Как варить вертикальный и горизонтальный швы электросваркой: пошаговые инструкции

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.

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.

Создание шва электродом

Создаваемые швы электрическим инвертором имеют довольно обширную классификацию. При определении основных параметров учитывается тип соединяемых деталей. При рассмотрении того, как правильно варить вертикальный шов электросваркой, нужно учитывать их особенности. Наибольшее распространение получили следующие разновидности соединений:

1. Стыковые.
2. Тавровое.
3. Внахлест.
4. Угловое.

Создание шва электродом

Именно поэтому сварка вертикального шва проводят при тщательной подготовке поверхности.Применяемые технологии позволяют получить качественный шов только при правильном выборе толщины электрода. Она должна быть несколько меньше, чем ширина шва, так как для исключения вероятности стекания сплава рекомендуется водить стержень из стороны в сторону.

Условия для качественного вертикального шва

Практически все начинающие специалисты не знакомы с основными условиями получения качественного вертикального шва. Кроме этого, он должен характеризоваться высокой прочностью, быть выполненным качественно и иметь эстетичный вид.

Можно выделить несколько основных ошибок, которые допускаются при проведении подобной работы:

1. На момент поджога стержень должен находится в перпендикулярном состоянии. Если будет угол, то дуга может быть нестабильной.
2. Чем меньше длина дуги, тем быстрее происходит кристаллизация материала. За счет этого снижается риск появления подтеков. Однако, многие не соблюдают эту рекомендацию, так как небольшая дуга снижает показатель производительности.
3. Стержень накланяется для снижения вероятности появления подтеков, но выдерживать острый угол достаточно сложно.
4. При появлении подтека рекомендуется увеличить силу тока и ширину шва. За счет этого можно существенно ускорить процесс кристаллизации вещества.

Для получения соединения с высоким показателем качества нужно уделить внимание подготовительному этапу. Примером можно назвать удаление пыли и грязи, остатков краски и масла, ржавчины

В некоторых случаях проводится точечная сварка, за счет чего риск появления потеков снижается в несколько раз.

Качественный вертикальный шов

В заключение отметим, что качество сварочного шва зависит от довольно большого количества параметров. Примером можно назвать мастерство сварщика или характеристики соединяемых материалов. В зависимости от некоторых из приведенных выше параметров проводится выбор наиболее подходящей технологии.

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Прежде всего нужно подготовить оборудование и спецодежду.

Инструменты и средства защиты

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

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

Дефекты

Расскажем, с чем может столкнуться каждый при неправильном выполнении работ.

Непровар

В стыке остаются полости воздуха или несоединенной стали.

Результат – непрочное соединение. Причина – малая сила тока или слишком быстрое перемещение электрода.

Подрез

По сути, это канавка, которая образуется так – сварная ванна очень широкая, поэтому заготовка прогревается на большое расстояние. Капля расплава сходит вниз, а на месте образуется полость. Чтобы этого не допустить, следует уменьшить электродугу. Очень характерно для вертикалов или углов.

Прожог

С этим сталкивается каждый новичок, желающий усилить подачу электричества. Образуется полость. Здесь посоветовать можно одно – нужно плавно вести электрод, подолгу не оставлять его на одном месте. Подробнее о дефектах и причинах на видео:

Поры и наплывы

По сути это неровности – в одном месте кристаллизация прошла быстрее, а в другом – медленнее. Обычно виной этому неправильно подобранные электроды (просто некачественные) или сквозняк. Выглядит это так:

Технология вертикальной сварки

Вертикальная плоскость предусматривает применение разных способов (в зависимости от типа соединяемых металлов, наличия соответствующих навыков).

Варка электродом

Создаваемые подобным способом швы имеют разные виды.

При сварке электродом применяют следующие способы формирования шва:

• стыковой;
• внахлест;
• тавровый;
• угловой.

Для поддержания устойчивой дуги края деталей очищают от загрязнений. Угловой шов сваривают, правильно подбирая толщину стержня. Она должна быть меньшей, чем ширина обрабатываемой области.

Для исключения образования подтеков электрод ведут, двигаясь в разные стороны.

Использование полуавтомата

При использовании инверторного сварочного аппарата учитывают следующие моменты:

1. Способ предварительной обработки деталей выбирают в соответствии с типом предстоящих работ. При этом определяют толщину металла и его обрабатываемость.
2. Дуга должна быть короткой, сила тока — средней.
3. Обработанный специальным составом стержень размещают под наклоном 80º против свариваемых изделий.
4. Создавая вертикальный шов, стержнем водят по всей ширине сварочной ванны.

Качественное сварное соединение получают при отрыве дуги. Этот способ следует использовать новичкам, т.к. он прост и удобен. В период отрыва металл остывает, вероятность образования подтеков снижается. Однако это негативно влияет на производительность.

В процессе сварки важно соблюдать следующие условия:

1. Ставить наконечник на полочку кратера.
2. Рабочую часть сдвигать из стороны в сторону, охватывая всю обрабатываемую область. Можно использовать принцип петель или короткого валика.
3. Снизить показатель силы тока на 5 А от среднего значения, что позволит задать иную форму и другие параметры шва.

Основные показатели выбирают экспериментальным способом. Поэтому качество соединения зависит от того, знает ли работник, как правильно варить вертикальный шов (электросварка помогает сформировать любые соединения).

Инструкция для начинающих

Работа с инвертором для начинающих требует облачения в следующие элементы защитной экипировки:

• рабочий костюм, перчатки, ботинки из огнеупорных материалов;
• головной убор, закрывающий затылок;
• маску сварщика, защищающую глаза и лицо.

Чтобы соединить металлы, применяют исправное ручное или полуавтоматическое оборудование. Электрические компоненты должны быть изолированы прочным корпусом от остальных деталей. Не допускается использование кабелей с поврежденной оплеткой, не соответствующих техническим характеристикам аппарата. Рабочее место сварщика снабжают всем необходимым: специальным столом, заземляющей шиной, осветительным прибором, средствами противопожарной защиты.

Принципы сварки горизонтального шва

В этом случае рабочий наконечник ведут как справа-налево, так и в обратном направлении.

При сварке горизонтальных швов на вертикальной поверхности ванна смещается вниз, поэтому требуется достаточно большой угол наклона электрода. Значение устанавливают с учетом скорости движения стержня, силы тока, что препятствует смещению сварочной ванны. Если металл образует наплывы в нижней части, скорость движения повышают, нагревая материал в меньшей степени.

Другой способ — сварка с отрывом дуги (дуговая сварка). В периоды передышки можно незначительно снизить силу тока: металл, остывая, прекратит стекать. Перечисленные способы применяют попеременно.

Рекомендации для сварщиков

При формировании швов в вертикальном и горизонтальном положениях специалист не должен допускать отрыва расплава от обрабатываемой области.

Это возможно, если соблюдать рекомендации, зависящие от техники сварки:

1. Снизу вверх. Электрод ведут от нижней точки к верхней. Таким способом удается получить наиболее качественное соединение. Для образования шва достаточной ширины используют разные варианты движения стержня, например «елочкой». На первом этапе стыки прихватывают в нескольких местах, исключающих смещение свариваемых заготовок. Угол наклона стержня удерживают в пределах 45-90°. Электрод двигают со средней скоростью. Допускаются зигзагообразные движения.
2. Сверху вниз. Такой метод подойдет опытному сварщику. Стержень выставляют под прямым углом. При расплавлении наклон меняют на 15-20º. В таком случае применяют другие варианты движения — прямоугольными, пилообразными или волнообразными зигзагами.

Метод сверху вниз также считается правильным, но сложным. Он позволяет получить наиболее качественные стыки.

Запуск дуги для работы

Рассмотрим два наиболее вероятных варианта, которые предпочтительны для техники сварки вертикальных швов.

Сварщик, используя держак, где встроен электрод, начинает постепенное движение, где потребуется прикоснуться к металлической поверхности. Далее необходимо быстро отвести электрод назад, примерно на 2-4 мм. В результате появится необходимое пламя дуги. Рабочая долина дуги обеспечивается медленным опусканием устройства. Принцип задачи как варить вертикальный шов дуговой сваркой, зависит, прежде всего, от параметра расплавления

Сварщик должен соблюдать меры предосторожности, перед тем как появится дуга, необходимо надеть защитную маску или очки, для защиты лица или глаз.
Сварщик быстро проводит по металлической поверхности кончиком электрода, а затем точно также быстро отодвигает держак на себя, но примерно на 2 мм от поверхности металлического изделия. В определённый момент, между электродом и поверхностью образуется электрическая дуга

В процессе выполнения задачи как варить вертикальный шов электродом, необходимо придерживаться одинаковой длины дуги. Сама дуга на начальном этапе, должна быть исключительно короткой. Возле шва образуются небольшие рабочие капли металла. Процесс плавления будет максимально плавным и спокойным. Шов получается глубокий и ровный. Если рабочая длина дуги будет слишком длинной, то основная поверхность металла не проплавиться до конца. Металлическая поверхность электрода начнётся окисляться, появятся значительные брызги на поверхности металла. Шов после проведения сварки будет выглядеть совершенно неровным, имеющий многочисленные окисловые вкрапления.
Общую длину рабочей дуги можно определить по своеобразному звуку, который характерен для процесса как правильно сварить вертикальный шов ручной дуговой сваркой. Слишком длинная дуга имеет характерный звук, который издаётся в процессе работы, и, следовательно, возможны появления хлопков.

В месте, где образовался кратер, тщательно заваривают, иначе есть риск нарушения общего принципа технологической работы. Если потребуется сварить узел, который используется для основной эксплуатации в общем технологическом процессе, то возможно появление, так называемой технологической «усталости». Категорически запрещено возбуждать дугу в данном месте, иначе вертикальный шов электродуговой сваркой, вызывает так называемый рабочий «ожог» металла. В данном месите, во время эксплуатации конструкционной детали, в будущем возможно разрушение.

Виды угловых швов (положения сварки)

Соединения классифицируют по множеству признаков. В первую очередь, это способ установки заготовок. В зависимости от требований к прочности готовой конструкции шов делают одно- или двухсторонним.

Во втором случае шов получается надежным, дольше держит форму. При односторонней сварке конструкция может деформироваться.

Нижние

При работе таким способом одна деталь находится в горизонтальном положении, другая — в вертикальном. Шов формируется в прямом углу между поверхностями.

Если толщина заготовки не превышает 12 мм, разделка кромки не требуется, однако нижнюю часть установленного перпендикулярно листа срезают так, чтобы расстояние между краями было менее 2 мм. При работе с толстыми деталями делается V-образная разделка.

Пример углового шва.

Вертикальные и горизонтальные

При сваривании деталей, расположенных вертикально, расплав стекает вниз. Исключить образование капель помогает уменьшение длины дуги, для этого наконечник электрода приближают к обрабатываемой области.

Сварка шва имеет такие особенности:

Вертикальный сварочный шов и схема движения электрода.

1. Металл подготавливают с учетом типа соединения и толщины заготовок. Детали закрепляют в нужном положении, накладывают короткие прихватки. Это препятствует смещению конструкции во время работы.
2. Шов формируют как снизу-вверх, так и в обратном направлении. Первый способ считается более удобным. Под воздействием дуги сварочная ванна смещается вверх. Шов получается более качественным.
3. Вести угловую сварку в вертикальной позиции можно с отрывом дуги. Во время перерыва расплав успевает остывать. При этом используют те же движения электрода, что при сварке без отрыва: в разные стороны, вкруговую или петлей.
4. При сварке сверху вниз стержень устанавливают под прямым углом по отношению к поверхности заготовки. После возбуждения дуги прогревают деталь, отпускают наконечник и ведут сварку в этом положении. Способ не совсем удобен, поскольку требует постоянного контроля. Однако шов приобретает требуемые характеристики.

Горизонтальные соединения также можно формировать в разных направлениях. Метод выбирают с учетом предпочтений сварщика

Ванна также смещается вниз, поэтому угол наклона электрода увеличивают, принимая во внимание скорость сварки и силу тока.

При стекании расплава делают более быстрые движения, периодически отрывают дугу. За эти перерывы металл остывает, капли не образуются. Можно попробовать изменить напряжение. Эти методы используют поэтапно.

Горизонтальный сварочный шов.

Потолочные швы

Это самый сложный способ формирования соединений. Он требует наличия опыта, постоянного контроля обрабатываемой области. В процессе сварки электрод удерживают перпендикулярно потолку.

Длина дуги минимальная, скорость движения неизменная. Стержень ведут круговыми движениями, расширяющими область расплавления.

Сварка потолочных швов.

В лодочку

Угловые стыки нередко приходится проваривать с обеих сторон. Для правильного ведения процесса заготовки устанавливают так, чтобы их плоскости находились под одинаковым наклоном. Такой способ называется сваркой «в лодочку». Это упрощает выбор движений электрода, улучшает качество шва.

Сварка в лодочку.

Подбор сварочных электродов

Чтобы правильно выбрать подходящий электрод, необходимо учесть несколько важных параметров:

• Толщину заготовки;
• Марку стали.

В зависимости от вида электрода подбирается значение силы тока. Сварка может выполняться в самых разных положениях. Нижняя подразделяется на группы:

• Горизонтальная;
• Тавровая.

Сварка вертикального типа может быть:

• Снизу вверх;
• Потолочная;
• Тавровая,

Каждый производитель в инструкции к электродам, обязательно сообщает значение сварочного тока, при котором они будут нормально работать. В таблице показаны классические параметры, применяемые опытными сварщиками.

На величину силы тока оказывает влияние пространственное положение, а также величина зазора. К примеру, чтобы работать с 3 миллиметровым электродом, сила тока должна достигать 70–80 ампер. Таким током можно пользоваться для выполнения потолочной сварки. Этого будет достаточно для сварки деталей, когда величина зазора намного превосходит диаметра электрода.

Чтобы варить снизу, при отсутствии зазора и соответствующей толщине металла, разрешается для обыкновенного электрода установить силу тока в 120 ампер.

Сварщики с большим опытом рекомендуют для расчета использовать определенную формулу.

Для определения силы тока берется 30–40 ампер, которые должны соответствовать одному миллиметру диаметра электрода. Другими словами, для 3 мм электрода нужно установить ток 90-120 ампер. Если диаметр равен 4 мм, сила тока будет равна 120–160 амперам. Если выполняется вертикальная сварка, сила тока уменьшается на 15 %.

Для 2 мм устанавливается примерно 40 – 80 ампер. Такую «двойку» всегда считают очень капризным.

Существует мнение, что если диаметр электрода имеет малые значения, значит с ним очень легко работать. Однако это мнение ошибочно. К примеру, чтобы работать с «двойкой» нужна определенная сноровка. Электрод быстро горит, он начинает сильно греться при установке большого тока. Такой «двойкой» можно варить тонкие металлы при малом токе, но необходим опыт и большое терпение.

Электрод 3 — 3.2 мм. Сила тока 70–80 Ампер. Сварка должна проводиться только на постоянном токе. Опытные сварщики считают, что выше 80 ампер, невозможно выполнить нормальную сварку. Это значение годится для резки металла.

Сварку нужно начинать с 70 Ампер. Если увидите, что невозможно проварить деталь, добавьте еще 5-10 Ампер. При непроваре в 80 ампер, можно установить 120 ампер.

Для сварки на переменном токе можно установить силу тока 110-130 ампер. В некоторых случаях устанавливают даже 150 Ампер. Такие значения характерны для трансформаторного аппарата. При сварке инвертором, эти значения намного ниже.

Электрод 4 мм. Сила тока 110-160 Ампер. В данном случае разброс, равный 50 амперам зависит от толщины металла, а также вашего опыта работы. «Четверка» также требует особого мастерства. Профессионалы советуют начинать со 110 ампер, постепенно увеличивая силу тока.

Электрод 5 миллиметров и больше. Такие изделия считаются профессиональными, их используют только профи. В основном их применяют для наплавки металла. В сварочном процессе они практически не участвуют.

Подготовка к процессу

Перед началом работы нужно подготовить сварочный аппарат:

• Проверить значение напряжения и частоты тока, данные должны совпадать и в сети и на корпусе аппарата;
• Если есть режим выбора напряжения, то лучше сразу выставить, далее выставить значение тока. Параметр мощности должен соответствовать номеру электрода, то есть диаметру.
• Проверить изоляцию кабеля. Надёжно закрепить зажим «заземление».
• Проверить все кабели, изолированы ли они, соединения, штепсели.
• Вставить электрод в держатель, который может быть винтовым и пружинным. Обязательно убедиться в том, что электрод держится крепко.

Например, инвертор имеет два кабеля. Один подсоединяется к детали, второй держит электрод. На них подают разные значения тока: плюс – на деталь, минус – на электрод при «прямой полярности». В некоторых случаях необходимо варить в режиме «обратная полярность», то есть плюс на электрод, минус на деталь.

Место сварки тоже должно быть подготовлено. Нужно очистить поверхность металла от любых загрязнений, ржавчины, окалины, масла. Большинство дефектов сварки возникают из-за плохо подготовленной поверхности. Электроды перед сваркой необходимо проверить на целостность: его покрытие должно быть однородным, без сколов. Также часто требуется просушить или прокалить расходные материалы.

Еще один важный вопрос: какой ток выставлять. Чем выше ток, тем стабильнее дуга, но сильно большое значение может прожечь металл. Выставляемый ток напрямую зависит от номера электрода и толщины детали. Для горизонтальной сварки можно ориентироваться на следующие значения ампеража: (таб.1)

Для вертикальной сварки значения нужно уменьшать на 15%, для потолочных швов – на 20%. Однако на практике в процесс сварки вмешивается множество других факторов, поэтому выявить правильный ампераж можно только опытным путём.

Как варить

Перед тем как приступить к свариванию производится технологическая подготовка. Детали следует разметить, произвести резку, поверхности зачищаются от загрязнений, ржавчины и высушиваются при наличии влаги.

Две свариваемые детали должны лежать на ровной поверхности и иметь между собой зазор 2-3 мм, зажигаем электрод ударом или «чиркнув» как спичку, выполняем две прихватки, что бы избежать деформации свариваемого соединения.

Видео

В ролике ниже показано, к чему может привести сваривание, если не делать прихватки (что нужно знать про прихватки тут).

с подкладкой (съемной или остающейся)

Вести электрод можно на себя, от себя, справа налево и слева направо. В зависимости от толщины металла и рекомендованного пространственного положения электрода выбирается способ движения электрода для лучшего сваривания, так же электрод во время работы держится под углом 45 градусов.

После выполнения шва убирается шлак и зачищается поверхность. Что бы избежать прожегов применяют подкладки, с ними работа складывается более уверенно, можно увеличить ток и не варить с другой стороны шва (см. фото слева).

Сварка в нижнем положении

Детали зачищаются, для тонкого металла разделка кромок не выполняется, зазор между свариваемыми деталями составляет 1-3 мм. Производится сборка, устанавливаются прихватки (после прихватки зачищаются), далее сварку производим с обратной стороны прихваток.

Толщина валика не должна превышать 9 мм, а высота 1,5 мм. Сварку осуществляем слева направо, выполняем кольцевые колебательные движения против часовой стрелки, так же завариваем вторую сторону, на второй стороне можно увеличить ток, после сварки зачищаем поверхности.

стыковое соединение с отбортовкой кромок (для тонкого металла)

В процессе сварки электродом совершается 2-3 движения.

1. Электрод опускают вниз по мере его плавления обеспечивая стабильное горения сварочной дуги.
2. Электрод перемещают с равномерной скоростью наклонив его под углом 15-30 градусов от вертикали. В другой плоскости электрод перпендикулярен поверхности соединения.
3. В случае необходимости получения сварного шва увеличенной ширины применяют различные колебательные движения.

Как вам статья?