Все о сварке вертикальных швов

С появлением электросварки стало возможным соединение любых металлов. Этот процесс объединяет металлические структуры за счет нагрева и расплавления электрической дугой. Электросварка широко применяется в различных сферах. Однако данная технология требует некоторых знаний, умений и навыков. В зависимости от видов металлов и вариантов соединений есть разные способы сварки, типы электродов, скорость их движения, амплитуда.

Сварка вертикальных швов имеет достаточно много особенностей. Так, при воздействии тепла на сплав, происходит образование металлических капель, которые постоянно стремятся укатиться вниз. Данный процесс является вполне естественным, но при этом создает немало трудностей. Например, эти капли не дают качественно воздействовать на зону, которая обрабатывается. Специалисты считают, что для вертикальных швов лучше подходит дуга меньшей длины. Это способствует тому, что силы поверхностного натяжения делают переход электрода в шов более простым. Чтобы капля затвердела непосредственно при сварке, надо стержень убирать немного в сторону. Как только тепло уходит, металл очень быстро застывает.

При этом важно учесть, что верхняя зона ускоряет процесс плавки металла. Также более быструю кристаллизацию можно наблюдать на месте стыков и различных соединений. Среди важных параметров следует отметить силу тока. Как правило, выбирают ее более низкое значение, чем обычно.

На срок службы сваренных конструкций из металла влияние оказывает качество и надежность соединения. В любой конструкции шов может превратиться в одно из наиболее уязвимых мест. Именно по шву смотрят, насколько качественно выполнена сварка. Для мастера с малым опытом вертикальная сварка является весьма сложной технологией. Однако ей стоит научиться, так как она используется достаточно часто. Важно при данном методе соединения металлических конструкций соблюдать ряд правил, иначе можно получить некачественный результат. При вертикальных швах желательно использовать короткую электрическую дугу. В противном случае шов может стечь из-за расплавления.

Когда происходит непосредственно поджог, необходимо постараться рабочую часть располагать перпендикулярно по отношению к поверхностям, которые обрабатываются. Это позволяет сделать соединение высокого качества. Лучше всего в процессе постараться электрод держать с легким наклоном вниз. Именно выдержка острого угла дает возможность задерживать раскаленный металл, чтобы он не стекал вниз. Следует уточнить, что не всегда получается предотвратить стекание металлических капель. Однако можно сделать силу тока выше и быстрее перемещаться по обрабатываемой поверхности.

Методов сварки есть немало, но перед тем как приступить к практике, желательно ознакомиться с наиболее часто используемыми.

Электрошлаковый способ позволяет соединить детали почти с любой толщиной. При этом их можно сварить всего за один проход. Стоит отметить, что данная особенность есть только у этого способа сварки. Лучше всего он подходит для швов в вертикальной плоскости. Один проход позволяет сэкономить не только на энергии, но еще и на расходниках. Одновременно с этим происходит увеличение производительности. В итоге получаются высококачественные швы. При данном способе между кромками на стыках и пластинами из меди присутствует ванна с жидким шлаком.

После того как электрод погружается в нее, проходит ток и происходит нагревание до температуры плавления кромки рабочей области и стержня электрода. В ходе расплава образуется сварочная ванна. Именно после ее остывания металл начинает кристаллизоваться, и получается качественный шов. По мере того как соединение остывает, стержень и пластины постепенно поднимаются. Таким образом, достаточно одного прохода, чтобы добротно соединить детали любой толщины. Причем жидкий шлак является легким компонентом, который постоянно находится сверху. В итоге он защищает шов от взаимодействия с кислородом. По окончании процесса сварки шлак после остывания удаляют, легонько ударяя молотком.

Электродуговой способ требует тщательной предварительной подготовки соединяемых деталей. Причем она может отличаться в зависимости от толщины обрабатываемых областей и типа шва. Соединяемые детали важно закрепить с использованием специальных крепежей или подручных средств. Чтобы избежать температурных искажений, детали желательно приваривать через определенные промежутки при помощи поперечных швов или прихваток. Такая техника позволяет добиться надежного соединения.

Сваривание вертикальных швов с использованием дуговой электросварки происходит с перемещением расплавленных металлических капель по направлению вниз. Сплав электрода переходит в сварочную канавку посредством капельного пути. Для плавного перетекания лучше всего применять укороченную дугу.

Для получения вертикального соединения хорошего качества применяют следующие способы.

• «Снизу вверх» подразумевает, что сварочная канавка располагается снизу, а расплавленные капли попадают в нее сверху. Для предотвращения утечки жидкого металла электрод желательно располагать не прямо, а под углом к области, где будет соединение. При этом плавящийся конец электрода должен быть выше, чем часть в держателе. Это позволяет поддерживать канавку и предотвращает выплескивание металла. Таким образом, происходит кристаллизация нижних слоев, которые как бы выполняют функцию подставки для сварочной канавки. Эта техника создания шва в вертикальной области называется «ручной дуговой». Следует учесть, что при сварке ток надо устанавливать на значении, при котором кристаллизация будет проходить быстрее, чем электрод и поверхность кромок будут плавиться. Для этого нужна недлинная дуга, чтобы образовывались маленькие металлические капли.

• Сварка способом сверху вниз является фактически техникой наоборот и предполагает расположение электрода так, чтобы его конец был направлен вверх. При этом сварочная ванна поддерживается за счет электрической дуги и электрода. Важно, чтобы нижний край ванны плавился очень быстро. Что касается верхнего края ванны, то он должен успевать застывать.

Полуавтомат (инверторный аппарат) позволяет сделать шов в вертикальной плоскости более качественным, чем обычный сварочный. Это обусловлено тем, что сварочная дуга получается более стабильной. Существует несколько проверенных технологий сварки. Их выбирают в зависимости от толщины соединяемых металлов, зазора между деталями, формами кромок.

• Треугольная сварка необходима для работы с изделиями толщиной менее 2 миллиметров. При этом следует немного притуплять кромки. Чаще всего данная техника используется для углового сваривания. При движении электрода вверх жидкий сплав будет стекать поверх уже застывшего. Кромки проплавляются отлично, так как шлак движется уже по кристаллам металла. Формирование начинается с полок в самом низу стыка. Далее электрод следует переместить на край, расплавить грани и наполнить сварочную канавку. После этого электрод передвигают на другой край и снова повторяют весь процесс. При этом канавка будет иметь форму треугольника, откуда и получила свое название технология сварки. Желательно выбирать электрод толщиной 3 миллиметра, а сварочный ток устанавливать на значении от 80 до 100 ампер.

• «Елка» подходит для соединения деталей с зазором 2-3 миллиметра. Этот способ считается довольно сложным, так как концом электрода приходится делать замысловатые движения. При работе с вертикальными швами надо начинать от одной из граней, причем из толщины зазора. Получается, что электрод надо как бы вытягивать из толщи металла и наплавлять его на грань. После этого электрод надо снова вернуть внутрь шва и произвести наплавку на другой грани. Так, постепенно будет происходить заполнение вертикальной щели, и получится надежное соединение. Данный процесс надо проводить пока весь зазор не заполнится сплавом.

• Лестница может понадобиться, если надо варить швы по вертикали с маленьким зазором и без притупления кромок. Техника заключается в том, что движение электрода надо производить от одной грани до другой. При этом поднятия вверх должны быть минимальными. Движения получаются в виде зигзага, а на кромках необходимо делать очень короткую остановку, чтобы металл успел проплавиться. Данный способ подходит для соединения металлических изделий с толщиной до 4 миллиметров.

Прежде чем правильно варить вертикальный шов, следует подготовить изделие. Для этого его нужно очистить от каких-либо загрязнений, а затем зашкурить. Важно, чтобы на металле не остались остатки масла, краски или следы ржавчины. Когда подготовка окончена, можно переходить к следующему этапу выбору способа сварки. Лучше всего для вертикального шва выбрать инверторный сварочный аппарат и способ прохода снизу-вверх или наоборот – сверху-вниз. При этом концом электрода следует придерживаться определенных направлений, исходя из ширины будущего шва. Если он будет широким, то направление должно быть в виде полукруга, круга, капли или петель. Причем двигать электродом надо слева направо, а швы накладывать друг на друга.

Для узкого шва желательно делать небольшие отрезки по направлению вверх. Начало каждого следующего отрезка должно начинаться из середины предыдущего. При наиболее больших зазорах лучше всего использовать технику лестницы, а для самых маленьких треугольника или «елочки». Нажимать электродом на соединяемые поверхности надо с определенной продолжительностью. Сварщики с большим опытом работы советуют с каждым нажатием стержня говорить про себя число «22». Именно это время идеально подходит для соприкосновения электрода с металлическим листом.

Чтобы качественно сварить изделие, надо верно подобрать значение ампер. При слабой силе шов получается неэстетичным, а при слишком сильной можно прожечь металл. Рекомендуется на каждый миллиметр электрода устанавливать мощность в 30 А. Еще один важный момент – это удержание электрода относительно обрабатываемой плоскости под углом 45-90 градусов. Сварка вертикального шва будет выглядеть следующим образом.

• Внизу делается нахлест подготовленных поверхностей металла.
• Начинать процесс соединения надо не на месте нахлеста, а выше. Это позволит при ошибке избавиться от лишних исправлений.
• Включить сварочный аппарат и делать нажимы. Не забывать проговаривать про себя цифру «22».
• После того как все швы сделаны, необходимо провести зачистку поверхностей с внутренней и наружной сторон от шлака, который образовался.
• Если есть необходимость, то сварить металлические изделия с обратной стороны.

В следующем видео вас ждет информация об угле наклона электрода при сварке вертикального шва.