Технология сварки горизонтальных швов

Сварка горизонтальных швов

Сварка горизонтальных швов : сварка одиночных валиков на вертикальной поверхности .

При выполнении данной операции жидкий металл стремится вниз, что приводит к смещению вершины шва в нижнюю часть. Во избежание наплывов сварка производится узкими валиками, без поперечных колебаний. Рекомендуемая ширина валика — 1-2 диаметра с покрытием — достигается определенной скоростью сварки. Сварочный ток необходимо подобрать максимально допустимый для толщины металла и при отсутствии подреза в верхней части шва. Наклон электрода по отношению к вертикальной плоскости необходимо выдерживать 80°-90° (рис. 1 а).

Другие страницы по теме Сварка горизонтальных швов :

При этом дуга горит с максимальной глубиной проплавления основного металла. Уменьшается до минимума влияние «козырька», искусственно создаваемое при сварке электродом под углом, меньшим 80°. Необходимая ширина и усиление валика достигается скоростью сварки, длиной дуги и колебательными движениями вдоль направления сварки (чуть вперед и назад). Наклон электрода по отношению к направлению сварки важно выдерживать в зависимости от поведения шлака (рис. 1б), большая часть которого стекает в нижнюю часть шва, что позволяет выдерживать угол наклона электрода близким к 90°, а иногда производить сварку «углом вперед».

Рисунок 1. Сварка горизонтальных швов : необходимый угол наклона .

Наплавка на вертикальной плоскости .

Каждый выполненный валик при наплавке является как бы полочкой для последующего. Центром дуги (электрода) следует проходить по верхней границе шва с такой скоростью, чтобы нижняя часть жидкой ванны проходила по вершине или чуть не доходила до вершины предыдущего валика (рис. 2 а).

Наплавка ведется снизу вверх. Последний валик (рис. 2 б) рекомендуется варить на сварочном токе ниже на 10-20 А при том же диаметре электрода или использовать электрод меньшего диаметра, подобрав соответствующий сварочный ток.

Наплавка на вертикальной плоскости позволяет применять производительный метод «сварка по шлаку», но требует высокой квалификации и большого опыта сварщика.

Сварка стыковых соединений в горизонтальном положении 1-й — корневой валик выполняется без поперечных колебательных движений короткой дугой. Угол наклона электрода необходимо выдерживать 80°±5° (рис.3) в зависимости от проплавления верхней кромки разделки. Угол наклона электрода по отношению к направлению сварки все в той же зависимости. Шлак частично стекает вниз, а часть в зазор, что и позволяет варить под прямым углом. В зависимости от проплавления в зазор, выдерживать сварку «углом вперед» — когда необходимо уменьшить проплав, и «углом назад» — когда необходимо большее проплавление корня шва. Сварочный ток минимальный или средний. При замене электрода необходимо следовать рекомендациям, описанным для сварки в нижнем положении. Длина дуги — в зависимости от зазора. Короткой дугой можно пользоваться в случаях, необходимых для большего проплавления. Средней дугой — когда зазор достаточный для хорошего проплавления обратной стороны корня шва. Зажигание на застывшем кратере горизонтальных швов производить сверху по диагонали кратера вниз («в зазор») (рис. 4). Соединение чешуйки в таком случае получается ровным или с минимальным переладом. Скорость прохода от начала зажигания и до зазора должна быть чуть быстрее, чем скорость сварки. Скорость сварки выдерживать такой, чтобы валик формировался «нормальным» без подреза в верхней части и без наплыва в нижней его части.

Сварка горизонтальных швов

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

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

Процесс сварки горизонтального шва

Особенности горизонтальной сварки

Длина сварного шва при данном типе операций может быть совершенно различной, так как этот параметр не влияет на выбор способа сваривания. Также данная разновидность соединения не зависит от того, какое оборудование для сварки будет использоваться. Выбор основан лишь на потребности создавать шов именно в таком положении из-за особенностей расположения конструкции. Все остальные факторы отходят на второй план.

Главной задачей сварщика является правильный сварочный шов, чем более удобным будет положение для его создания, тем выше будет прочность соединения. Обязательным условием для создания качественного горизонтального шва становится предварительная обработка поверхности с правильным разделыванием кромок. Техника сварки горизонтальных швов предполагает наличие небольшой дополнительной опоры, которая будет сделана на нижней кромке. Ее делают подобно ступеньке, а верхнюю кромку расширяют под определенным углом. Благодаря этой ступеньке расплавленный металл не так сильно стекает, а под действием силы притяжения просто вплавляется в ее поверхность. Для того, чтобы создать соединение с верхней кромкой нужно просто захватывать данную часть сварочной ванной и постепенно вести шов в сторону с одинаковой высотой.

Сварка угловых швов в горизонтальном положении, а также других типов соединений при этом положении, обладает намного меньшим риском припыливания материала из-за низкой скорости ведения шва. Ведь основная нагрузка приходится перпендикулярно на всю толщу металлического листа, по-этому, возникает больше вероятности, что возникнут проблемы с не проплавленной верхней кромкой или растеканием металла.

Какие сложности возникают при горизонтальной сварке

Данное соединение далеко не самое легкое и для его выполнения нужно подготовиться. При выполнении сварочных работ может возникнуть ряд сложностей. К ним относятся:

• Вытекание расплавленного металла из сварочной ванны. Под силой действия земного притяжения расплавленный металл, вместо того чтобы создавать сварной шов, попросту стекает вниз, благодаря чему соединение не образуется должным образом.
• Может создаваться сильно большое уплотнение на нижней кромке за счет того, что металл с верхней стекает к ней. Это приводит к образованию на верхней части глубокого подреза, который негативно сказывается на качестве соединения.
• Неудобное положение для самого сварщика, в котором он может совершить больше ошибок из-за подобных сложностей.

Чтобы уберечься от многих сложностей при создании шва в горизонтальном положении нужно создавать склон на верхней кромке.»

Техника перемещения электрода при горизонтальной сварке

Техника сварки штыковых швов в горизонтальном положении проводится по следующим пунктам:

• В первую очередь формируется первый валик шва, для которого используется короткая дуга сварочного аппарата. Здесь электрод нужно перемещать без колебаний в поперечной плоскости. Угол наклона электрода составляет около 80 градусов, что даст возможность хорошо проплавиться стыку.
• После создания первого валика идет второй проход с использованием небольшой силы тока. Здесь также не применяются колебательные движения, а электрод ставится под углом «вперед» к росту шва. Здесь нужно более широкий электрод, чем при первом проходе.
• После прохождения нескольких валиков создается итоговая наплавка, которая обеспечивается верхний слой, обладающий эстетическими качествами, но при этом он должен проплавиться к остальным. Нужно стараться сделать все за один проход.

Техника сварки горизонтального шва

Используемые инструменты при горизонтальной сварке

Для сварки горизонтальных швов могут подходить следующие разновидности оборудования:

• Сварочный инвертор – один из самых популярных современных аппаратов, который применяется как в частной, так и в промышленной сфере. Его применяются для тонких и толстых деталей, причем можно встретить как переносные, так и стационарные модели. Сварка горизонтального шва полуавтоматом проводится с высоким уровнем защиты.
• Трансформатор – менее совершенный, но все еще применяющийся недорогой аппарат для сварки. Он больше подходит для создания толстый швов.
• Выпрямитель – устройство создающее стабильное горение дуги, что очень важно для создания швов в неудобном положении. Аппарат может запитываться от обыкновенных бытовых сетей.
• Газовая горелка – оптимальный выбор, как для новичков, так и для профессионалов, если требуется обеспечить простоту и надежность процесса. Она не совсем удобна в плане подготовки, так как с электрической сваркой все намного проще и быстрее.

Заключение

Несмотря на различные существующие способы как варить сваркой горизонтальные швы и как сделать их более прочными, при возможности специалисты все же предпочитают использовать стандартное нижнее положение. Если такой возможности нет, то опытные сварщики уделяют время подготовительным работам, обеспечивающим большую часть успеха.

Сварка горизонтальных швов

Содержание:

В одной из предыдущих статей мы уже рассказывали о том, что сварка изделия может осуществляться в разных пространственных положениях: потолочном, горизонтальном, вертикальном и пр. Каждый из этих видов сварочных работ требует от сварщика высокого профессионализма и соблюдения определенной техники.

Сварка горизонтальных швов, как и других, отличных от нижнего шва, связана с рядом трудностей, вызванных расположением соединения. Об особенностях такого вида сварки и ее технологии пойдет речь дальше.

Трудности при сварке горизонтальных швов.

Заметим, что сварка горизонтальных швов – один из сложных видов сварочного соединения. Процесс сваривания швов, расположенных в горизонтальном положении, осложняется воздействием силы тяжести.

Дело в том, что в процессе работы расплавленный металл может вытекать из сварочной ванны. Кроме того, наблюдается и выпадение капель расплавленного электродного металла, они пролетают мимо ванны.

Горизонтальные соединения также сопровождаются следующими сложностями: расплавленный материал стекает на нижнюю кромку, из-за чего существует вероятность того, что на верхней кромке появится подрез. Для предотвращения такого явления специалисты советуют делать скос верхней кромки, при этом нижнюю не трогать, она будет задерживать металл в ванне.

Справиться можно и с остальными трудностями. При горизонтальной сварке, обычно используют дугу довольно короткой длины, а электрод передвигают либо без манипуляций, либо поперечными колебаниями. Кроме того, рекомендуется во время сварки периодически отводить электрод от ванны, чтобы позволить металлу кристаллизоваться и сделать горизонтальный сварочный шов более качественным.

Также при горизонтальной сварке, и других сложных швах, специалисты советуют делать валик меньшей ширины, которая не должна превышать 2-3 диаметра электрода. Силу тока, в этом случае, следует снизить процентов на 10-20, а электроды выбирать с диаметром не больше пяти миллиметров.

Особенности сварки горизонтальных швов.

При создании швов в горизонтальном положении специалисты советуют держать электрод под углом 80-90 градусов, как изображено на рисунке.

Отметим, что необходимо добиваться того, чтобы дуга горела с максимально возможной глубиной проплавления металлоизделия. Это позволит снизить влияние «козырька», который создается при сваривании под углом меньше 80 градусов.

Чтобы добиться нужной ширины шва и усилить валик, нужно следить за скоростью сварки, длиной дуги. Также сваривание нужно производить колебательными движениями по направлению сварки (т.е. немного вперед, потом назад).

И еще. В зависимости от того, как ведет себя шлак, нужно выдерживать угол наклона электрода. За счет того, что шлак стекает на нижнюю кромку, сварка может производиться практически под углом 90 градусов, а в некоторых случаях и «углом вперед».

Создание сварочного горизонтального шва.

Делая горизонтальный шов сварки, следует соблюдать следующую технологию:

1. Первый валик (корневой) делается короткой дугой, электрод передвигается без колебательных поперечных движений. Угол наклона к поверхности должен быть 80 градусов (±5°). Отметим, в таком случае шлак будет стекать частично на нижнюю кромку, а частично в зазор. При этом можно делать также сварку «углом вперед» тогда, когда нужно уменьшить проплав, или, наоборот, «углом назад» – если нужно увеличить проплавление корневого валика. Для создания первого валика обычно используют среднюю или максимально допустимую силу тока.
2. Для создания второго валика обычно применяют среднюю силу тока. Слой делается в один проход. В зависимости от ширины получившегося корневого валика, может использоваться электрод с большим диаметром. Процесс сварки осуществляется по технологии «углом назад».
3. Для выполнения третьего валика можно прибегнуть к двум способам, в зависимости от того, каким вышел второй слой шва. Если 2-й валик имеет площадку, то третьим обычно заполняют «лодочку», которая находится между вторым валиком и верхней кромкой. В том случае, когда второй слой получился «нормальным», то третий выполняют в два подхода. Третий валик делается усилением на площадь, расположенную между нижней кромкой и 2-м валиком. Это нужно выполнить так, чтобы третий валик находился на расстоянии от верхней кромки равном диаметру электрода. Вторым подходом создается четвертый валик, который выполняют в зависимости от того, каким получился третий слой и каково расстояние между вершиной 3-го валика и верхней кромкой. Отметим, что если это расстояние равно диаметру электрода то четвертый слой производится без манипулирования. Если же расстояние больше, то электрод передвигают поперечными колебательными движениями. Все эти способы показаны на рисунках.
4. все остальные слои сварочного шва выполняются по аналогии с третьим валиком.

Во время сварочных работ нужно внимательно следить за верхней кромкой металлоизделия. Так как при горизонтальном шве именно в этой части чаще всего появляются различные дефекты.

Как варить вертикальный и горизонтальный швы электросваркой: пошаговые инструкции

Электросварка – технология объединения структуры металлов нагревом и расплавлением электрической дугой. Она получила широкое распространение в самых разных сферах народного хозяйства, включая частный сектор.

По сути, таким методом можно выполнять сваривание между собой любых металлов, учитывая температуру электрической дуги (7000-8000 градусов). Но прежде чем обратиться к этой технологии, придётся изучить, как варить вертикальный шов электросваркой, и разобраться с техникой получения горизонтального шва.

Сварные швы: общие определения

Технология сваривания металлов тесно связана с понятием – сварной шов. Таковой формируется в процессе застывания металла, расплавленного дуговой электросваркой.

В зависимости от места исполнения сварки шов может располагаться горизонтально или вертикально. Кроме того, пространственное расположение шва может быть нижним, боковым, верхним.

Наиболее простой и легкой для исполнения считается укладка сварных швов в плоскости нижнего горизонта. В таких условиях расплавленный металл достаточно легко поддаётся контролю.

Оставшиеся варианты расположения швов в пространстве (боковое и верхнее) признаны технологически сложными для исполнения, требующими изучения техники сварки, наработки соответствующего опыта.

Как варить вертикальный шов?

Сложность контроля сварки в условиях создания вертикального шва обусловлена обычным физическим явлением – силой тяжести. Таковая оказывает действие на массу расплавленного металла, который будучи в жидком виде, устремляется вниз.

Здесь действия профессионального сварщика заключаются в том, чтобы не дать расплавленной массе оторваться от места сваривания. Достичь такого результата поможет стабильно горящая электрическая дуга, удерживаемая на минимально допустимом расстоянии от конца электрода до сварочной ванны.

Техника снизу вверх

Вертикальный стык, как правило, заваривают ходом электрода в направлении от нижней точки к верхней. Такой маршрут обеспечивает более стабильный контроль, а электрическая дуга уверенно держит ванну с расплавом, предупреждая растекание. Именно проходом снизу вверх удаётся сформировать максимально качественный вертикальный шов.

Конечно же, перед началом сваривания вертикального шва следует подготовить границы стыка, обработать в соответствии с техническими требованиями. Сварочный аппарат нужно настроить под условия сварки (выставить ток, подобрать электрод).

Изначально по линии стыка делаются несколько точечных «прихваток» – сварка коротким швом (1 – 2 см). Цель таких действий – исключить в процессе нагрева смещение свариваемых частей по причине температурной деформации.

Когда делается сварка стыка вертикально, угол удержания электрода относительно плоскости, на которую будет ложится шов, выдерживают в пределах 45-90º.

Инструкция сварщика устанавливает следующие действия:

1. Контактом электрода о металл зажигается дуга.
2. Делаются «прихватки» в 3-4 точках по линии стыка от её середины к краям.
3. Сварка начинается в нижней точке линии стыка.
4. Ход электрода направлен вверх, сварочная ванна удерживается в рабочей зоне.

Продвигать электрод следует с умеренной скоростью. Главный скоростной критерий – образование оптимального количества расплава сварной ванны.

Одновременно с вертикальным ходом электрода допустимы поперечные зигзагообразные движения «полумесяцем», «елочкой» или другим «рисунком». Но техника поперечного хода видится актуальной только на металлах с толщиной стенки больше 4 мм.

Сваривать металл вертикальным швом рекомендуется одним проходом без остановки. Для начинающих сварщиков в этом видится сложность. Однако опыт нарабатывается быстро.

Техника сверху вниз

Набравшиеся опыта, сварщики без труда укладывают вертикальный шов движением электрода сверху вниз. В чём заключается хитрость исполнения такой операции?

Всё просто: поджигая электрическую дугу, электрод устанавливают относительно рабочей плоскости под углом 90º. Как только металл в точке образования дуги начинает расплавляться, угол установки электрода изменяют на 15-20º, немного опуская держатель.

Проводка электрода по линии стыка толстостенных металлов также выполняется поперечными зигзагами «пилообразной» или «прямоугольной» формы. Некоторые сварщики пользуются методикой «волнообразного» распределения расплава.

Между тем, способ формирования вертикального шва по направлению сверху вниз сопровождается большими сложностями для сварщика. Однако, по мнению многих специалистов, сварка в таком виде даёт лучший результат в плане качественных показателей.

Технология варки горизонтального шва

Специфика сварки горизонтального шва практически та же, что и для вертикального. Технические нюансы – опять же манипулирование углами установки электрода.

Направление движения в процессе сваривания деталей на стыке может выбираться от его крайней левой точки до крайней правой точки или наоборот. Конкретный выбор направления определяется сварщиком, исходя из степени личного удобства.

Но как правильно варить горизонтальный шов электросваркой, чтобы исключить вытекание расплава из колеи по причине действующей силы тяжести?

Здесь сварщику нужно подобрать такое положение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равноценна силе тяжести капель металла. Возможно, потребуется настроить силу тока и опытным путём подобрать оптимальную скорость перемещения электрода.

Обычно сварку горизонтального шва ведут непрерывно до полного завершения. Однако если не удаётся держать под контролем расплав (сварочную ванну), можно попытаться изменить технику – перейти на ход с периодическим гашением дуги.

Все эти тонкости нарабатываются с приходом опыта выполнения сварочных работ. Поэтому не стоит отчаиваться, если с первых попыток ничего не получается.

Формирование горизонтального шва нужной ширины и глубины провара, как правило, достигается за счёт аккуратного поперечного перемещения горящего конца электрода от края одной стыкуемой детали до края другой.

На сварке металлов толщиной до 4 мм применяют разные варианты «рисунка» поперечного хода электрода. Каких-то конкретных рекомендаций на этот счёт нет. Главное – получить требуемую ширину шва и глубину провара.

Электрическая дуга: контроль оптимальной длины

Величину зазора между горячим концом электрода и плоскостью металла, достаточную для образования электрического разряда, называют длиной дуги. Одна из главных основ инструкции сварщика – это контроль оптимальной длины дуги.

Теоретически в режиме сварки можно получить три дуговых промежутка:

• короткий (1 – 1,5 мм);
• длинный (3,5 – 6 мм);
• нормальный (2 – 3 мм).

Для режима горения короткой дуги характерным является недостаточный прогрев металла по ширине. По краям шва, в таких случаях, отмечается так называемый «подрез» – небольшое углубление. Наличие подобного дефекта свидетельствует о низких качественных показателях сварного шва.

Режим сварки длинной дугой, как правило, сопровождается её периодическим гашением. Здесь отмечается малый прогрев металла по глубине. О хорошем качестве шва говорить тоже не приходится.

Таким образом, остаётся единственный вариант, на который следует ориентироваться начинающему сварщику – нормальная длина дуги, которая должна составлять не более Ld = 0,5-1,1 * Dэ (Ld – длина дуги; Dэ – диаметр электрода).

Управление положением электрода

Сварочный процесс может выполняться при положении электрода углом вперёд, углом назад, прямым углом. Применяя любой из этих трёх технологических приёмов, сварщик способен создавать швы в разных условиях производства работ.

Так, способ «углом вперёд» традиционно применяется для соединения элементов горизонтальным и вертикальным швами в условиях верхнего расположения деталей в пространстве (потолочная сварка). Эта же техника успешно используется для сварки неповоротных стыков труб или при сооружении самодельной печки из газового баллона.

Удерживая электрод строго под прямым углом (90º), сварщик обеспечивает исполнение работ в местах труднодоступных. Наконец, техника «угла назад» позволяет качественно выполнять сварочные работы на угловых стыках.

Устанавливая электрод «углом вперёд», обычно работают с тонкостенными металлами. В таком положении электрода получают широкий шов малой глубины. На толстостенных металлах, напротив, стараются применять технику «углом назад», обеспечивая прогрев металла на достаточную глубину.

Параметры тока и перемещение электрода

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

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла