Все о ванной сварке

Существует множество вариантов сварочных технологий. Однако именно поэтому нельзя ограничиться знанием только отдельных методик. Знать все о ванной сварке важно всем сварщикам, даже тем, кто не собирается заниматься такой работой.

В технологических описаниях очень часто говорится, что ванная сварка — это наиболее надежное и эффективное решение. Подобный метод находит применение и в индустриальных, и в «бытовых» сварочных работах. Сварочной ванной принято именовать тот сегмент шва, где металл достиг точки плавления, и куда попадает материал присадки. Открытие подобного феномена произошло в 1903 году во время исследования процесса ацетиленовой сварки. Специалисты давно выяснили, что сварочная ванна очень даже непроста.

Кажущийся однородным объект на деле состоит из:

• области перегрева;

• области с неполным плавлением металла;

• участка, где происходит нормализация;

• участков частичной кристаллизации и перекристаллизации;

• области синеломкости.

Столь важная с точки зрения современной промышленности практика, конечно, жестко закреплена в ГОСТ. Стандарт 14098-91 предназначен для работ с арматурой, но потенциально его можно применять и в других случаях. В ГОСТ прописано, что ванная сварка может производиться:

• вручную либо с применением средств механизации;

• под прикрытием флюса;

• в окружении углекислоты;

• контактным способом.

В процессе расплава на всем протяжении прутки подогреваются равномерно. Процесс не требует никакого специфического оборудования и снаряжения. Каждый пруток для ванной сварки позволяет без проблем подобрать подходящую форму сообразно общему размеру. Стоимость используемых расходных материалов доступна практически любому сварщику. При использовании ванной сварки отпадает необходимость кантовать конструкции.

Отследить качество выполняемой работы несложно. Для этого применяют неразрушающий контроль гамма-лучами. Однако у ванной сварки есть не только убедительные плюсы, но и не менее актуальные минусы. Каждая стальная ванна может быть применена максимум один раз. Сварщикам придется скрупулезно следить за тем, чтобы температура шва не отличалась от заданной планки.

Порой достаточно всего небольшого отклонения, чтобы произошли необратимые деформации сварочного шва. Расход сварных ванночек велик, и это точно не способствует экономии. Приготовление к работе должно происходить очень аккуратно, и этот процесс занимает немало времени. Охлаждать металл тоже придется долго, иначе образуется значительное количество шлаков. Впрочем, при аккуратной работе эти проблемы не слишком актуальны.

Главнейшая область применения ванной сварки — это соединение арматуры разных диаметров и колонн. Без арматурных элементов невозможно представить каркасно-монолитное строительство. Их используют в:

• фундаментах;

• перемычках для окон и дверей;

• балконных плитах;

• конструкциях цокольных этажей;

• прогонах лестниц.

В домашних условиях ванную сварку арматуры применяют, чтобы создавать опоры для бетонной стяжки полов. Но этот метод используется не только при работе с арматурой и даже не только в работе со строительными конструкциями. Он нужен, чтобы:

• чинить сельхозтехнику и автомобили;

• работать с подвижным железнодорожным составом, кораблями, летательными аппаратами;

• выпускать крупные промышленные металлоизделия, машины;

• налаживать работу трубопроводов, нефтедобывающего и газодобывающего оборудования;

• обеспечивать нормальную жизнедеятельность в других сферах.

Ванная сварочная технология имеет множество разнородных вариантов. Для таких работ можно применять даже простые дуговые аппараты ручного типа. Выпуски закрепляются в стальные скобы. Распространен еще и полуавтоматический метод. Сварочная ванна создается тогда внутри формы из специальной керамики. Подобное решение привлекательно:

• отсутствием необходимости в накладках (и затраты на них тоже отпадают, конечно);

• меньшим расходованием ресурса электродов;

• созданием гармоничных швов гладкого вида.

При ванно-шлаковой методике в основном применяют формочки на базе сплавов, содержащих медь. Каркасы из металла, несущие стены, туннели, различные опорные конструкции в основном соединяют вручную. Нет особой необходимости в механизации и при сварке строительной арматуры. Съемные ванночки, в отличие от стальных, можно применять многократно. Какой-либо другой специальной аппаратуры и приспособлений не потребуется.

Разумеется, ванная сварка требует подготавливать поверхность не менее тщательно, как минимум, чем другие методы. Стоит руководствоваться простым правилом: если дефект можно убрать до начала работы, именно так и должно быть сделано. Подготовка касается, безусловно, не только металла, но и самих сварщиков. Нужно использовать спецодежду и обустраивать рабочее место как следует. Обязательно надо предусмотреть все меры профилактики против поражения током.

Деформации, возникшие при эксплуатации или перевозке, следует устранять в первую очередь. Те отклонения, которые невозможно исправить вручную, корректируют на листоплавильных станках. Требуемый размер заготовок достигается путем нарезки, шлифовки. Недопустимы механические загрязнения и вредные химические налеты. В производственных условиях зачистка металла производится с помощью пескоструйных и дробеструйных установок.

Обработка кромок на деталях толщиной менее 3 мм не нужна. Относительно тонкие изделия соединяют при помощи плоской кромки. Более толстые конструкции объединяют с помощью кромок в форме X или V. Для максимальной точности работ рекомендуется выполнять подготовку в холодном режиме. Термообработка проводится главным образом при подготовке к сварке труб.

Выбор сварочного аппарата на постоянном или переменном токе зависит прежде всего от конкретных решаемых задач. Для ответственных соединений и для работы с алюминием желательно подготовить устройство, способное работать в атмосфере инертного газа. На трубах без скосов обязательно производится подготовка фасок. Их делают под углом от 60 до 70 градусов.

Вот еще несколько моментов:

• ванная сварка ржавого металла крайне нежелательна;

• все изделия следует тщательно закрепить;

• зазор между стыкуемыми деталями и конструкциями следует выверять по технологическим нормативам и стандартам (а в сложных случаях — пользоваться инженерными консультациями);

• сварку разнородных металлов и сплавов должны выполнять только опытные специалисты.

Варить металл ванным способом можно только со специальными накладками. Их применяют, чтобы расплавленный металл не утекал произвольно. На торцах скоб ставятся ограничивающие элементы. При отсутствии их неизбежно сильное растекание жидкой массы по стержню. Как накладки, так и ограничивающие элементы преимущественно делают из сталей с низким содержанием углерода.

Ванная методика позволяет соединять стержневые конструкции, расположенные по вертикали, по горизонтали и под наклоном. Горизонтальный вариант подразумевает приваривание стальной скобы к точке стыка. Дистанция между соединяемыми деталями должна быть не меньше 1,5 и не более 2 сечений применяемых электродов. Сами электроды должны иметь специальное покрытие. Вертикальные стержни варят, предварительно наваривая формочку из штампованной стали к торцу нижней конструкции.

Следующий шаг — расплавление того самого торца напрямую дугой. Примыкающий сверху торец осторожно, но энергично «прихватывают». После этого аккуратно и плавно расплавляют обе грани. Форма должна планомерно заполняться образующимся расплавом. Избежать скопления шлака помогает прожигание особого отверстия в стенке ванночки.

Новый электрод облегчает розжиг электрической дуги. Многократно использовавшийся проводник перед началом работы требует ударить энергично о твердую поверхность. Несколько точечных ударов разобьют пленку окислов, и потому работа будет проще. Длина дуги точно соответствует сечению электрода (коэффициент от ½ до 1,2). Рекомендация: чтобы шов был максимально качественным, требуется держать электрод близко к поверхности.

Начинающим сварщикам советуют создавать максимально короткую дугу. Тренироваться в таком режиме придется очень тщательно и неоднократно. Скорость прохождения по шву должна быть одинакова на всем протяжении. Если это правило нарушается, велика вероятность получить некачественное соединение. Сила тока должна быть выставлена на аппарате в точном соответствии с видом изделия и габаритами проводника.

Угол наклона электрода должен быть выдержан в очень узком диапазоне. Чрезмерно сильное отклонение от прямой вызывает неравномерность дорожки. А если вести инструмент слишком прямо, плотность «чешуек» вырастает, и появляется высокий валик со значительным количеством шлака.

В следующем видео рассказывается о том, что такое сварка в ванной.