Как варить вертикальный и горизонтальные швы электросваркой

Чтобы получить прочные соединения металлических изделий и надежных швов, нужно в совершенстве владеть технологией проведения сварочных работ. Мастер должен подробно знать, как варить вертикальный шов и другие тонкости этой процедуры: как правильно подключать и регулировать диапазон применяемого тока, как подобрать необходимые сварочные материалы. Перечисленные навыки помогут добиться крепкой и эстетической стыковки металла, которая прослужит не один год.

Правила техники безопасности

Средства защиты

  • При сварке особое внимание нужно уделить исключению возможности попасть под удар током. Кабель не должен иметь повреждений. Если сварочный аппарат на данное время не эксплуатируется, он должен быть в выключенном положении.
  • Запрещается работать при выпадении осадков и даже в помещениях с повышенной влажностью. Степень влажности чаще всего не могут определить неопытные сварщики.
  • Обязательна спецодежда, которая при необходимости должна полностью закрывать все тело. Все ее элементы должны быть надежно заправлены. Особое внимание нужно уделить наличию защитных очков и маски для сварки.
  • Запрещено выполнять действия, которые могут привести к возникновению пожара и взрыва.

Многослойная и многопроходная сварка

При сварке больших толщин применяется многослойная, многопроходная сварка (рис. 57). После корневого валика второй и третий слой варятся электродом диаметром 3 мм или 4 мм (в зависимости от толщины основного металла и от ширины предыдущего валика) в один проход, при этом каждый валик должен быть «вогнутый» или «нормальный», что позволяет добиться качественной сварки последующих валиков. В следующих слоях, при переходе на два, три и более проходов, валики выполняются с небольшим усилением электродом диаметром 4 мм. Между предпоследним валиком каждого слоя и кромкой разделки необходимо оставлять расстояние не менее диаметра электрода с покрытием.

Предпоследний слой не должен выходить за пределы разделки. Рекомендуется оставлять незаполненную разделку от 0,5 мм до 2 мм, что позволяет легче сформировать качественный лицевой слой.

Многослойная и многопроходная сварка

Как варить шов

При сварке в нижнем положении никаких сложностей не возникает даже у начинающего сварщика. А вот все остальные положения требуют знания технологии. Для каждого положения есть свои рекомендации. Техника выполнения сварных швов каждого типа рассмотрена ниже.

Сварка вертикальных швов

Во время сваривания деталей, находящихся в вертикальном положении, расплавленный металл под действием силы тяжести сползает вниз. Чтобы капли не отрывались, используют более короткую дугу (кончик электрода находится ближе к сварной ванне). Некоторые мастера, если позволяют электроды (не залипают), вообще их опирают на деталь.

Подготовка металла (разделка кромок) проводится в соответствии с типом соединения и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в заданном положении, соединяют с шагом в несколько сантиметров короткими поперечными швами  — «прихватками». Эти швы не дают деталям смещаться.

Вертикальный шов можно варить сверху-вниз или снизу-вверх. Удобнее работать снизу-вверх: так дуга толкает сварную ванну вверх, препятствуя ее опусканию вниз. Так проще сделать качественный шов.

Как варить вертикальный шов снизу-вверх: положение электрода и возможные движения

Выполнять соединение деталей в вертикальном положении можно с отрывом дуги. Для начинающих сварщиков это может быть более удобным: за время отрыва металл успевает остыть. При таком способе можно даже опирать электрод на полочку сварного кратера. Так проще. Схема движений практически такая же, как без отрыва: из стороны в сторону, петельками или «коротким валиком» — вверх-вниз.

Как варить вертикальный шов с отрывом смотрите в следующем видео. В этом же видеоуроке показывается влияние силы тока на форму шва. В общем случае ток должен быть на 5-10 А меньше рекомендованного для данного типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется экспериментально.

Иногда варят вертикальный шов сверху-вниз. В этом случае при розжиге дуги  держите электрод перпендикулярно к свариваемым поверхностям. После розжига в таком положении прогрейте металл, потом опустите электрод и варите уже в таком положении. Сварка вертикального шва сверху-вниз не очень удобна, требует хорошего контроля сварной ванны, но и таким способом можно добиться неплохих результатов.

Как варить вертикальный шов электросваркой сверху-вниз: положение электрода и движения его кончика

Как варить горизонтальный шов

Горизонтальный шов на вертикальной плоскости можно вести как справа-налево, так и слева-направо. Разницы нет никакой, кому как удобнее, тот так варит. Как при сваривании вертикального шва, ванна будет стремиться вниз. Потому угол наклона электрода достаточно большой. Его подбирают в зависимости от скорости движения и параметров тока. Главное, чтобы ванна оставалась на месте.

Сварка горизонтальных швов: положение электрода и движения

Если металл стекает вниз, увеличивайте скорость движения, меньше прогревая металл. Еще один способ — делать отрывы дуги. За эти короткие промежутки металл немного остывает и не стекает. Также можно немного снизить силу тока. Только все эти меры применяйте поэтапно, а не все сразу.

В видео ниже показано, как правильно сваривать металл в горизонтальном положении. Вторая часть ролика о вертикальных швах.

Потолочный шов

Зачистка сварных швов

После сварки на поверхности металла остаются брызги окалины, капли металла и шлака. Сам шов обычно выпуклый, выступает над поверхностью. Все эти недостатки можно устранить: зачистить.

Зачистку швов после сварки делают поэтапно. На первом этапе при помощи зубила и молотка сбивают окалину и шлак с поверхности. На втором, при необходимости, сравнивают шов. Тут понадобиться инструмент: болгарка, оснащенная шлифовальным диском по металлу. В зависимости от того, насколько гладкой должна быть поверхность используют разную зернистость абразива.

Техника сварки потолочного шва

Опытные сварщики ужа давно составили основные правила соединение металлических заготовок в самых разных положениях, включая и потолочное. их необходимо знать для того, чтобы правильно выполнять этот вид работ. Вот основные пункты:

  • Кромки свариваемых поверхностей нужно как можно ближе свести одна относительно другой. Сварку в потолочном положении с зазорами смогут выполнить только мастера своего дела. Для тех же, у кого квалификация ниже, нужно постараться максимально плотнее сопрягать детали.
  • Метод разделки кромок полностью аналогичен тому, который делается при нижнем сваривании. V-образный скос делается в том случае, если толщина стенок превышает 5 мм.
  • Расположение электрода относительно рабочей поверхности составляет 45 градусов. Есть простой «лайфхак» для начинающих сварщиков: лучше использовать половинку электрода. В таком случае легче управлять положением его кончика, что несколько облегчит работу.
  • Когда стороны расположены вплотную, то положить первый шов можно, даже не применяя колебательные движения. В таком случае наполнения стыка получится по максимуму. За вторым проходом ширина расплава увеличивается с тем, чтобы сделать связку прочнее. А вот на трубах рекомендуется уже со старта варить широким швом.
  • Для сваривания можно использовать различные способы формирования шва. Здесь уместен метод полумесяца, спираль или горизонтальная восьмерка. В случаях, когда состыковать детали плотно не получилось и присутствует небольшой зазор, то используется прерывистая дуга. При таком способе формирования шва отложенные капли металла быстро остывают. Следующая капля накладывается еще до того, когда предыдущая полностью остывает. Она должна еще иметь багровый оттенок. Процесс надежен, но растянут во времени. Сварщику потребуется неоднократная передышка.
  • Внешний вид только что завершенного шва может быть далек от идеала. Не стоит этого пугаться. Наплывы и крупные валики не критичны, а шлак, который выступает легко убирается молоточком. При необходимости стык можно «пригладить» болгаркой.
Читайте также:  Как выбрать перфоратор? Какой лучше? Разбор от «Инструменталь»

Сварка горизонтальных, вертикальных швов инвертором

Сварку качественных вертикальных и горизонтальных швов производят разными способами. Прежде всего, их классифицируют по методу соединения деталей между собой.

В зависимости от того, насколько серьезные требования предъявляются к надежности сварочных швов, расплавленный металл может накладываться с одной или с обеих сторон.

Когда подразумевается двусторонняя техника сварки, конструкция получается значительно более прочной. Если же шов будет только один, то зачастую изделие начинает перекашивать.

Чтобы сварные швы получились максимально надежными и качественными обязательно перед началом сварочных работ следует очистить заготовки от ржавчины напильником или болгаркой.

Как сварить шов встык?

Заготовки следует расположить друг относительно друга таким образом, чтобы между ними оставался незначительный зазор, величина которого не должна превышать 2 мм. Если есть возможность, то их следует жестко зафиксировать при помощи струбцин.

Сварка горизонтальных, вертикальных швов инвертором

В процессе проведения сварочных работ зазор будет заливаться расплавленным металлом.

Подготавливают соединения по одной из следующих технологий:

  • Если элемент обладает толщиной от 4 до 12 мм, то края следует зачищать одним из удобных способов. Разделку кромки нужно будет производить только на одном элементе. При толщине порядка 8-10 мм зачистку осуществляют в форме латинской буквы V. Другие разделки технологически более сложные, поэтому к ним прибегают довольно редко;
  • При получении сварных стыков при толщине металла свыше 12 мм, в обязательном порядке изготавливают двойной шов, так как такую толстую заготовку прогреть и расплавить только с одной стороны не представляется возможным. Обрезают кромки по двусторонней технологии в форме буквы Х, так как обыкновенная разделка приводит к слишком большому разрезу металла.

Как получить качественный шов в горизонтальной плоскости?

Разобраться в том как варить горизонтальный шов может даже начинающий сварщик. Именно с данного способа сварки начинают обучение сварному ремеслу. Сварка вертикальных швов значительно сложнее, ее могут освоить только опытные специалисты.

Несмотря на то что сварка горизонтального шва представляется, на первый взгляд, довольно простым технологическим процессом, в нем также имеются определенные подводные камни, которые могут в конечном счете сильно испортить работу.

Как при горизонтальных, так и при вертикальных соединениях металла с помощью сварки инвертором определенное воздействие на проведение работ определенное воздействие оказывает гравитация.

Из нижнего шва расплавленный металл будет вытекать по направлению к нижней кромке, а пузырьки воздуха начнут подниматься к поверхности, образуя на наплавке пену.

Если шов верхний, то металл в расплавленном состоянии будет капать прямо на сварщика, что может привести к серьезным повреждениям.

Технологический процесс включает в себя следующие важные этапы:

  • Сварка инвертором начинается с образования первого валика шва, что осуществляется только на короткой дуге. Электродом ведут вдоль линии получаемого соединения, не отклоняясь от нее ни вправо ни влево. Его также следует держать под углом примерно 80 градусов. Данный наклон позволяет металлу проникать к потолку формируемого шва, причем практически весь шлак будет выходить на поверхность деталей;
  • Второй валик свариваем, установив среднее значение тока, электрод также следует проводить ровно, следя за швом. Ширина раздела на данном этапе получается несколько больше, поэтому для проведения данных работ следует использовать электрод потолще;
  • Третий валик при сварке инвертором необходим для заполнения всей разделочной кромки.

Горизонтальные швы получаются наиболее качественными при соблюдении данной последовательности работ.

Сварка горизонтальных, вертикальных швов инвертором

Технология производства вертикальных швов

Чтобы разобраться в том, как правильно варить вертикальный шов электросваркой, нужно запомнить, что здесь будет использоваться совершенно иная технология. На сварку вертикальных швов продольного типа еще большее влияние оказывает гравитация, так как расплавленный металл заготовки будет стекать вниз, а все газы поднимаются.

При сварке вертикальных швов необходимо принимать во внимание ряд определенных нюансов:

  • Валики продольных швов делают максимально тонкими, чтобы не образовывались наплывы. При этом, при формировании валика электрод проводят только строго в одном положении;
  • Сварка потолочного шва в вертикальном положении подразумевает образование валика, ширина которого будет сопоставима с диаметром электрода. Превышение в данном случае возможно, но не больше, чем в два раза;
  • Вертикальная сварка подразумевает использование максимальной силы тока, чтобы не получались подрезы основного металла;
  • Дугу и электрод также проводят под углом приблизительно 80 градусов.
Читайте также:  Нестабильность коленного сустава

Несмотря на то что горизонтальные и вертикальные швы не слишком сильно отличаются друг от друга, при их формировании следует учитывать особенности соединений. Только в этом случае можно получить изделие максимально высокого качества.

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

Создание шва электродом

Стоит учитывать, что для обеспечения стабильной дуги нужно провести очистку поверхности от самых различных загрязняющих веществ.

Именно поэтому сварка вертикального шва проводят при тщательной подготовке 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.

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.

Управление положением электрода

Варианты угловых положений электрода для производства сварочных работ. Синие стрелки указывают направление перемещения электрода

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.

Управление положением электрода

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.

Управление положением электрода

Важность силы тока для сварки

Расчет силы тока, соответствующей толщине электрода, покажет на практике, как научиться варить электросваркой. При недостаточном токе электрод будет залипать, а дуга – гаснуть. При большом токе металл будет разбрызгиваться и гореть. Если пользоваться сварочным трансформатором, то электроду в 1 мм соответствует ток в 30-35 А. При пользовании сварочным инвертором электроду в 3 мм соответствует ток в 80 А. Если повышать силу тока, железо можно резать.

Электроды подбирают с учетом химического состава металла. Существуют несколько видов этого присадочного материала:

  • стальные;
  • биметаллические;
  • чугунные;
  • медные;
  • латунные.

Все они маркированы индексом и цифрами, обозначающими то, для металла какой твердости и толщины предназначен каждый вид.

Обучаясь, как правильно варить электросваркой, нужно запомнить, что для получения качественных швов электроды должны соответствовать толщине металла.

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: