Внахлест.
Важно! Какой бы вид шва от сварки вы не выбрали, нужно помнить и соблюдать одно простое правило: никакой ржавчины на металле! Предварительная обработка напильником или наждачной бумагой обязательна, вопрос больше не обсуждается.
Швы встык
Классификация электродов для сварки.
Виды сварных соединений включают как очень популярные способы, так и редкие. Стыковые способы можно отнести к высокой популярности: они используются при сварке листового металла или торцов труб. Принципиальное требование для стыкового способа – жесткая фиксация соединяемых деталей с зазором 1 – 2 мм, который заполняется металлом по ходу процесса сварки.
Важнейший «стыковой» вопрос – края деталей, которые будут плавиться и соединяться. Вернее, способ обработки этих краев. Стыковое соединение считается одним из самых надежных и экономичных с точки зрения прочности. Особенно это касается случаев, когда варят с обеих сторон. Предварительная подготовка краев – серьезная составляющая высокого качества шва. Все 32 типа стыковых соединений с вариантами обработки краев изложены в стандарте ГОСТ 5264-80.
Вот некоторые примеры:
- Если лист металла тонкий – меньше 4 мм, предварительная обработка не требуется, это семейство с условными обозначениями С1, С2, С3.
- Если толщина листа в пределах 4 – 12 мм, шов можно варить как с одной, так и с двух сторон. Но в этом случае необходима обработка края зачисткой. Здесь все зависит от требований к качеству сварки. Если вы решили варить с одной стороны, вам придется делать несколько проходов для заполнения шва. Если требуется высокое качество – зачищать и варить нужно с двух сторон. Зачистки бывают в виде V или U. Вариантов множество, все перечислены в ГОСТе, например, условные обозначения С28, С42.
- Если металлический лист толще 12 мм, применяются только двойные швы с обработкой краев с обеих сторон в виде буквы Х. V или U формы зачистки кромок при большой толщине невыгодны: потребуется слишком много металла для их заполнения. А это снижает скорость процесса и повышает расход электродов. Условные обозначения С27, С39, С40.
Нет нужды излагать в данном обзоре все возможные способы сварки металлов дуговым методом в зависимости от толщины листов и способов обработки краев, лучше ГОСТа 5264-80 никто этого не сделает. Поэтому самым правильным решением будет сослаться на него и рекомендовать этот прекрасный образец технической инструкции для тщательного изучения.
Если коротко по ГОСТу, стыковое семейство делится на:
- Односторонние и двусторонние без обработки кромок;
- С обработкой одной из кромок;
- С обработкой обеих кромок;
- Распилкой в виде V или X;
- С двусторонней обработкой обеих кромок.
Тавровые соединения
Тавровый способ в разрезе представляет собой букву «Т»: торец одной детали приварен к боковой поверхности другой детали. Чаще всего элементы расположены перпендикулярно друг к другу. В ГОСТе 5264-80 описаны 9 тавровых видов: с Т1 по Т9. Для качественного таврового соединения необходимо глубокое плавление, которое выполняется с помощью автоматической сварки. Если сварка , тщательная обработка кромок обязательна.
Интересная особенность тавровых швов глубокого плавления: они прочнее основного металла. Прочность угловых швов (о них см. ниже), напротив, меньше основного металла. Такого рода различия нужно не просто учитывать, а заранее производить расчеты. Понятие «расчет сварных соединений» входит в особый раздел технической механики, который изучается на инженерных факультетах.
Эти задачи сопромата учитывают главные особенности и недостатки сварочных соединений: неравномерную прочность, неровные процессы нагрева и охлаждения, как результат, возможное коробление, остаточное напряжение или скрытые дефекты.
Угловые соединения
Схема создания вертикального шва.
В некоторых источниках угловые швы при сварке описываются как часть тавровых. Их описать так же легко, как тавровые: угловой профиль напоминает букву «Г», а в ГОСТе 5264-80 они обозначаются с начальной буквой «У»: от У1 до У10.
При кажущейся простоте в сварке углового соединения иногда возникают трудности: металл стекает с угла или вертикальной поверхности на горизонтальную. Решение такой проблемы – контроль движения электрода, чтобы соблюдать правильные углы его наклона, и чтобы это движение было ровным. В этом случае вы получите качественный ровно заполненный шов.
Отличным способом качественной угловой варки является метод, получивший название «сварка в лодочку»: детали расположены друг к другу под прямым углом, длина швов 8 мм и больше.
Если угловых соединений включает листы металла разной толщины – тонкий и толстый – электрод должен быть расположен к более толстой детали под углом 60 градусов, чтобы больше прогрева пришлось на нее. Тогда тонкий металл не прогорит.
Сварка угловых швов предусматривает выполнение правил геометрии сварочных соединений.
Главные геометрические критерии следующие:
- Ширина – зазор между краями сплавления металлов;
- Изогнутость – зазор в точке максимальной вогнутости;
- Выпуклость – зазор в точке максимальной выпуклости;
- Корень стыка – самая далекая от профиля грань (фактическая изнанка)
Сварка углового шва будет самой оптимальной при вогнутой форме уровня. Это объясняется риском неполной проварки угловых швов корня на всю толщину. Если говорить о самом прочном варианте из всех возможных, нужно помнить о множестве разнообразных факторов.
Основные типы сварных швов.
Основные нормы электросварки на величину шва:
- Напряжение тока дуги;
- Темп работы;
- Величина сечения проволоки;
- Величина, плотность, полярность напряжения.
Например, при увеличении силы тока увеличивается глубина провара (размер не меняется). Но в то время, когда дуга усиливается, шов расширяется и, как следствие, падает глубина провара.
Если уменьшается размер сечения сварной проволоки, ток в проводе усиливается, глубина провара увеличивается, а сам шов уменьшается в размерах. Примеров оптимального сочетания факторов сварки много. Все виды сварных соединений содержат главное требование – не нарушать технологии выполнения, заранее планировать и рассчитывать величины всех вводимых параметров.
Швы внахлест
Соединения внахлест: поверхности параллельны друг другу, частично перекрывают друг друга, сварены угловым способом. Это самые простые для исполнения швы – отличный старт для обучения новичков.
Соединение внахлест – схема.
Все типы сварных швов внахлест имеют строгое ограничение по толщине листового металла – он должен быть не больше 8 мм. Здесь важно найти правильный угол наклона электрода – диапазон от 15 до 45 градусов. В ГОСТе соединения внахлест условно обозначены как H1 и H2.
При работе с двумя заготовками часто используется односторонняя точеная сварка, у которой отмечается серьезный недостаток: между деталями формируются зазоры. Влага, коррозия становятся главными врагами при таком способе. Результат такого рода дефектов описывается одним словом – недолговечность.
Тем не менее, соединения внахлест имеют очень широкое применение, вот несколько таких примеров:
- Установка легких конструкций типа павильонов или ларьков;
- Установка рекламных щитов и других конструкций;
- Сборка тентов, навесов.
Сравниваем, оцениваем
Из вышеперечисленных вариантов самыми надежным и экономичным считается стыковой способ сварки. По действующим нагрузкам они практически равны целым элементам, которые не подвергались сварке, иными словами – основному материалу. Естественно, такая прочность достигается только при адекватном качестве работ.
Вместе с тем нужно помнить, что надежность и экономичность способа не означает простоту его исполнения. Требования к обработке краев, подгонка множества факторов под условия конкретной сварки, определенные ограничения в применении из-за формы – все это требует жесткой профессиональной дисциплины.
Сварка стыковых швов.
Тавровые соединения (включая угловые) тоже довольно популярны. Особенно часто их используют при сварке массивных конструкций.
Самые простые для исполнения – соединения внахлест. В них не требуется обработка , общая подготовка тоже намного проще. Очень популярны в сварке листов небольшой толщины (допускается толщина до 60 мм). Простота не означает экономичности: перерасход наплавленного и основного металлов – обычная для таких вариантов ситуация.
Швы по положению в пространстве
Следующий критерий классификации – положение поверхностей в пространстве. Таких положений четыре:
- Нижние швы
- Горизонтальные
- Вертикальные
- Потолочные
Если бы можно было выбирать, опытные мастера выбрали бы сварку в нижнем положении. Это самый удобный способ, к тому же лучше контролируется сварочная ванна. Подходящий способ для дебютных работ новичков – здесь практически не встречаются сложности. Зато три остальных пространственных варианта сопряжены с техническими нюансами и специальными требованиями к исполнению.
В сварке в горизонтальном положении главной проблемой выступает сила тяжести – из-за нее металл попросту сползает вниз. Такие соединения можно варить как справа налево, так и слева направо, кому как удобно. Но правило использования электрода одно на всех: угол его наклона должен быть достаточно большим. Конечно, при подборе угла нужно учитывать параметры тока и скорость движения, все взаимосвязано.
Подбирайте, пробуйте, главное – чтобы ванна не стремилась вниз. Если металл все-таки стекает, нужно уменьшить его прогрев – это можно сделать, увеличив скорость движения. Второй вариант – отрывать периодически дугу, чтобы металл хоть чуть-чуть остывал. Метод с отрывом дуги больше подходит новичкам
Классификация швов по положению в пространстве.
В вертикальных соединениях та же проблема – сила тяжести, но здесь вниз стремится не вся ванна, а капли металла. Обычно в таких случаях берут дугу покороче. Шов варить можно в любом направлении. В Регламенте аттестации сварщиков РД 03-495-02 эти варианты обозначаются как «положение при сварке В1» – вертикальное снизу-вверх (этот способ удобнее). «Положение при сварке В2» – вертикальное сверху вниз, его используют реже, так как здесь необходим жесткий контроль сварной ванны.
Потолочное соединение – самое сложное в подгруппе, для которого понадобится настоящее мастерство. В положении электрода нет никаких других вариантов – держать только под прямым углом к потолку. Дугу взять покороче, скорость круговых движения должна быть постоянной. Выделение газов и шлаков в данном случае затруднено, расплав трудно удержать от стекания. Даже если мастерство на должном уровне, и все технологические требования выполнены верно, потолочный способ уступает по прочности и общему качеству сварочным швам во всех других положениях.
Сварные соединения по очертанию
Как классифицируются сварные швы по очертанию:
- Продольные: требуют самой тщательной подготовки металла в виде доскональной зачистки от заусениц, кромок и любых неровностей, помимо всего необходимо обезжиривание поверхностей участка сварки.
- Кольцевые: это работы по окружностям со своими специальными требованиями – чрезвычайно высокими аккуратностью и точностью.
Варим трубопроводы, особые требования
К работе с промышленными трубопроводами допускают лишь опытных сертифицированных мастеров с высокой квалификацией. Трубные соединения относятся к вертикальному способу со всеми «вертикальными» нюансами. Особенность заключается в угле, под которым держится электрод, это угол в 45 градусов.
Ширина трубного шва может достигать 4 см, это зависит от толщины самой трубы. Для этого вида сварки предусмотрены отдельные стандарты, например, в ГОСТе 16037-80 описаны размеры швов для различных соединений конструкций трубопроводов.
Зачистка сварных швов
По своему виду вновь сваренные швы иногда напоминают келоидные рубцы на коже человека: они выпуклые и выступают над поверхностью. Шлак, окалина, капли металла часто остаются на поверхности. Убрать все это можно и нужно, процесс называется зачисткой швов.
Его этапы:
- Сбить окалину молотком или зубилом;
- Выровнять участок болгаркой;
- Иногда нужно нанести тонкий слой расплавленного олова (лужение).
Брак и швейные дефекты
Самый частый дефект в работе новичка – кривой шов с неровным заполнением. Такая картина – результат неравномерного ведения электрода, он буквально пляшет в руках юного мастера. Здесь вам понадобятся упорство и труд: с опытом все это проходит без следа. Вторая по частоте ошибка – неверный выбор силы тока или длины дуги, после чего остаются «подрезы» или неровное заполнение. При одних дефектах больше страдает эстетика, при других – прочность.
Непровар – недостаточное заполнение металлом стыка деталей. Его нужно исправлять, так как речь идет о прочности соединения.
В каких случаях появляется непровар:
- Некачественная обработка (или отсутствие таковой) кромок поверхностей;
- Слишком слабая сила тока;
- Слишком быстрое движение электрода.
Подрез – ненужная канавка вдоль шва. Диагноз простой, это выбор слишком длинной дуги. Лечение тоже понятное: либо дугу покороче, либо силу тока побольше.
Примеры схем движения электрода.
Прожог – банальная дырка в шве по следующим причинам:
- Широкий зазор между краями;
- Слишком большая сила тока;
- Низкая скорость движения электрода
И здесь ищем оптимальное соотношение трех составляющих: тока, ширины зазора, движения электрода.
Поры и наплывы – множественные отверстия малого размера. Это критический , влияющий на прочность соединения.
- Грязь и ржавчина на металле;
- Попадание кислорода к расплавленному металлу (при сквозняке);
- Некачественная обработка кромок;
- Электроды низкого качества;
- Использование присадочных проволок;
Трещины – серьезные нарушения целостности швов. Появляются после остывания металла и по своей сути являются предвестниками разрушения самого шва. В данном случае спасет только новая сварка или полное удаление старого шва и повторное накладывание нового.
Можно ли новичку самостоятельно научиться накладывать качественные швы? Да, без сомнений. В некоторых источниках присутствует слово «с легкостью». Легкости лучше не обещать, потому что сварка никогда не была легким и безопасным процессом. Но определить последовательные и выполнимые шаги вполне возможно самостоятельно. Принцип – от простого к сложному. Безусловно, все основные типы сварочных соединений имеют свои секреты и тонкости, которые нужно освоить.
Для дебютантов лучше всего подойдет электрическая дуговая сварка. Самый оптимальный вариант – начинать учиться под присмотром опытного наставника. Но если такой возможности нет, в сети огромное количество видеороликов с показом всех действий и подробнейшими разъяснениями к ним.
Однопроходные и многопроходные швы.
Главный начальный этап – это грамотная подготовка нужного оборудования.
Вот что нужно подготовить для электрической дуговой сварки:
- Сварное оборудование (разные типы);
- с правильно подобранным диаметром (чрезвычайно важно!)
- Молоток для зачистки остывшего шва;
- Металлическая щетка для той же зачистки сварного участка
- Маска, специальный световой фильтр.
Требования к одежде простые: она должна быть плотной, с длинными рукавами и перчатками. Пригодятся выпрямитель с трансформатором (особенно если оборудование старое).
Итог
Основные типы сварных соединений уложены в рамки точной и ясной классификации с условными обозначениями и детальным описанием технологических особенностей и советов. Один из самых популярных стандартов – ГОСТ 5264-80 с описанием практически всех видов сварочных швов.
Научиться сварке можно самостоятельно по принципу «от простого к сложному». «Простым» началом для исполнения можно взять швы внахлест. Закончить можно работой высшего пилотажа – сваркой при потолочном расположении поверхностей. Желаем чистого металла, хороших заказов и рабочего настроения.
Сегодня известно очень много самых разных способов соединения металлических изделий. Их можно разделить на две группы:
- Разъемные.
- Неразъемные.
К соединениям первой группы относятся детали, которые можно разъединить, не нарушая при этом соединительных элементов, например, болт с гайкой. Именно второе соединение является самым надежным. При этом детали невозможно разъединить, не нарушив соединительную часть. Речь идет о сварочном и заклепочном соединении. Когда требуется получить качественное и надежное соединение, самым лучшим считается . Очень многие покупают сварочные аппараты, чтобы сварить детали, но при этом совершенно не имеют никакого опыта. После нескольких неудачных попыток у них возникает вопрос: как правильно класть сварочный шов? Для этого необходимо знать несколько основных правил.
Основные характеристики
Сварочный процесс представляет собой соединение металла с помощью электродуговой сварки. Соединяемые части плавятся при помощи электрической дуги, а также электрода, состоящего из металлического стержня со специальным покрытием. На качество и надежность сварного шва влияет очень много разнообразных факторов:
- сварочный аппарат;
- регулировка силы тока;
- размер электрода;
- профессионализм сварщика.
Виды сварки, которые используются в быту и промышленности, подразделяются на несколько групп:
- газопрессовая;
- контактная;
- роликовая;
- электрошлаковая;
- термитная;
- сварка трением.
Когда используется газопрессовая сварка, применяется открытое пламя ацетилкислорода. Положительной стороной такого метода считается высокая производительность. Этот способ получил широкое распространение в газовой и нефтяной промышленности. Он часто встречается, когда прокладывают трубопроводы. Широко применяется этот способ и в машиностроении.
Контактная сварка происходит при небольшом напряжении, но высоком значении электрического тока. Таким методом можно варить точечным и стыковым способом.
Для освоения технологического процесса производства сварочных работ прежде всего нужно иметь соответствующее сварочное оборудование. Можно его взять в аренду или купить. Сегодня магазины предлагают широкий ассортимент сварочных аппаратов, в которых имеется устройство, дающее возможность проводить регулировку силы тока. Домашний мастер может сам , но он не сможет обойтись без преобразователя электрической энергии. Эти устройства имеют несколько разновидностей.
Некоторые разновидности устройств для качественной работы
Трансформатор. Предназначен для получения постоянного тока, когда приходится пользоваться бытовой розеткой. При покупке такого агрегата нужно всегда помнить, что недорогие модели не в состоянии поддерживать стабильную работу электрической дуги. Очень часто происходит «просаживание» напряжения. Отрицательной стороной является также их масса, они тяжелые и неповоротливые.
Выпрямитель. Это устройство, с помощью которого происходит преобразование бытового тока в постоянный. Аппарат отличается от трансформатора стабильной работой электродуги. Качество сварочного шва получается достаточно высоким.
Инвертор. Новейший преобразователь, позволяющий работать на любом виде тока. Дает всегда высокое качество сварки. Швы при этом получаются ровными и гладкими. Устройство очень компактно, имеет небольшой вес, легко зажигается. Инвертор отличается высокой производительностью и быстродействием.
Для нормальной работы электросварки должно быть стабильное горение дуги. Такое постоянство зависит от правильного выбора зазора между свариваемой деталью и покрытием электрода. Лучше всего дуга горит, когда зазор равен 5 мм.
Высокая температура дуги вызывает плавление детали и металлического стержня электрода. В это время происходит заливка всех углублений, которые образовались в результате плавления. При медленном передвижении электрода по поверхности шва происходит заливка пустот.
Чтобы полученным швом можно было гордиться, необходимо правильно подобрать электрод. Для этого необходимо знать состав металла детали, которую необходимо будет сварить. Подбор электрода базируется именно на этих параметрах. Электроды изготавливаются нескольких видов. Они могут быть:
- стальными;
- медными;
- чугунными;
- биметаллическими;
- латунными.
По маркировке электрода можно определить вязкость получаемого шва, цифры скажут о твердости металла. Главным правилом при выборе электрода считается его размер. Он должен соответствовать толщине металла.
Для качественной электросварки, чтобы шов выглядел аккуратным и прочным, необходимо правильно подобрать наклон электрода. Обычно этот угол равен 75 градусам относительно направления электродуги. Чтобы появилась дуга, нужно чиркнуть по поверхности металла и при появлении вспышки быстро приподнять электрод. Когда появится дуга, ее нужно медленно вести по шву. Возникнет дуга также и при постукивании электродом по поверхности.
Чтобы получить стабильное горение дуги, требуется правильно отрегулировать силу тока. При ее недостаточности дуга очень быстро погаснет, появится «залипание» электрода. Когда сила тока имеет большие значения, происходит разбрызгивание металла во все стороны, он начинает гореть.
Во время работы электрод плавится, происходит его постепенное уменьшение в размерах. В связи с этим нужно постоянно придвигать его к детали, сохраняя нужное расстояние для стабильной дуги. Если этого не делать, дуга быстро погаснет.
Во время сварочного процесса образуется сварочная ванна, которая является жидкой смесью расплавленного металла и плавящегося металлического сердечника с покрытием. Когда происходит постоянное плавное перемещение электрода с выдержанным зазором, качество шва получится наиболее надежным, механические показатели будут на высоте. Швы будут выглядеть эстетичными.
После сварки по всей поверхности шва происходит образование шлака.
Его удаляют небольшими ударами молотка. Затем шов подвергается зачистке металлической щеткой. Чтобы научиться качественно варить металл, необходимы постоянные тренировки, желание получить отличное качество работы. Перед началом самостоятельной работы стоит посмотреть, как работают опытные сварщики.
Безусловно, сварочное дело очень сложное и непростое. Мгновенно освоить все нюансы этого дела практически невозможно. Понадобится достаточно много времени, чтобы освоить все хитрости сварки. Когда появится опыт и навыки работы, можно будет с помощью сварки получать оригинальные и красивые изделия.