Сварка вертикальных швов

Как работать?

Несколько рекомендаций, как правильно сваривать металл инвертором для новичков, помогут освоить технологию. Силу тока для начала можно выставить, используя табличные значения. Теперь можно приступать непосредственно к сварке.

Розжиг дуги

Дуговая сварка для опытных и для начинающих начинается с розжига дуги. Дугу разжигают двумя способами:

• чиркая электродом по заготовке
• постукивая.

Для начинающих домашних мастеров рекомендуется зажигать дугу методом чиркания. Подводить электрод к заготовке нужно быстро, а отводить- медленно, на расстояние 2-3 мм.

Как вести электрод?

Чтобы тяжелый кабель не поворачивал держатель при ведении вдоль шва, мастера дают следующий совет: обернуть его вокруг рабочей руки и прижать к боку.

Вести держатель нужно равномерно, без рывков и остановок, на одном и том же расстоянии между кончиком электрода заготовкой.  Нужно учитывать то, что по мере движения вдоль шва стержень выгорает и длина его уменьшается.

Как научиться сваривать металл ровно?

В зависимости от особенностей шва используется несколько техник, определяемых положений электрода относительно заготовки:

• углом вперед (30-40о) подходит для вертикальных и потолочных швов, неповоротных стыков труб,
• прямой угол (90о) удобен для труднодоступных мест и стыков профильного проката,
• углом назад (30-40о).

Сварочный шов для начинающих рекомендуется способ «углом назад».

Контроль дугового промежутка

Очень важен постоянный зазор между кончиком стержня и деталью. Правильно поддерживать его в пределах 2-3 мм. При увеличении зазора возрастает мощность дуги, теряется ее стабильность, расплав начинает разбрызгиваться.

При уменьшении зазора мощность дуги падает, возрастает риск непровара и залипания электрода.

Для начинающих лучше осваивать электросварку инвертором. Если нет опытного сварщика, который сможет научить всем основам и тонкостям сварного дела, освоить сварку можно и самостоятельно. Толстый самоучитель приобретать необязательно, вполне достаточно данных рекомендаций.

Как варить вертикальный шов

Сварка таких швов (наклонных и потолочных) — довольно сложный процесс. Это связано с тем, что даже расплавленный металл подвержен закону всемирного тяготения. Его все время тянет вниз, что и вызывает трудности. Начинающим сварщикам нужно будет потратить много времени, чтобы научиться этому.

Существует 3 технологии варки вертикального шва:

Треугольник. Применяют при соединении деталей толщиной не больше 2 мм. Сварка происходит снизу вверх. Жидкий металл находится сверху застывающего. Он стекает вниз, тем самым закрывая шовный валик. Стекающий шлак не мешает, т. к. он движется по затвердевшей ванне, которая выходит под определенным углом. Внешне сварная ванна похожа на треугольник

В этом способе важно безошибочно двигать электрод для полного заполнения стыка.
Елочка. Такой вид сварки подойдет для зазоров между заготовками, равными 2−3 мм

По кромке от глубины на себя необходимо электродом расплавить металл на всю толщину заготовки и, не останавливаясь, спустить электрод до зазора. После того как произойдет проплавка, сделать все это по другой кромке. Нужно продолжать от низа до верха сварочного шва. Так получается равномерное расположение расплавленного металла в пространстве зазора. Важно не допустить образования подрезов кромок и подтеков металла.
Лестница. Такой способ применяется при большом зазоре между соединяемыми заготовками и малом притуплении кромок (или его отсутствии вообще). Сварка осуществляется зигзагообразно от одной кромки к другой снизу вверх. Электрод длительное время останавливается на кромках, а переход производится быстро. Валик будет иметь небольшое сечение.

https://youtube.com/watch?v=eNo05v10ToM

Полярность при сварке

Расплавление металла в процессе сварки осуществляется под действием тепла дуги. Она образуется между металлом и электродом при их подключении к противоположным клеммам сварочного устройства.

Есть 2 варианта выполнения сварочных работ: прямой и обратной полярности.

• В первом случае электрод подключают к минусу, а металл — к плюсу. Осуществляется пониженное введение тепла в металл. Место расплавления узкое и глубокое.
• Во втором случае электрод подключается к плюсу, а металл — к минусу, происходит пониженное введение тепла в изделие. Место расплавления широкое, но не глубокое.

При выборе сварки необходимо учитывать, что элемент сети, подключенный к плюсу, нагревается больше. На прямой полярности варят толстый металл, а на обратной — тонкий.

https://youtube.com/watch?v=GrVBaIZ3ddE

Советы для «чайников»

• не пренебрегать средствами защиты;
• перед выполнением работы стоит потренироваться для предотвращения ошибок;
• сварку нужно выполнять с минимальной рекомендованной величиной силы тока;
• не забывать отбивать шлак;
• для уменьшения деформации изделия нужно закрепить детали в процессе сварки;
• соблюдать инструкции и рекомендации.

Помимо того, что сваркой можно соединять детали, ею можно и разрезать их. Для этого необходимо увеличить силу тока и отрезать деталь или уголки. Только ровно это сделать не получится.

Применяя это руководство, можно постепенно улучшать свои навыки и в дальнейшем без проблем пользоваться инверторной сваркой. Главное в этом деле — практика.

https://youtube.com/watch?v=Gc48nLTwTDg

Виды сварок

Разные виды сварок отличаются друг от друга способом воздействия на соединяемые материалы.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Автоматическая. В отличие от полуавтоматики весь процесс проводится сварочным аппаратом. Необходима только настройка автомата для конкретной операции.
5. 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.

Советы

Сварка швов, расположенных вертикально, считается достаточно трудной для грамотного исполнения. Помочь могут теоретические знания особенности технологии сварки, позволяющие получить качественный вертикальный сварочный шов и как правильно его варить.

Следует соблюдать следующие условия:

1. При поджоге электрода его положение должно быть перпендикулярным по отношению к свариваемому материалу.
2. Чем дуга будет короче, тем металл будет кристаллизоваться быстрее. Это снижает риск появления подтеков, портящих внешний вид шва.
3. Чтобы капли жидкого металла не стекали вниз при формировании дорожки, электрод следует наклонять.
4. При подтекании металла увеличивают ширину шва и силу тока.
5. Двигаться следует снизу. При необходимости выполнять движения вниз придется приготовиться к тому, что качество шва будет пониженным. Немного поможет плавность перемещения.
6. При сварке тонких пластинок следует предварительно тщательно их очистить. Имеет смысл в этом случает применять сваривание точками. Это снизит риск прожога тонких листов.
7. Сварку толстых изделий целесообразно осуществлять несколькими слоями многопроходным способом. Для последующих слоев можно использовать электрод несколько большего диаметра. При этом последний слой не должен заходить за пределы разделки кромок.

Вертикальные сварочные швы получатся качественными при учете толщины деталей и выбора подходящей методики. Поскольку вертикальное положение шва вносит дополнительные трудности, большую роль играет надежная фиксация свариваемых деталей.

Конструкция

Конструкция инвертора для сварки достаточно сложная, это объясняется его широкими возможностями и удобством эксплуатации. Аппарат состоит из:

• корпус,
• панель управления с регулятором силы тока, индикаторами режимов и параметров,
• шасси,
• ручка для переноски, компактные модели снабжаются ремнем для переноски на плече,
• электронная схема инверторного преобразователя напряжения,
• вентилятор для охлаждения,
• сетевой кабель,
• сварочные провода.

Бытовые модели весом в 5-7 кг способны развивать сварочный ток до 120-150 А, их легко можно носить на плече. Такие устройства могут варить сталь толщиной до 4-5 мм.

Более мощные модели сварочных инверторов могут выдавать ток до 250 А, их уже переносят за ручку- вес составляет до 20 кг. Сварка для «чайников» лучше всего осваивается именно на инверторе.

Используемое оборудование

Работа может вестись как инвертором, так и обычным трансформатором. Вне зависимости от выбранного устройства, следует несколько уменьшить силу тока, ее значение должно быть примерно на четверть ниже, в сравнении с аналогичными работами, выполняемыми на полу.

К примеру, надежное соединение 5-миллиметровых пластин можно получить, установив силу тока на 100 Ампер.

Оптимальный диаметр электродов – 3-4 миллиметра, не больше.

Перед началом работ они тщательно просушиваются. Это минимизирует разбрызгивание, а также исключает выделение газа. Края свариваемых деталей зачищаются.

Техника безопасности

Сварка в потолочном положении – тяжелая работа, при выполнении которой обязательно нужно соблюдать меры безопасности. Выглядят они следующим образом:

1. Одежда – плотная спецовка, перчатки с длинными манжетами, которые не “пропустят” окалины под рукава. Голову следует прикрыть плотной шапкой. Длина брюк должна быть с определенным запасом, так как капли расплавленного металла, ударяясь об пол, разбрызгиваются и могут попасть на ноги.
2. Все легковоспламеняющиеся предметы и жидкости следует удалить из рабочей зоны.
3. При отбивании шлака нужно надеть очки, чтобы мелкие частицы металла не попали в глаз.
4. Все провода изолируются, если работа останавливается, сварочный аппарат обесточивается.

В процессе работы следует устраивать перерывы, снимая нагрузку с мышц шеи и рук.

Секреты работы

Сварка потолочного шва электродами ведется с применением некоторых “приемов”, упрощающих процесс, повышающих качество готового результата:

• работать лучше короткой дугой, это повышает точность;
• держать электроды лучше с небольшим отведением вбок, это снижает вероятность растекания наплавленного металла;
• ширина шва не должна быть больше диаметра используемого электрода;
• шов ведется “на себя”. Такой подход дает возможность контролировать его качество и состояние, а также подобрать наиболее комфортный рабочий темп.

Рабочие методики

Работа дуговой сваркой может выполняться в следующих техниках:

1. Полумесяц. Изначальное положение электрода относительно плоскости потолка находится в пределах от 90 до 130 градусов. При движении мастер как бы описывает элементами полумесяцы.

Практика показывает, что такой метод оптимально подходит для начинающих сварщиков.

Да, временные затраты тут довольно высоки, что объясняется необходимостью формирования шва в несколько проходов, зато точность максимально высока и нет каких-либо сложностей. Специалисту достаточно следить за тем, чтобы:

• скорость сварки не была слишком высокой;
• не формировать валики большой толщины, провоцирующие растекание наплавляемого металла.

2. Обратно-поступательная техника. Здесь также предстоит приготовиться к тому, что работа окажется монотонной и не быстрой, придется пройтись по шву несколько раз.

Сначала формируется основной, корневой шов, для которого используется электрод толщиной 3 миллиметра. Сила тока при формировании корневого шва ставится на среднее значение.

3. Лесенка. Как и в первом случае, изначальное положение электрода по отношению к основанию лежит в пределах от 90 до 130 градусов.

В процессе работы элемент отводится в сторону, что позволяет исключить вероятность растекания наплава. Сварщик ждет, пока металл остынет, после чего продолжает процесс. Если нужно получить длинный сварной шов, то такой способ – лучший вариант.

Правила и требования

Понять, как правильно варить потолочный шов электросваркой, помогут и следующие правила, рекомендации и нормы:

1. Перед началом работы нужно как можно плотнее свести свариваемые детали. Чем меньше зазор, тем проще получить качественный и прочный шов. Практика показывает, что новичку справиться с большим зазором почти нереально, тут нужен опыт.
2. Кромки нужно разделать. В том случае, если толщина свариваемой металлической детали больше 5 миллиметров, нужно сформировать V-образный скос.
3. При подносе электрода к рабочей плоскости нужно выдерживать угол в 45 градусов. Новичкам можно посоветовать использовать короткие половинчатые электроды, чтобы повысить точность манипуляций.
4. Если плоскости изначально плотно подогнаны друг к другу, зазор минимален, то первый шов формируется почти без колебательных движений электродом. Такой подход позволяет полноценно заполнить зазор наплавом. Следующий шов делается с увеличенной шириной, что повышает общую конструктивную прочность.
5. Лучше работать короткими прерывистыми дугами. Это позволяет каплям наплавленного металла быстро остывать и прочно сцепляться с основанием. Такой подход, во-первых, обеспечивает большую эстетичность и прочность шва, а, во-вторых, сводит к минимуму опасное разбрызгивание.

Сварка элементов

Уверенно освоив азы сварочного процесса, можно переходить к соединению элементов в единую конструкцию. И здесь тоже есть свои тонкости, связанные с реакцией металла на такое воздействие.

В первую очередь нужно правильно оценивать длину шва и добиваться того, чтобы он не тянул соединяемые детали на стыках. Для этого их обязательно фиксируют в заданном положении с помощью струбцин или другими способами. А чтобы закрепить фиксацию, прихватывают поперечными швами в нескольких местах. И лишь потом обваривают.

Порядок сварки зависит от длины стыка. В одном направлении и в один заход можно варить лишь короткие швы длиной до 300 мм. Если это расстояние больше, необходимо компенсировать возникающие напряжения, накладывая швы небольшими отрезками.

Схемы выполнения швов в зависимости от длины

Не слишком красивые швы по окончании работы можно аккуратно срезать и отшлифовать болгаркой.

Выбор аппарата для бытовой сварки

Видов сварки сегодня очень много. Но большинство из них предназначены для специальных работ или рассчитаны на промышленные масштабы. Для бытовых нужд вряд ли потребуется овладевать лазерной установкой или электронно-лучевой пушкой. Да и газовая сварка для начинающих – не самый лучший вариант.

Самый простой способ расплавить металл для соединения деталей – точечно воздействовать на него высокой температурой электрической дуги, возникающей между элементами с разными зарядами.

Электрическая дуга

Именно этот процесс обеспечивают аппараты для электродуговой сварки, работающие от постоянного или переменного тока:

Сварочный трансформатор варит переменным током. Для новичка такой аппарат вряд ли подойдет, так как работать с ним сложнее из-за «скачущей» дуги, для управления которой нужен немалый опыт. К другим минусам трансформаторов можно отнести негативное влияние на сеть (вызывает скачки напряжения, которые могут привести к поломке бытовой техники), сильный шум при работе, внушительные габариты прибора и большой вес.

Сварочный трансформатор

Инвертор имеет множество преимуществ перед трансформатором. Он вызывает электродугу постоянным током, она не «скачет», поэтому процесс сварки проходит более спокойно и контролируемо для сварщика и без последствий для домашней техники. Кроме того, инверторы компактны, легки и практически бесшумны.

Сварочный инвертор

Другие виды сварки

Важнейшим элементом любой металлоконструкции является сварной шов. В связи с этим техника сварки вертикальных швов, а также других вариантов соединения будет крайне полезна новичкам.

Существует большое количество методов, применяемых для формирования надежных стыков в случае различного расположения деталей относительно друг друга. Также разработаны специальные техники движения электродов, например, елочкой, лодочкой и т.д.

К наиболее простым видам сварки относится работа в горизонтальном положении. Однако существуют и более сложные виды швов.

Стыковые

Проще всего осуществлять данный тип соединения не на вертикальной плоскости, а на горизонтальной.

Чертеж сварочных швов.

Выполнять сварочный процесс можно несколькими способами:

• в пространстве;
• на съемной медной подкладке;
• с предварительным швом.

В первом случае самым трудным является проваривание корня по всему изделию. Упростить задачу может применение медной подкладки. Благодаря высокой теплопроводности она предотвратит оплавление поверхности под деталями в результате контакта с расплавленным материалом. Ее можно легко удалить после окончания работ.

Сварные многослойные

Данная технология предусматривает проведение нескольких проходов. Перед каждым проходом предыдущий слой очищается и остывает. В связи с этим подобный способ соединения существенно отличается от других.

Слои варятся с использованием электродов разного диаметра. Нижний свариваем стержнями в 3-4 миллиметра в диаметре, а последующие – 5-6 миллиметров. Самый верхний слой является выпуклым, кроме того он выполняет термообработку нижних слоев.

https://www.youtube.com/watch?v=yEz_cweZtyQ

Кольцевые

Используется в стыковке труб и различных деталей запорной арматуры. Представляет собой смешанные виды дуговой сварки.

Вначале электросваркой делается вертикальный шов сбоку трубы, затем по окружности формируется горизонтальный. Таким же образом осуществляется сварка пластин, расположенных на потолке.

Особенности техники подготовки к кольцевой сварке следующие:

• изделие тщательно очищается;
• деформированные участки обрезаются и выравниваются;
• кромки зачищаются до блеска.

Обработка стыков во время сварочного процесса осуществляется постоянно, а повороты провариваются в несколько проходов. Каждое последующее соединение наносится только после очистки предыдущего от шлака.

В случае обнаружения трещин их удаляют, а образованный фрагмент заново заваривают.

Потолочные

Характеристики разных видов сварных соединений.

Каждый неопытный сварщик окажется в замешательстве, столкнувшись с необходимостью сварить потолочный шов электросваркой. Данный тип соединения можно смело назвать сложнейшим сварочным швом. Следует отметить, что потолочная сварка вызывает массу проблем, связанных с неудобным положением мастера при работе.

Капли раскаленного металла так и норовят сорваться и упасть вниз, что еще больше осложняет процесс работы. Сам же расплавленный метал удерживается в ванне за счет действия силы поверхностного натяжения.

Сварка потолочного шва предполагает расположение электрода по нормали к поверхности изделия. При этом стержень осуществляет круговые движения. Таким образом удается расширить соединение.

Дуга должна быть короткой, чтобы исключить подрезы. Варить потолочный шов необходимо по следующей методике – металл должен затвердеть с наибольшей скоростью. Подобного эффекта удается достичь при использовании электродов с покрытием, у которого высокая температура плавления.

Помимо круговых следует также совершать вертикальные движения. Отдаление электрода от ванны приведет к гашению дуги. В результате металл начнет остывать и ванна уменьшится.

Таким образом, помимо стандартных дефектов формируемых при сварке, сварка потолочных швов характеризуется еще одной неприятной особенностью, избавиться от которой невозможно. Осуществляя подобное соединение необходимо заранее понимать то, что оно будет ослабленным и менее надежным, чем любое другое.

В связи с вышесказанным, в промышленном производстве подобные стыки практически полностью отсутствуют.

Как варить инвертором тонкий металл. РДС- Ручная дуговая сварка.

Основная сложность у новичков бывает зажигание сварочной дуги. Если опыта и практики недостаточно, то прожега не избежать. Необходимо тренироваться, больше никак.

Полярность, применяемая при сварке тонкого металла инвертором – обратная. За счет этого детали будут меньше греться и прогорать.

В самом начале необходимо прокалить электроды по данным завода-изготовителя их пишут на пачке. Без прокалки процесс будет идти не стабильно и будут газовые поры в шве.

Первый способ, при котором используется отбортовка.

Тип соединения С1 по ГОСТу 5264.

На заготовках делается отбортовка. Высота ее от 1 до 4.5 мм. Загнуть ее можно как в тисках с помощью молотка, так и на специальных гибочных устройствах. Далее зачищаем кромки от любых загрязнений, а также от влаги. Будет просто шикарно если еще и обезжирить. Для этого подойдет специальный обезжириваетесь, ацетон или растворители типа 646 и др. Все детали подготовили.

Теперь нужно настроить аппарат для тонкого металла.

Электроды берем диаметром от 1,6…2,0 до 2.5 мм. Электроды можно взять, с основным покрытием (к примеру УОНИ 13-55), или с рутиловым (МР-3, Esab ОК-46 и прочие).

Ток предварительно настраиваем на пробной заготовке. Необходимо выставить такое значение тока, чтобы металл не прожигался, а дуга устойчиво горела. Для изделий из тонкого железа значения сварочного тока 30 А – 48 А (в принципе можно до 60 А) при использовании электрода диаметром 2 мм. Для каждого аппарата значение будет индивидуально. Именно поэтому рекомендуем предварительно настроить сварочный ток на пробной заготовке.

Теперь заготовки необходимо собрать на прихватки. Собираем детали без зазора и ставим прихватки по краям изделия. Для того чтобы уменьшить нагрев, электрод ведем углом вперед.

Начинаем варить на прихватке. Электрод ведем без колебательных движений, просто вперед

Важно как можно реже останавливаться. Если необходимо прервать процесс, к примеру для смены электрода, то зажигать дугу и начинать варить необходимо на сварочном шве

Предварительно зачистив его от шлака и уже с него переходить на кромки. Иначе будет прожег.

Таким способом получается хороший сварочный шов с дополнительной жесткостью от отбортовки.

Рассмотрим еще один способ как правильно варить тонкий металл электродом.

Если необходимо сваривать детали с толщиной стенки 1 мм без отбортовки, то нужно сделать теплоотвод.

Для теплоотвода подойдет кусок алюминия или еще лучше меди. На теплоотвод укладываем детали.

Теперь необходимо настроить ток. Значение те же 35-45 А. Полярность – обратная. Варим углом вперед. Устанавливаем прихватки отступив 5-10 мм от края. Если этого не сделать, железо на краю очень быстро нагреется и прогорит. Теплу просто некуда будет уходить. Электроды как у в предыдущем способе диаметром от 1.6 — 2.5 мм.

Все готово, можно начинать варить.

1. Начинаем варить не от края, а на прихватке.
2. Провариваем короткий участок 4-6 мм и обрываем дугу. Длину провариваемого участка оценивать по цвету металла. Как края стали красными – обрываем дугу.
3. Повторно зажигаем дугу только после того, как металл остынет, и краснота спадет. Начинать необходимо на сваренном участке.
4. Провариваем 4 – 6 мм и обрываем дугу. Так повторяем данный процесс до конца стыка. Процесс представляет собой как бы множество сварочных точек.
5. После того как проварили шов, необходимо доварить небольшой участок, который оставили вначале.

Завершение процесса.

В данном случае очень важен теплоотвод, если опыта мало. Вертикальная сварка инвертором для начинающих или выполнение на весу дадутся не просто. В этом случае длинна сварочной «точки» будет очень короткая. Также во многом важен опыт.

При выполнении сварки тонкого металла важно  удержание короткой дуги. Не более 1/2 диаметра электрода

Данным способом можно заварить тонкий металл автомобиля глушитель или кузовные детали.