Техника и технология выполнения швов в горизонтальном, вертикальном и потолочном положении.
Сварка в вертикальном положении.
Расплавленный металл под действием силы тяжести стремится стекать вниз, что затрудняет формирование шва. Поэтому вертикальные швы выполняют очень короткой дугой, при которой расстояние между каплями на электроде и жидким металлом в сварочной ванне настолько мало, что между ними возникает взаимное притяжение. Благодаря этому капли электродного металла сливаются со сварочной ванной при малейшем касании их между собой.
Объем расплавленного металла уменьшают снижением сварочного ток на 10-15% по сравнению с нижним положением, а диаметр электрода ограничивают до 5 мм.
Вертикальные швы выполняют как снизу вверх, так и сверху вниз.
В первом случае (рис. 30, а) дуга возбуждается в самой нижней точке вертикально расположенных пластин, для этого электрод устанавливают перпендикулярно поверхности свариваемого изделия (положение 1). Затем электрод немного наклоняют вниз для того, чтобы слой давления газов дуги предшествовал стеканию металла сварочной ванны (положение 2). При этом застывший металл шва образует подобие полочки, на которой удерживаются последующие капли металла.
В начале сварки (рис. 30, б) дуга возбуждается в самой верхней точке пластин при горизонтальном расположении электрода. После образования ванны жидкого металла электрод наклоняют на 15-20° с таким расчетом, чтобы дуга была направлена на основной и наплавленный металл. Для улучшения условий формирования шва амплитуда колебательных движений электрода должна быть небольшой, а дуга – очень короткой, чтобы капли расплавленного металла удерживались от падения концом электрода.
Рис. 30. Выполнение сварных вертикальных швов
Сварка горизонтальных швов.
Горизонтальные швы на вертикальной плоскости выполнять труднее, чем вертикальные. Для предупреждения отекания жидкого металла скос кромок обычно делается на одном верхнем листе (рис. 31, а). Дуга в этом случае возбуждается на нижней горизонтальной кромке (положение 1), а затем переносится на наклонный скос (положение 2), поднимая вверх стекающую каплю металла. Колебательные движения электродом совершают по спирали. Выполнять горизонтальными сварными швами нахлесточные соединения легче, чем стыковые, так как горизонтальная кромка нижнего листа (рис. 39, б) способствует удержанию расплавленного металла от стекания вниз. При выполнении горизонтальных швов с двумя скосами кромок устанавливают порядок их наложения (1-4 рис. 39, в), который в процессе проваривания верхней кромки позволяет избежать потолочного положения кратера с расплавленным металлом.
Рис. 31. Выполнение сварных горизонтальных швов:
а — стыковое соединение со скосом одной кромки; б — нахлесточное соединение; в – стыковое соединение со скосом двух кромок
Сварка в потолочном положении.
Сварка в потолочном положении (рис. 32) наиболее трудна, так как направление силы тяжести расплавляемого металла противоположно направлению его переноса. Это требует максимального уменьшения объема расплавляемого металла, что достигается ограничением диаметра электрода до 4 мм и снижением сварочного тока на 15-20% по сравнению с нижним положением.
Рис. 32. Сварка потолочных швов
Для сварки в потолочном положении подходят электроды, дающие небольшой шлак.
Хороший провар корня шва при потолочной сварке обеспечивается применением электродов диаметром не более 3 мм.
Особенности сварки вертикальных, горизонтальных и потолочных швов
Сварку вертикальных швов выполняют лишь двумя существующими способами – сваркой снизу вверх и сваркой сверху вниз. Во время сварки снизу вверх, дуга возбуждается в нижней точке шва, и после того, как образуется ванна расплавленного металла, электрод начинают постепенно поднимать вверх и в сторону. При этом, сварочная душа должна быть направлена в сторону основного металла. При отводе электрода от места сварки, наплавленный металл начинает затвердевать, образуя некие «полочки», на которые в дальнейшем осуществляют наплавление, и которые в дальнейшем удерживают последующие капли расплавленного металла, во время передвижения электрода вверх. Электрод также рекомендуют во время такого процесса наклонять вверх под угол 45-50°С к поверхности горизонта.
Во время сварки сверху вниз, дуга возбуждается в верхней точке сварочного шва, после чего, электроду придают сперва перпендикулярную позицию, а затем, после образования кратера, ему придают уже наклонное положение. Как правило, метод сварки, по направлению сверху вниз используется в основном, лишь для сварки тонких листов метала, а также для первых слоев во время разделки V или X-образным способом. На самом деле, вертикальная сварка швов намного тяжелее, чем нижняя сварка потому, что в вертикальной сварке металл, который расплавляется в сварочной ванне, под воздействием силы тяжести стремиться стечь вниз. Вертикальные же швы, необходимо выполнять сварочным током, который на 10-15% должен быть меньше, чем выполнение сварки в нижнем положении, а также, необходимо стремиться к созданию короткой дуги. Поэтому, из этого следует, что для вертикальной сварки целесообразнее применять электроды с «короткими шлаками».
Во время сварки стыковых или горизонтальных соединений, подготовку кромок необходимо делать лишь для того, чтобы обеспечить подготовку верхней кромки. Дуга возбуждается на нижней горизонтальной кромке и постепенно перемещается на скошенную кромку.
Наиболее трудными являются потолочные швы, поскольку расславленный металл стремиться вниз, собственно, практически постоянно вытекает из сварочной ванны, а кроме того, может попасть на сварщика. Поэтому, не застывший металл необходимо удерживать за счет сил поверхностного натяжения и давления сварочной дуги. Объем сварочной ванны во время потолочной сварки должен быть минимальным, и лишь при минимально короткой сварочной дуге.
Cварка в горизонтальном и вертикальном положении шва
Горизонтальный нижний шов может заварить даже начинающий сварщик. С этой операции начинается обучение сварочному делу. Сварка вертикального шва реализуется немного сложнее. Освоив эту операцию можно претендовать на звание опытного специалиста.
В этой статье мы опишем особенности реализации и первого и второго процесса. Если вы воспользуетесь нашими советами, то сварка вертикальных и горизонтальных швов не вызовет у вас ни малейших затруднений. Ведь, по большому счету, обе операции вполне доступны для освоения даже при минимальном багаже знаний и относительно небольшом опыте сварочных работ. В конце концов, начинающим сварщикам, когда-то, были все.
Сварка по горизонтали
Сварка горизонтальных швов – это одновременно и простая, и сложная технологическая операция. Ведь кроме нижних швов, которые варятся относительно легко, существуют еще и верхние (потолочные) швы, которые может заварить только опытный специалист.
Причем, и в первом, и во втором случае процесс формирования шва осложняет гравитация. Из нижнего шва металл вытекает по направлению к нижней кромке, а пузырьки восстановленного водорода поднимаются от дна к поверхности, вспенивая наплавку. Из верхнего шва металл просто капает, иногда прямо на сварщика, а газообразные аэрозоли пронизывают валик наплавки по направлению снизу вверх.
Поэтому сварка горизонтального шва требует определенной ловкости, хорошего глазомера и понимания сути проделываемых манипуляций.
И далее по тексту мы познакомим вас с практическими рекомендациями, следуя которыми вы сможете облегчить процесс сварки вдоль горизонтальной стыковочной кромки.
Техника сварки по горизонтали
Сварка в горизонтальном положении шва проводится на «короткой» дуге, «средними» или слабосильными токам.
Ну а на практике техника сварки выглядит следующим образом:
Первый валик сварочного шва формируется на короткой дуге. Пята электрода перемещается вдоль линии стыка, без колебаний в поперечной плоскости. Угол наклона оси электрода к оси валика – 80 градусов. Такой угол гарантирует проплавление стыка на максимальную глубину и выход большей части шлака на поверхность наплавки. Причем если вы расположите электрод «углом вперед», то глубина наплавки увеличится, а если «углом назад», то она, соответственно, уменьшится.
Второй валик шва формируют при средних значениях сварочного тока, перемещая электрод «углом вперед» без поперечных колебаний, только вдоль линии стыка. Ширина раздела, разумеется, увеличится, поэтому второй валик варят электродом большего диаметра.
Третий валик шва укладывают между верхней плоскостью второго и границами кромки раздела. Причем если второй валик получился с выступом, то третьим слоем заполняют «лодочку» между предыдущим валиком и стенками раздела. Ну а если второй валик вышел нормальным, залив всю плоскость раздела, то третий слой формируют в два прохода, укладывая валики вдоль левой и правой кромок.
Пространство между соседними валиками третьего слоя заполняют четвертой наплавкой. Причем, если это расстояние равно диаметру электрода, то четвертый валик формируют в один проход, ну а если предыдущие слои наплавки отстоят друг от друга на более значительном расстоянии, то стык между валиками заполняют с помощью поперечных и продольных перемещений электрода.
Следующие слои формируются по тому же принципу, что и третий валик.
При этом, для предотвращения вытекания наплавки из шва под нижнюю кромку стоит подложить пластину из тугоплавкого материала, например – асбеста. А при выходе на верхнюю границу раздела стоит удвоить внимание и старание – большинство дефектов шва «формируется» именно в этот момент.
Сварка по вертикали
Дуговая сварка вертикальных швов реализуется совсем не так, как предыдущая (горизонтальная) технология. Ведь извечный «враг» сварщиков – сила гравитации – вмешивается в процесс формирования шва совершенно иным образом: расплавленные присадочные и основные металлы стекают вниз, вдоль линии шва, газообразные аэрозоли, устремляются вверх (в том же направлении).
Поэтому в процессе вертикальной сварки необходимо учитывать следующие нюансы:
Во-первых, необходимо понимать, что расплавленный металл стекает вниз, провоцируя появление наплывов. Поэтому валики горизонтальных швов должны быть тонкими. А в процессе их формирования следует избегать поперечных смещений электрода.
Во-вторых, сварка в вертикальном положении шва предполагает формирование валика, габариты которого сопоставимы с диаметром электрода. Разумеется, допускается и двукратное превышение (когда валик больше диаметра электрода даже с учетом габаритов покрытия), но не более.
В-третьих, сила сварочного тока должна быт максимальной, но при выборе конкретных значений необходимо нивелировать риск «подрезов» основного металла чересчур сильной дугой. Поэтому сила тока, все же, не должна доходить до максимума.
В-четвертых, угол наклона электрода (по направлению к плоскости заготовки) должен равняться, как минимум, 80 градусам. При меньших значениях появляется эффект «козырька» препятствующего плавлению основного метала. Таким образом, регулируя угол наклона можно влиять на температуры и глубину плавления в зоне сварочной ванны. Оси валиков (стыковочных швов) и электродов должна быть параллельны друг другу.
В-пятых, ширина шва регулируется скоростью наплавки и траекторией перемещения пяты электрода. Совершая возвратно-поступательные движения вверх-вниз, можно повлиять на ширину наплавки. Но в этом случае необходимо выдерживать 80-градусный наклон «углом вперед».
В-шестых, валики укладываются в вертикальный раздел «полочками». То есть, каждый последующий слой опирается на предыдущую наплавку.
Техника сварки и наплавки на вертикальной и потолочной плоскостях
Сварка швов в положениях, отличающихся от нижнего, требует повышенной квалификации сварщика в связи с возможным вытеканием расплавленного металла из сварочной ванны под действием сил тяжести или падением капель электродного металла мимо сварочной ванны. Здесь сварку следует вести по возможности наиболее короткой дугой, в большинстве случаев с поперечными колебаниями.
Расплавленный металл в сварочной ванне удерживается от вытекания в основном силой поверхностного натяжения. Поэтому необходимо уменьшать ее размер, для чего применяют пониженную на 10–20 % силу тока, а конец электрода периодически отводят в сторону от ванны, давая возможность ей частично закристаллизоваться. Ширину валиков также уменьшают до 2–3 диаметров электрода. Для вертикальных и горизонтальных швов диаметр электрода составляет не более 5 мм, для потолочных – не более 4 миллиметров.
Сварку вертикальных швов можно выполнять на подъем (снизу вверх) или на спуск (сверху вниз).
Сварка на подъем (рис. 33, а ) – наиболее удобный и производительный способ, поскольку нижележащий закристаллизовавшийся металл шва помогает удержать расплавленный металл сварочной ванны. Облегчается возможность провара корня шва и кромок, так как расплавленный металл стекает с них в сварочную ванну, улучшая условия теплопередачи от дуги к основному металлу.
Рис. 33. Положение электрода при сварке швов:
а – вертикальных снизу вверх; б – вертикальных сверху вниз; в – горизонтальных; г – потолочных
Дугу возбуждают в нижней точке шва. Сваркой подготавливают горизонтальную площадку сечением, равным сечению шва. При этом электрод совершает поперечные колебания: зигзагом, полумесяцем, елочкой. Наклоном электрода добивайтесь, чтобы давление дуги удерживало ванну. Двигаться надо довольно быстро. Как только ванна начинает течь с одного края, переходите на другую сторону и вверх. Если свариваемый металл будет слишком горячим, вы рискуете его прожечь или ванна может выпасть. Подбирайте ток и скорость движения такими, чтобы вы могли удерживать ванну. Не останавливайтесь и не перегревайте основной металл – это главная причина выпадения ванны. Смотрите при этом на шов под электродом.
Для сварки углового вертикального шва вначале наплавляют полочку на свариваемые кромки, а затем небольшими порциями наплавляют металл, манипулируя электродом все выше и оставляя внизу готовый сварной шов. При проходе елочкой электрод вначале поднимают вверх вправо, а затем опускают вниз. Капля жидкого металла застывает между кромками. Затем электрод поднимают влево и снова опускают вниз, оставляя новую порцию металла.
Наибольший провар достигается при положении электрода, перпендикулярном вертикальной оси. Стекание расплавленного металла предотвращают наклоном электрода вниз.
Минусом данного способа является внешний вид шва – грубочешуйчатый.
Способ сверху вниз (рис. 33, б ) рекомендуется в основном для сварки тонких (до 5 мм) листов с разделкой кромок. Используются электроды с целлюлозным покрытием (ОЗС-9, АНО-9, ВСЦ-2, ВСЦ-3). Дугу возбуждают в верхней точке шва. После образования капли жидкого металла электрод наклоняют так, чтобы дуга была направлена на нее.
При сварке на спуск получить качественный провар трудно: шлак и расплавленный металл подтекают под дугу и от дальнейшего стекания удерживаются только силами давления дуги и поверхностного натяжения. В некоторых случаях их оказывается недостаточно, и расплавленный металл вытекает из сварочной ванны. Поэтому держите кончик электрода приподнятым, чтобы давление дуги толкало ванну вверх. Работайте круговыми движениями, удерживая зазор и расширяя ванну в стороны. Надо все время держаться впереди ванны. Если ванна будет падать, пытайтесь двигаться быстрее и ставьте немного больший ток сварки.
Сварка горизонтальных стыковыхшвов (рис. 33, в ) еще более затруднена из-за стекания расплавленного металла из сварочной ванны на нижнюю кромку. В результате возможно образование подреза по верхней кромке. При сварке металла большой толщины обычно делают скос только одной верхней кромки, нижняя помогает удерживать расплавленный металл в сварочной ванне.
Обычно горизонтали варят слева направо, чтобы ванна была лучше видна. В перпендикулярной плоскости электрод следует держать немного назад на шов. Дугу возбуждают на нижней горизонтальной кромке, затем переводят электрод на верхнюю. Шов проваривают, совершая спиральные движения. Поддерживая постоянную длину дуги, постепенно продвигайте ванну. Но каждый раз, когда электрод опускается, расплавленный металл ванны следует за ним. Чтобы ванна не падала, толкайте ее вверх, приподнимая конец электрода. Но если держать его слишком наклоненным, давление дуги вытолкнет ванну и получится наплыв. Если ванна все равно уходит вниз, попробуйте двигаться быстрее, остужая металл.
Шлак будет опускаться к низу ванны, поэтому смотрите преимущественно на верхнюю часть ванны. Но и вниз поглядывать следует, чтобы избежать наплывов.
Когда учитесь варить горизонтали, старайтесь не наплавлять слишком много металла, делайте шов небольшим. Если нужен более широкий шов, сделайте второй проход над первым.
Сварка горизонтальных угловых швов в нахлесточных соединениях несложна, так как по технике не отличается от сварки в нижнем положении.
При наплавкена вертикальной плоскости каждый выполненный валик 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.
Наплавка ведется снизу вверх. Последний валик рекомендуется варить на сварочном токе ниже на 10–20 А при том же диаметре электрода или использовать электрод меньшего диаметра, подобрав соответствующий сварочный ток.
Закончив проход, осмотрите каждый сделанный шов. Если что-то не получилось – делайте снова. Если совсем не получается, попробуйте варить что-нибудь другое. Красивый ровный шов придет с практикой. Тренируйтесь на разных электродах и поверхностях и помните – каждый раз надо стараться сделать качественный шов.
Сварка в потолочном положении (рис. 33, г ) наиболее сложна и ее по возможности следует избегать. К тому же при сварке этих швов ухудшены условия выделения из расплавленного металла сварочной ванны шлаков и газов. Газы, выделяемые покрытием электрода, тоже поднимаются вверх и могут остаться в шве, поэтому используют только хорошо просушенные электроды.
При сварке потолочных и горизонтальных швов жидкий металл стремится вытечь из ванны. Поэтому сварку ведут короткой дугой, удерживая постоянную скорость движения. Узкие валики накладывают в потолочную разделку тремя способами.
1. Сварку выполняют периодическими короткими замыканиями конца электрода на сварочную ванну, во время которых металл частично кристаллизуется, что уменьшает объем ванны. В то же время расплавленный электродный металл вносится в сварочную ванну. Для этого электрод располагают под углом к плоскости 90–130°, подводят к изделию и зажигают дугу. После образования маленькой порции расплавленного металла электрод отводят на 5–10 мм от потолочной плоскости и тут же возвращают, перекрывая закристаллизовавшуюся порцию металла расплавленным примерно на ½ – ⅓ ее длины.
2. Электрод располагают под тем же углом и, совершая поперечные движения электродом в виде полумесяца, беспрерывно заходят электродом на закристаллизовавшуюся часть металла.
3. Угол наклона электрода по направлению сварки 80–90°. Шлак, стекая вниз, под сварной шов, не мешает вести сварку под прямым углом или углом вперед, что позволяет в потолочном положении выполнять нормальные и вогнутые валики в разделке. Концом электрода сварщик беспрерывно возвращается назад, на кристаллизующуюся часть металла, постоянно удлиняя валик шва.
При сварке потолочных швов сварочный ток выше, чем при вертикальной сварке, и ниже на 15–20 % (или равный), чем при горизонтальной. В основном применяется электрод ∅ 3–4 мм. Ширина валика и его полнота должны составлять 1–3 диаметра электрода с покрытием, что позволяет легко управлять жидким металлом. При чрезмерной ширине, полноте валика и чрезмерном сварочном токе жидкий металл шва становится трудно управляемым, что приводит к подтекам, «горбатости» валика, грубым перепадам между чешуйками и подрезам по краям шва.
Металл толщиной более 8 мм сваривают многопроходными швами. В любом случае сварка ведется только короткой дугой.
Наплавка в потолочном положении. При сварке в этом положении важен подбор сварочного тока. Если позволяет толщина изделия, более производительно применять электрод ∅ 4 мм. Наплавку рекомендуется производить узкими, 1,5–2 диаметра электрода с покрытием, одиночными валиками, что позволяет применять средний диапазон сварочного тока. Первый валик рекомендуется положить шириной в 2–3 диаметра электрода с покрытием по границе наплавки методом «сварка на себя». Последующие валики рекомендуется прокладывать слева направо или справа налево, в этом случае сварщику необходимо поменять свое положение по отношению к валикам. Наклон электрода при этом необходимо выдерживать под углом 70–80° к изделию. В остальном техника наплавки та же, что и в нижнем положении.
Техника сваркипробочных и прорезных соединений практически не отличается от рассмотренной выше техники сварки стыковых или угловых швов.
В зависимости от протяженности шва, толщины и марки металла, жесткости конструкции применяют различные приемы последовательности сварки швов и заполнения разделки. Сварку напроход – от начала до конца шва – обычно применяют при сварке коротких (до 500 мм) швов. Швы длиной до 1000 мм лучше сваривать от середины к концам или обратноступенчатым способом. При последнем способе весь шов разбивают на участки до 150–200 мм, которые должны быть кратны длине участка, наплавляемого одним электродом. После того как участок закончен, переходят к следующему, причем направление сварки для всех участков одно и то же, т. е. начало завершенного участка будет для следующего точкой завершения.
Сварка угольными электродами
Ранее этот способ называли сваркой по Бенардосу, так как этот способ предложил Н. Н. Бенардос. Сейчас этот способ применяется редко, хотя для некоторых материалов и соединений он мог бы быть незаменимым.
У сварки угольным электродом есть недостатки, но есть и достоинства, заслуживающие внимания. Для сварки и наплавки угольными электродами применяется обычно постоянный ток прямой полярности («—» на электроде). Дуга прямой полярности не науглероживает основной металл. Дуга обратной полярности («+» на электроде) интенсивно науглероживает расплавленный металл, повышая в нем содержание углерода до 0,8–1,0 %. Такой шов может подвергаться закалке, но применения в промышленности это явление до сих пор не нашло. Дуга обратной полярности малоустойчива, ее длина может составлять 10–15 мм, хотя для процесса бывает нужна более длинная. Электрод при обратной полярности сильно разогревается по всей длине до очень высокой температуры, усиливается его испарение, заостренный конец электрода притупляется и становится плоским.
Дуга прямой полярности горит очень устойчиво и может иметь длину до 30–50 мм. Электрод в дуге не плавится, его конец разогревается до высокой температуры, создавая мощную термоэлектронную эмиссию, способствующую устойчивому горению дуги даже при токах 50–100 А. Электрод медленно испаряется и не прилипает к детали, это облегчает работу сварщика.
Угольная дуга переменного тока неустойчива и применяется редко.
В процессе сварки угольная дуга способна отклоняться под действием магнитных полей, поэтому для стабилизации по линии сварки наносят пасту или порошкообразный флюс, содержащие хорошие ионизаторы дугового разряда. Сварка чаще всего применяется без присадки – по отбортовке тонких металлов и иногда по угловым соединениям (рис. 34). Это удобнее и выгоднее, нежели применять присадку. Хотя КПД этой дуги ниже, чем у металлического электрода, скорость сварки сравнительно высока – до 60 м/ч сварного шва. Примерные режимы сварки угольными электродами приведены в табл. 17.
Рис. 34. Сварка по отбортовке:
1 – свариваемые пластины; 2 – расплавляемая поверхность
Для сварки угольной дугой применяют электроды из электротехнического угля, т. е. из прессованного коксового порошка, обожженного при температуре 1400 °C, или из синтетического графита в форме стержней диаметром от 6 до 30 мм и длиной 200–300 мм с концами, заточенными на конус под углом 60–70°.
Графитовые электроды лучше угольных практически во всем, в том числе по своей доступности, так как их легко изготовить из остатков (отходов) электродов дуговых электроплавильных печей. Они хорошо поддаются обработке. Специально изготовленные графитовые электроды иногда имеют омедненную поверхность (фольгу), поэтому их стойкость повышается при работе на больших плотностях тока. Графитовые электроды имеют меньшую твердость, лучшую электропроводность (так как их электрическое сопротивление в 4 раза меньше сопротивления прессованного угля), высокую стойкость окисления на воздухе при высоких температурах. Это позволяет использовать их для сварки на больших плотностях тока со сравнительно низким расходом электродов.
Режимы сварки графитовыми электродами соединений с отбортовкой кромок приведены в табл. 18.
Следует отметить, что этот способ сварки забывается незаслуженно, так как целесообразность его применения в отдельных случаях неоспорима, в особенности для науглероживания и нанесения порошковых специальных покрытий, а также для сварки по отбортовке тонких металлов и для сварки цветных металлов дугой косвенного действия, т. е. когда дуга горит между двумя угольными электродами на переменном токе. Косвенная дуга выдувается собственным магнитным полем на длину 100–150 мм. В зависимости от угла между электродами пламя дуги имеет различную температуру по оси, понижающуюся от 6000 °C в столбе до 900 °C в конце факела. Такой дугой можно сваривать легкоплавкие металлы малых толщин, выполнять пайку твердыми припоями, нагревать металл без расплавления, нагревать и сваривать стекло, кварц, керамику.
Сварка вертикальной палкой
В этом уроке мы рассмотрим методы вертикальной сварки штангой.
Вертикальная сварка — это просто сварка соединения под вертикальным углом. Этот угол будет 45 или меньше.
Если вы собираетесь сваривать каркас здания или чего-то еще, вы обнаружите, что это очень распространенное положение для сварки.
Плоская и горизонтальная сварка стержнем намного проще, чем вертикальная сварка стержнем, потому что закон сэра Исаака Ньютона гравитации здесь в полную силу.
Расплавленная лужа хочет исчезнуть. Поэтому вам необходимо использовать подходящий электрод для дуговой сварки. И тип сварочного стержня, который вы хотите использовать, будет либо сварочным стержнем fastfreeze, либо fillfreeze.
При сварке в вертикальном положении вы двигаетесь вверх или вниз. Технические термины сварки для этого: «Вертикально вверх» и «Вертикально вниз».
Вы можете использовать технику сварки «Вертикально вниз» на металле меньшей толщины. Причина этого в том, что более легкий материал не требует глубокого проникновения, и поэтому вероятность прожечь его меньше.
Если вы можете сваривать материал, используя технику «Вертикально вниз», вы обнаружите, что она намного быстрее, чем «Вертикально вверх».
Настройки тока и способы сварки по вертикали вверх и вниз по вертикали:
Параметры тока сварки штангой должны быть ниже, чем при сварке в плоском положении с использованием того же типа сварочного стержня.
Кроме того, при сварке вертикально вверх вы измените настройки немного выше, чем при сварке вниз того же вертикального материала.
Если вы действительно хотите получить хороший сварной шов, важно иметь хороший угол между стержнем и основным материалом.
Здесь методы сварки для вертикальной сварки штангой:
Сварка: Держите сварочный стержень на девяносто градусов (см. Рисунок A ниже).
Сварка плетением: используйте движение плетения вперед и назад, как показано ниже:
Вертикально вниз: наклоните удочку на пятнадцать градусов, но держите дугу вверх
направление плавления металла:
Если вам нужно создайте переплетенный сварной шов при вертикальной сварке вниз, вам нужно будет использовать плетение типа Z вперед и назад движение:
Типы соединений:
data-ad-format = «horizontal»>Наиболее распространенными типами соединений, которые вы будете сваривать в вертикальном положении с помощью аппарата для ручной сварки, являются тройники, внахлест и стыки.
Если вы собираетесь выполнять вертикальный угловой шов в тройнике или внахлестку
, ваш сварочный стержень должен располагаться под углом примерно девяносто градусов к материалу. Если он отклонится более чем на пятнадцать градусов, у вас не будет хорошей обработки расплавленного металла, и, следовательно, у вас не будет очень хорошего сварного шва.
Кроме того, дуга должна быть правильной, чтобы обеспечить качественное проплавление.
Если вы хорошо контролируете расплавленный металл, а дуга достаточно короткая, чтобы обеспечить хорошее проплавление, у вас будет сварка, которую вы ищете.А это значит, что у вас действительно хороший сварной шов.
Методы сварки вертикальных тройников:
Вертикальная сварка стержнем тройникового соединения требует сварки снизу вверх:
- Хорошая техника — направить сварочный стержень в плетеное движение в форме треугольника. См. Иллюстрацию A. Однако, если вы будете делать паузу на короткое время после каждых нескольких треугольников, вы получите лучшее проникновение и слияние.
- Если вы обнаружите, что присадочный материал сварочного стержня перегревается, извлеките стержень из сварочной воронки, но не прерывайте дугу. См. Иллюстрацию B для этой техники. Причина, по которой этот метод работает, заключается в том, что он позволяет разжиженному присадочному металлу затвердеть, но не стекать. Затем верните сварочный стержень в кратер сварного шва, чтобы сохранить размер сварного шва там, где вы хотите.
- Когда для выполнения сварного шва тройника
необходимо более одного прохода, вы можете использовать любое из движений плетения, показанных
на рис. 7-37, виды C и D. Небольшая пауза в конце
плетения гарантирует сплав без подрезки
кромок пластин.
Методы сварки вертикальных стыков внахлест:
Техника плетения треугольников снова используется при сварке стыков внахлест вертикальным стержнем. См. Иллюстрацию E ниже, чтобы увидеть, как это сделать. Это та же техника, что и на примере тройника выше. Но с той лишь разницей, что вы наклоните стержень в направлении металла, который обозначен буквой G (на рисунке E):
- Опять же, ненадолго отложите сварку и будьте осторожны, чтобы не попал присадочный материал чтобы пройтись по кромкам плетения, которые вы сделали.
- Если вы выполняете вертикальную сварку стержнем более толстого материала, вам, вероятно, потребуется сделать два или более прохода (более одного сварного шва). В этом случае вам нужно будет очистить свой первый сварной шов и уложить сварочные валики, как показано на рисунке F ниже.
- Используйте те же методы, которые я описал в разделе «Тройники», чтобы предотвратить любые возможные проблемы.
Методы сварки вертикальных стыковых соединений:
Нет никакой разницы в том, как вы готовите стыковое соединение в вертикальном или плоском положении, поэтому подготовьте края и материал одинаково.
Как и во всех процедурах сварки, вашей целью является получение качественного сварного шва. И для этого вам необходимо иметь отличное проникновение и сплавление наполнителя со стенками вашего металла. Вы также должны избегать любого потенциального подреза металла по бокам.
В дополнение к методам, описанным выше, вы поможете своему делу, контролируя дугу и делая ее короткой.
Вы можете сварить стыковое соединение до 0,25 дюйма за один проход (один сварной шов), если вы используете технику сварки палкой с плетением треугольником, как показано на рисунке A ниже.
Но если вы выполняете вертикальную сварку стержнем на материале толщиной 0,5 дюйма или толще, вам потребуется сделать несколько проходов (более одного или двух валиков). См. Иллюстрацию B ниже.
Последний проход должен быть больше половины круговое движение и похоже на плетение, но по краю сварных швов вы « взбейте его», «взбейте хорошо!» Извините, я не смог устоять перед рекомендацией Devo … в любом случае, вы поднимете стержень и на короткое время прекратите сварку на краю сварного шва, чтобы получить качественный, но более широкий сварной шов по сравнению с вашими предыдущими проходами, и вы Таким образом вы предотвратите возможное подрезание металла.
data-ad-format = «horizontal»> .Процедуры, методы и оборудование для обеспечения безопасности при дуговой сварке (часть вторая)
Многопроходная сварка
Рифленые и угловые сварные швы в тяжелых металлах часто требуют наплавки нескольких валиков для завершения сварки. Важно, чтобы валики наносились в заданной последовательности, чтобы получить самые надежные сварные швы с наилучшими пропорциями. Количество валиков определяется толщиной свариваемого металла.
Пластины от 1⁄8 дюйма до ¼ дюйма можно сваривать за один проход, но их следует прихватывать через определенные интервалы, чтобы они оставались ровными.Любой сварной шов на пластине толщиной более дюйма должен иметь скошенные края и проходить несколько проходов.
Последовательность нанесения валиков определяется типом соединения и положением металла. Перед нанесением следующего валика с каждого валика необходимо удалить весь шлак. Типичная многопроходная сварка стыковых соединений с канавкой показана на Рисунке 5-34.
Рисунок 5-34. Многопроходная канавочная сварка стыковых соединений. [щелкните изображение, чтобы увеличить] Методы позиционной сварки Каждый раз, когда изменяется положение сварного соединения или тип соединения, может потребоваться изменение любого из следующих параметров или их комбинации:
- Текущее значение
- Электрод
- Полярность
- Длина дуги
- Техника сварки
Значения тока определяются размером электрода, а также положением сварки.Размер электрода зависит от толщины металла и подготовки стыка. Тип электрода определяется положением сварки. Производители указывают полярность для каждого электрода. Длина дуги контролируется комбинацией размера электрода, положения сварки и сварочного тока.
Поскольку нецелесообразно приводить все возможные отклонения, вызванные различными условиями сварки, здесь обсуждается только информация, необходимая для обычно используемых положений и сварных швов.
Сварка в плоском положении
Существует четыре типа сварных швов, обычно используемых при сварке в плоском положении: бортовой, канавочный, угловой и соединение внахлест. Каждый тип обсуждается отдельно в следующих параграфах.
Бортовой сварной шов
При сварке валиком используется тот же метод, который используется при наплавке валика на плоскую металлическую поверхность. [Рисунок 5-35] Единственное отличие состоит в том, что наплавленный валик находится на стыке двух стальных пластин, сплавляя их вместе.Квадратные стыковые соединения можно сваривать за один или несколько проходов. Если толщина металла такова, что полное сплавление не может быть получено при сварке с одной стороны, соединение необходимо сваривать с обеих сторон. Большинство стыков необходимо сначала прихватить, чтобы обеспечить выравнивание и уменьшить коробление.
Рисунок 5-35. Правильный сварной шов.Сварка с разделкой кромок
Сварка с разделкой кромок может выполняться как на стыковом, так и на внешнем угловом соединении. Швы с разделкой кромок выполняются на стыковых соединениях, в которых свариваемый металл имеет толщину дюйма или более.Стыковое соединение может быть выполнено с использованием одинарной или двойной канавки в зависимости от толщины пластины. Количество проходов, необходимых для завершения сварки, определяется толщиной свариваемого металла и размером используемого электрода.
Любой сварной шов с разделкой кромок, выполненный более чем за один проход, должен быть тщательно очищен от шлаков, брызг и оксида со всех предыдущих сварных отложений перед сваркой поверх них. Некоторые из распространенных типов сварных швов с разделкой кромок, выполняемых на стыковых соединениях в плоском положении, показаны на Рисунке 5-36.
Рисунок 5-36. Пазовые швы на стыковых соединениях в плоском положении.Угловой шов
Угловой шов используется для изготовления тройников и соединений внахлест. Электрод следует держать под углом 45 ° к поверхности пластины. Электрод следует наклонять под углом примерно 15 ° в направлении сварки. Тонкие пластины следует сваривать с минимальным вращательным движением электрода или без него, и сварка выполняется за один проход. Для угловой сварки толстых пластин может потребоваться два или более прохода с использованием полукруглого плетения электрода.[Рисунок 5-37] 
Рисунок 5-37. Тройник угловой шов.
Сварка внахлест
Процедура выполнения углового сварного шва в стыке внахлест аналогична той, что используется для тройника. Электрод удерживают под углом примерно 30 ° к вертикали и наклоняют под углом примерно 15 ° в направлении сварки при соединении пластин одинаковой толщины. [Рисунок 5-38] 
Рисунок 5-38. Типичный угловой сварной шов внахлестку.
Сварка в вертикальном положении
Сварка в вертикальном положении включает любой сварной шов, нанесенный на поверхность, наклоненную более чем на 45 ° от горизонтали.Сварка в вертикальном положении сложнее, чем сварка в плоском положении из-за силы тяжести. Расплавленный металл имеет тенденцию стекать. Чтобы контролировать поток расплавленного металла, необходимо правильно регулировать напряжение и ток сварочного аппарата.
Установленный ток или сила тока меньше для сварки в вертикальном положении, чем для сварки в плоском положении для электродов аналогичного размера. Кроме того, ток, используемый для сварки снизу вверх, должен быть установлен немного выше, чем ток, используемый для сварки вниз на той же заготовке.При сварке держите электрод под углом 90 ° к вертикали и выполняйте сварку, перемещая валик вверх. Сосредоточьтесь на сварке сторон стыка, а середина позаботится о себе сама. При сварке вниз, когда рука находится под дугой, а электрод наклонен вверх примерно на 15 °, сварной шов должен двигаться вниз.
Сварка в положении над головой
Сварка в положении над головой — одна из самых сложных операций при сварке, поскольку для контроля расплавленного металла необходимо постоянно поддерживать очень короткую дугу.Сила тяжести имеет тенденцию вызывать падение или провисание расплавленного металла с плиты, поэтому важно, чтобы при выполнении сварки над головой всегда носили защитную одежду и головной убор.
Для сварных швов в верхнем положении электрод следует держать под углом 90 ° к основному металлу. В некоторых случаях, когда желательно наблюдать за дугой и кратером сварного шва, электрод можно удерживать под углом 15 ° в направлении сварки.
При выполнении угловых швов на тройниках или соединениях внахлестку необходимо поддерживать короткую дугу и не допускать перекатывания электрода.Движение дуги следует контролировать, чтобы обеспечить хорошее проплавление до корня сварного шва и хорошее сплавление с пластинами. Если расплавленный металл становится слишком жидким и имеет тенденцию провисать, электрод следует быстро отодвинуть от центра перед сварным швом, чтобы удлинить дугу и дать металлу возможность затвердеть. Затем следует немедленно вернуть электрод в кратер сварного шва и продолжить сварку.
Любой, кто обучается или занимается дуговой сваркой, всегда должен хорошо видеть сварочную ванну.В противном случае невозможно обеспечить сварку в стыке и удержание дуги на передней кромке лужи. Для лучшего обзора сварщик должен держать голову в стороне и вдали от дыма, чтобы он мог видеть лужу.