Техника выполнения угловых швов

Техника выполнения угловых швов

Сварка угловых швов может быть выполнена двумя способами. Это способ сварки вертикальным электродом ("в лодочку"), о нём мы уже говорили на странице "Сварка швов в нижнем положении" и способ сварки наклонным электродом. От выбранного способа зависит техника выполнения углового сварного шва. Наиболее технологична и удобна сварка угловых швов вертикальным электродом.

Сварка угловых швов вертикальным электродом

Качественные угловые сварные соединения, выполняемые вертикальным электродом ("в лодочку"), получить проще, чем те, которые выполняются наклонным электродом. Схема сварки "в лодочку" показана на рисунке слева. Такой способ сварки позволяет обеспечить наиболее благоприятные условия для полного провара корня сварного шва по всей его длине.

Техника выполнения шва "в лодочку" сходна с техникой выполнения стыкового сварного шва с V-образной разделкой, т.к. формирование сварного шва происходит между свариваемыми поверхностями похожей, V-образной формы. При сварке угловых швов "в лодочку", необходима особенно тщательная сборка свариваемых изделий, чтобы обеспечить максимально возможный зазор между ними. Чем меньше будет зазор, тем меньше вероятность протекания в него жидкого металла.

Выполнение угловых сварных швов "в лодочку" возможно без скоса кромок, если толщина свариваемого металла менее 14мм. Зазор между свариваемыми кромками не должен быть больше 10% от толщины листа. Выбор режимов ручной дуговой сварки для выполнения угловых швов, происходит в зависимости от свариваемой толщины. Рекомендуемые режимы сварки угловых швов указаны в таблице:

Техника выполнения швов

Для выполнения сварного шва прежде всего определяют режим сварки, обеспечивающий хорошее качество сварного соединения, установленные размеры и форму при минимальных затратах материалов, электроэнергии и труда.

Режимом сварки называется совокупность параметров, определяющих процесс сварки: вид тока, диаметр электрода, напряжение и значение сварочного тока, скорость перемещения электрода вдоль шва и др. Основными параметрами режима ручной дуговой сварки являются диаметр электрода и сварочный ток. Остальные параметры выбирают в зависимости от марки электрода, положения свариваемого шва в пространстве, вида оборудования и др. Диаметр электрода устанавливают в зависимости от толщины свариваемых кромок, вида сварного соединения и размеров шва.

Для стыковых соединений приняты практические рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемых кромок. При выполнении угловых и тавровых соединений принимают во внимание размер катета шва. При катете шва 3–5 мм сварку производят электродом диаметром 3–4 мм. При катете 6–8 мм применяют электроды диаметром 4–5 мм.

При многопроходной сварке швов стыковых соединений первый проход выполняют электродом диаметром не более 4 мм. Это необходимо для хорошего провара корня шва в глубине разделки.

По выбранному диаметру электрода устанавливают значение сварочного тока. Обычно для каждой марки электродов значение тока указано на заводской этикетке, но можно также определить по следующим формулам:

I = (40–50)d,

I = (20+6d)d,

при d меньше 4 и больше 6 мм,

где I – значение сварочного тока (А);

d – диаметр электрода (мм).

Полученное значение сварочного тока корректируют, учитывая толщину металла и положение свариваемого шва. При толщине кромок менее 1,3–1,6 безрасчетное значение сварочного тока уменьшают на 10–15 %, при толщине кромок больше трех диаметров электрода увеличивают на 10–15 %. Сварку вертикальных и потолочных швов выполняют сварочным током, на 10–15 % уменьшенным против расчетного.

Сварочную дугу возбуждают двумя приемами:

1. Можно коснуться свариваемого изделия торцом электрода и затем отвести электрод от поверхности изделия на 3–4 мм, поддерживая горение образовавшейся дуги (рис. 60а).

2. Можно также быстрым боковым движением коснуться свариваемого изделия и затем отвести электрод от поверхности изделия на такое же расстояние (по методу зажигания спички) (рис. 60б).

Рис. 60.

Зажигание сварочной дуги:

а – кратковременным прикосновением электрода к поверхности изделия; б – чирканьем конца электрода о поверхность изделия

Прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, так как иначе он приваривается к изделию, т. е. «примерзает». Отрывать «примерзший» электрод следует резким поворачиванием его вправо и влево. После отрыва дуга зажигается повторно (рис. 61).

Рис. 61.

Зажигание дуги после ее обрыва:

1 – место повторного зажигания дуги;

Длина дуги значительно влияет на качество сварки.

Короткая дуга горит устойчиво и спокойно. Она обеспечивает получение шва высокого качества, так как расплавленный металл электрода быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Но при этом слишком короткая дуга вызывает «примерзание» электрода, дуга прерывается, нарушается процесс сварки. Горение длинной дуги происходит неустойчиво, с характерным шипением. Глубина проплавления недостаточная, расплавленный металл электрода разбрызгивается и больше окисляется и азотируется. Шов получается бесформенным, а металл шва содержит большое количество окислов.

Для электродов с толстым покрытием длина дуги указывается в паспортах. В процессе сварки электроду сообщаются движения, показанные на рисунке 62.

Рис. 62.

Перемещение электрода в трех направлениях

Скорость перемещения электрода не должна быть большой, так как металл электрода не успевает сплавиться с основным металлом и получается непровар.

При малой скорости перемещения возможны перегрев и пережог металла, шов получается широкий, толстый, производительность сварки низкая.

Читайте также:  Как прищипывать петунию видео

Поперечные колебательные движения (рис. 63) применяют для получения уширенного валика. Поперечные движения замедляют остывание наплавляемого металла, облегчают выход газов и шлаков и способствуют наилучшему сплавлению основного и электродного металла и получению высококачественного шва. Образующийся в конце наплавки валика кратер необходимо тщательно заварить.

Рис. 63. Колебательные движения концом электрода поперек шва:

1, 2, 3 – для равномерного прогрева сварочной ванны; 4 – для усиленного прогрева корня шва; 5, 6 – для усиленного прогрева кромок

Поперечные колебательные движения конца электрода определяются формой разделки, размерами и положением шва, свойствами свариваемого материала, навыком сварщика. Техника выполнения зависит от вида и пространственного положения шва.

Нижние швы наиболее удобны для выполнения, так как расплавленный металл электрода под действием силы тяжести стекает в кратер и не вытекает из сварочной ванны, а газы и шлак выходят на поверхность металла. Поэтому по возможности следует вести сварку в нижнем положении.

Стыковые швы без скоса кромок выполняют наплавкой вдоль шва валика с небольшим уширением. Необходимо хорошее проплавление свариваемых кромок. Шов делают с усилением выпуклость шва до 2 мм. После проверки шва с одной стороны изделие переворачивают и, тщательно очистив от подтеков и шлака, заваривают шов с другой стороны.

Сварку стыковых швов с V-образной разделкой (рис. 64) при толщине кромок до 8 мм производят в один слой, а при большей толщине – в два слоя и более. Первый слой наплавляют высотой 3–5 мм электродом, диаметр которого 3–4 мм. Последующие слои выполняют электродом диаметром 4–5 мм. Перед наплавкой очередного слоя необходимо тщательно очистить металлической щеткой разделку шва от шлака и брызг металла. После заполнения всей разделки шва изделие переворачивают и выбирают небольшую канавку в корне шва, которую затем аккуратно заваривают. При невозможности подварить шов с обратной стороны следует особенно аккуратно проварить первый слой.

Рис. 64.

Сварка стыковых швов:

а – однослойный шов; б – многослойный шов; 1–7 – последовательность наложения швов

Стыковые швы с Х-образной разделкой выполняют аналогично многослойным швам с обеих сторон разделки.

Угловые швы в нижнем положении (рис. 65) лучше выполнять в положении «лодочка». Если изделие не может быть так установлено, необходимо особенно тщательно обеспечить хороший провар корня шва и свариваемых кромок. Сварку следует начинать с поверхности нижней кромки и затем переходить через разделку шва на вертикальную кромку.

Рис. 65.

Сварка угловых швов:

а – траектория движения электрода; б – изменение угла наклона электрода; в – сварка в «лодочку»

Сварные соединения

При наложении многослойного шва первый валик выполняют ниточным швом электродом с диаметром 3–4 мм. При этом необходимо обеспечить хороший провар корня шва. Затем после зачистки разделки наплавляют последующие слои.

Вертикальные швы (рис. 66) менее удобно сваривать, так как сила тяжести увлекает капли электродного металла вниз. Следует выполнять вертикальные швы короткой дугой снизу вверх. При этом капли металла легче переходят в шов, а образующийся кратер в виде полочки удерживает очередные капли металла от стекания вниз.

Рис. 66.

Сварка вертикальных швов:

а – снизу вверх; б – сверху вниз; 1 – положение электрода в начале сварки; 2 – положение электрода в процессе наложения шва

Допустимая наибольшая разность толщин стыкуемых деталей, свариваемых без скоса кромок

Таким же образом можно вести сварку и сверху вниз. При этом дугу следует зажигать при положении электрода, перпендикулярном плоскости изделия. После образования первых капель металла электрод наклоняют вниз и сварку выполняют максимально возможной короткой дугой. Рекомендуется применять электроды диаметром 4–5 мм при несколько пониженном сварочном токе (150–170 А).

Величина скоса детали, имеющей большую толщину, при стыковом соединении ее с тонкостенной деталью

Горизонтальные швы (рис. 67) выполняют при разделке кромок со скосом у верхнего листа. Дугу возбуждают на нижней кромке и затем переводят на поверхность скоса и обратно. Сварку выполняют электродом диаметром 4–5 мм.

Рис. 67.

Сварка горизонтальных швов:

а – стыковое соединение со скосом одной кромки; б – нахлестанное соединение; в – стыковое соединение со скосом двух кромок

Горизонтальные нахлесточные швы выполнять легче, так как нижняя кромка образует полочку, удерживающую капли расплавленного металла.

Потолочные швы (рис. 68) требуют высокой квалификации сварщика. Применяют электроды диаметром не более 5 мм при уменьшенном значении сварочного тока. Следует применять тугоплавкое покрытие электрода, образующее «чехольчик», в котором удерживается расплавленный металл электрода. Дуга должна быть как можно короче для облегчения перехода капель металла электрода в кратер шва.

Рис. 68.

Сварка потолочных швов

Выбор порядка и способа выполнения сварных швов зависит от протяженности шва и толщины металла. При сварке тонколистовой стали необходимо строгое соблюдение техники выполнения сварных швов. Особую опасность представляют сквозные прожоги и проплавление металла. Сталь толщиной 0,5–1,0 мм следует сваривать внахлестку с проплавлением через верхний лист или встык с укладкой между свариваемыми кромками стальной полосы. Во втором случае расплавление кромок должно происходить при косвенном воздействии дуги.

Читайте также:  Что можно переработать вторично

Питание дуги производится от преобразователей ПС–100–1 или аппарата переменного тока ТС–120, так как они отличаются повышенным напряжением холостого хода и относительно малыми значениями сварочного тока.

Допустимые значения выпуклости и вогнутости сварных угловых швов

Рекомендуются следующие режимы сварки:

Температура подогрева стыков перед прихваткой и сваркой дуговыми способами при положительной температуре воздуха

Применяют электроды с покрытием марок МТ или ОМА–2. Сварку ведут на массивных теплоотводящих медных подкладках. Такой способ теплоотвода предохраняет металл от сквозного прожога и способствует хорошему формированию шва. Тонколистовую сталь можно сваривать с отбортовкой кромок. Сварку производят постоянным током неплавящимся электродом (угольным или графитовым) диаметром 6–20 мм при значении сварочного тока 120–160 А.

Металл большой толщины сваривают в несколько проходов. Разделка кромок может быть заполнена слоями или валиками. При толщине металла 15–20 мм сварку выполняют секциями способом двойного слоя: шов разбивают на участки длиной 250–300 мм и каждый участок заваривают двойным слоем. Наложение второго слоя производят после удаления шлака по неостывшему первому слою.

При толщине металла 20–25 мм и более применяют сварку каскадом или сварку горкой. Каскадный способ заключается в следующем: весь шов разбивают на участки и сварку ведут непрерывно. Окончив сварку слоя на первом участке, продолжают выполнение следующего слоя второго участка по неостывшему предыдущему слою. Разновидностью сварки каскадом является сварка горкой, которая обычно выполняется двумя сварщиками одновременно. Сварка горкой ведется от середины шва к краям. Такие способы сварки обеспечивают более равномерное распределение температуры и значительное снижение сварочных деформаций.

Рис. 69.

а – на проход; б – от середины к краям; в – обратноступенчатым способом; г – блоками; д – каскадом; е – горкой; А – направление заполнения разделки; 1–5 – последовательность сварки в каждом слое

Способы выполнения сварных швов по длине зависят от их протяженности (рис. 69). Условно принято различать короткие швы, длиной до 250 мм, средние швы, длиной 250–1000 мм и длинные швы протяженностью более 1000 мм. Короткие швы выполняют сваркой на проход, швы средней длины сваривают либо от середины к краям, либо так называемым обратноступенчатым способом. Этот способ заключается в том, что весь шов разбивают на участки и сварку участка производят в направлении, обратном общему направлению сварки шва. Конец каждого участка совпадает с началом предыдущего участка. Длина участка выбирается в пределах 100–300 мм в зависимости от толщины металла и жесткости свариваемой конструкции. Длинные швы сваривают обратноступенчатым способом.

Сварка при низких температурах отличается следующими основными особенностями: стали изменяют свои механические свойства – понижается ударная вязкость и уменьшается угол загиба, ухудшаются пластические свойства и несколько повышается хрупкость, а отсюда склонность к образованию трещин. Это особенно заметно у сталей, содержащих более 0,3 % углерода, а также у легированных сталей, склонных к закалке.

Металл сварочной ванны охлаждается значительно быстрее, что приводит к повышенному содержанию газов и шлаковых включений и, как следствие, к снижению механических свойств металла шва.

В связи с этим установлены следующие ограничения сварочных работ при низкой температуре. Сварка металла толщиной более 40 мм при температуре 0 °C допускается только с подогревом. Подогрев необходим для сталей толщиной 30–40 мм при температуре ниже –10 °C, для сталей толщиной 16–30 мм – при температуре ниже –20 °C и для сталей толщиной менее 16 мм – при температуре ниже –30 °C. Для подогрева металла применяют горелки, индукционные печи и другие нагревательные устройства.

Сварку производят электродами типов Э42А, Э46А, Э50А, обеспечивающими высокую пластичность и вязкость металла шва. Значение тока на 15–20 % выше нормального.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Трудно сегодня представить стройку или монтажные работы, где бы обошлись без сварки швов под углом.

Высокая прочность металлическим изделиям, сваренным так, обеспечена. Правда, не имея достаточного опыта, сварщику лучше его сначала поднабраться.

Процесс занимает немало времени и довольно трудоемок, надо знать ряд тонкостей, свойственных угловым швам. В нашей статье охарактеризуем сварку э- того типа и узнаем, насколько она доступна в быту.

Характеристика

Что такое угловой шов? Стыковка посредством сварки под углом до 180 градусов, к примеру, труб или других конфигураций из металла. В процессе порой не обойтись без так называемых штыков, угол сторон у которых –90 градусов.

Это расстояние нужно выдержать, тогда каждая из сторон испытает равную нагрузку, а конфигурации прибавится прочности.

Соединения угловых швов:

  • нахлесточные;
  • с краями, примыкающими в точке стыковки;
  • тавровые (ровная поверхность и один приваренный конец);
  • с обрезкой кромок и без нее.

Классификация швов определяется способом их укладки. Они бывают сплошными или прерывистыми. Короткими считаются те, чья длина не превышает 250 мм, длинными – от 1000 мм и т.д. Как отсюда видно, есть еще и средние.

Поговорим о них подробней. Средние начинаются в месте сопряжения частей металлической конфигурации, а конечной точкой станут их края. Их длина колеблется в диапазоне 250-1000 мм.

Читайте также:  Скфу ставрополь расписание звонков

Возможные проблемы

Прочность и качество шва будет зависеть от того, насколько полно вы сможете из бежать дефектов, характерных для такого вида соединений. К основным изъянам относятся следующие:

  1. Подрезы. Способствует их появлению электрическая дуга. Следы ее «коварства» предстают в виде небольших углублений на поверхности метализделий. При сварке снизу поврежденный участок можно закрыть наплавлением присадочного материала. Надо лишь дольше держать электрод при этом. Однако техника выполнения углового шва гораздо сложней. Нужно очень постараться, чтобы наплавить присадку на боковую поверхность. Вот почему на угловом шве углубления, как правило, присутствуют лишь на одном боку.
  2. Непровары на отрезках швов. Они встречаются чаще у тех сварщиков, кому еще надо накопить знаний в технологии производства угловых швов. Этот фактор сказывается так: рабочий в целях заполнения места стыковки чересчур энергично водит электродным кончиком по обе стороны. Но расплавленная масса, наоборот, стекает по ним, и цель – проварка шовного корня – остается недостижимой.
  3. Неверный катет. Качество сварки углового шва здесь зависит от умения определить требуемый режим напряжения, а потом управлять электродом с необходимой скоростью, стараясь удержать на одном уровне. Ток недостаточный? Электрод работает на малой скорости, а катет получится чрезмерно выпуклым. Из этого следует, что основной металл недостаточно поплавился. Повышенная сила тока и более быстрая скорость движения электродом? Катет получите вогнутый.
  4. Косой угол. Сварочные соединения отличаются, как правило, соответствующей формой к градусу угла. В этом и сложность – соблюсти точные размеры. Качество конструкции будет безнадежно испорчено, когда у приставной пластины неожиданно нарисуется наклон к одному из боков.
  5. Неровная наплавка металлом в боках стыковки. Высокая t, тяжесть кромок и электрода провоцируют расплавленную железную массу стекать вниз и сразу по сторонам. В результате может получиться так, что своей основной частью шов расположится на нижней поверхности. Верхний край, лишь прихваченный сваркой, уязвим перед деформацией. Чуть нагрузка – он и развалился.
  6. Прочие дефекты. Они представлены пустотами, лунками, вездесущими трещинами, непредсказуемыми свищами и кратерами, другими посторонними твердообразными включениями. Они могут заявить о себе в процессе.

Специфика процесса

Запомните, к началу сварки стороны и стыки должны быть заранее подготовлены. Сами свариваемые плоскости должны образовать прямой угол.

Одна пойдет горизонтально, другая – в вертикальном направлении. Это надо непременно учитывать в соединениях типа тавровых.

Для них подготовка вертикальной кромки ведется с учетом толщины листов, что предстоит варить. При толщине 12 мм – подготавливать нечего. При диапазоне 12-25 мм, кромку обрезают V-образно.

При 25-40 мм, на кромках поверхности (что вертикальная) делают скосы U-образного вида в одном направлении. Когда толщина более 40 мм, должны быть скосы V-образные на той и на другой сторонах.

В противовес тавровым нахлесточный тип угловых швов обходится без предварительной обработки кромок. Швы варят в обоих углах, что образуются в результате совмещения металлистов путем нахлеста друг на друга.

Традиционный угловой шов образуют две части металконструкции, соединенные между собой. Здесь вам понадобится провести лишь обрезку торца одной из них.

Как вести сваривание

На производство угловой сварки влияет расположение плоскости. Охарактеризуем основные приемы ведения процесса.

Нижний. Здесь рациональней использовать прием, известный как «лодочка». Она придаст нужное качество шву, заметим, что с ним справляются даже дебютанты на ниве сварки.

Конфигурации придается V-образная форма. Она становится похожей на лодку. Потому способ так и нарекли.

«Лодочка » почти исключает появление изъянов в виде непроваров или подрезов кромок. Надо сильно постараться, чтобы они вдруг образовались. На практике сварка углового шва порой проходит в условиях, не столь комфортных, как описано выше.

Например, когда «лодочкой» в месте стыковки деталей варят тавровые швы, у которых есть и вертикальная поверхность и горизонтальная.

Тут качество может оказаться уже под угрозой. Даже в горизонтальной плоскости верх самого угла рискует остаться плохо проваренным. Вертикальная плоскость уязвима в отношении подрезов.

Этому поспособствует расплавленное железо, которое, не исключено, будет пытаться «сбежать» вниз. Предотвратит нежелательные последствия нехитрая уловка в управлении, на которую электрод чутко реагирует.

Линию сварки нужно осуществлять, производя несильные колебательные движения.

Рекомендация. Тут для подходящим для электрода будет одинарный шов, а катет при этом – 8 мм.

Итоги и выводы

Непровар не испортит горизонтальную плоскость в нижнем варианте если возбуждать сварочную дугу, отступив 3 можно и 4 мм от самой кромки катета.

Потом дуга направляется на верхушку шва и придерживается. От соблюдения этих правил зависит, хорошо ли проварится ваша деталь.

Чтобы сварить прочный угловой шов, надо соблюдать порядок при его производстве. Угловое соединение доступно с использованием практически всех типов сварочных аппаратов.

При этом не забывайте про технику безопасности. Перед сваркой наденьте защитную робу и маску.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector