Сварка металлов технологии сварочного производства. Положение электрода при сварке
Положение электрода при сварке
Многие люди, независимо от того кто они: новички или уже некоторое время производят сваривание, задаются вопросом: "В каком положении нужно держать электрод для того, чтобы делать качественное сваривание и в то же время, чтобы все было аккуратно?".
Для начала Вам нужно определить, в каком положении Вы собираетесь производить сваривание или в каком положении Вам приходится сваривать. Разумеется, что предпочтение отдается горизонтальному положению, которое гарантирует высокое качество сварного шва и простоту самого процесса сваривания. Однако у Вас может так сложиться ситуация, что Вы никак не сможете изменить положение сварного шва. В такой ситуации Вам нужно обязательно придерживаться правильного угла держания электрода при сваривании.
В основном существует три положения электрода:
углом вперед (30 - 60 градусов). Идеально подходит для произведения сварочных швов на потолке, неповоротных стыках, а также на вертикальных швах; под прямым углом (90 градусов). Придерживаться такого угла держания электрода лучше всего только в случае сваривания в труднодоступном месте; углом назад (30 - 60 градусов). Подходит для сваривания угловых и стыковых соединений;
Также угол держания электроды зависит от длины дуги. Длина дуги - это расстояние точки активности электрода до точки активности на самом электроде. При плавлении электрода во время сваривания происходит и плавление покрытия. При горении и плавлении покрытия происходит выделение газов, которое позволяет создать защиту. Такая газовая стена поможет Вам быстрее и качественней завершить свою работу.
При плавлении и горении покрытия выделяются газы, а части покрытия, которые не сгорели, становятся шлаками. Шлак покрывает сварочную ванну и создает слабое покрытие, которое только мешает дальнейшей работе с металлическим изделием. При дуговой сварке дуга зажигается кратким касанием электрода к металлу. В результате того, что по металлу и электрода протекает электрический ток, и таким образом возникает короткое замыкание. Торец электрода и свариваемого изделия очень быстро нагревается и происходит процесс сваривания. Для надежного и долгого сваривания с большой продолжительностью одной дуги сварщик должен отводить электрод на 4 - 5 миллиметра от свариваемого изделия.
При сварке электрод должен перемещаться медленно, но не с помощью обычного движения "вперед" или "назад", а с помощью поступательных движений по оси электрода. Это первое движение электрода при сваривании.
Второе движение - это перемещение электрода вдоль, относительно оси валика. Таким образом у Вас будет получаться высококачественный шов. Помимо высокого качества сварного шва у Вас также возрастет и скорость сваривания. Третье движение электрода во время сваривания - это его перемещение поперек шва. Этот позволит Вам иметь полный контроль над шириной шва и глубиной проплавления металлического изделия.
Используя самые современные методики сваривания, Вы сможете варить изделия из самых разных видов электродов в самых разных пространственных положениях.
elektrod-3g.ru
Положение при сварке - как располагается шов и электрод
Конструкции, подлежащие сварному соединению, в пространстве могут располагаться в различных плоскостях — так, как этого требует технология выполнения работ. От их пространственного расположения зависят направление шва сварного соединения и, как следствие, выбор метода сваривания, а также возможность привлечения специалиста с той или иной квалификацией.
Расположение сварного соединения
Положение шва при сварке определяется пространственным расположением кромок подготовленных к соединению элементов (деталей, конструкций). Всего различают четыре основных положения проведения сваривания: нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное.
Нижнее расположение
Нижнее положение применяют в основном при сварке несложных элементов и в тех случаях, когда к качеству соединительного рубца не предъявляется дополнительных требований. Свариваемые поверхности располагаются горизонтально, положение электрода — вертикальное.
В нижнем положении возможно как двухстороннее сваривание металла максимальной толщиной до 0,8 см, так и одностороннее — если толщина не превышает 0,4 см. В обоих случаях соединение будет довольно прочным, но на его качество будут влиять следующие факторы, являющиеся основными при определении глубины проплавления, от которой и зависит качество выполненного соединения:
- диаметр электродов;
- толщина обрабатываемых элементов и наличие зазора между ними;
- величина сварочного тока.
Сварка, выполняемая при нижнем расположении места соединения и конструкций, — наиболее оптимальный и высокопроизводительный способ соединения элементов. По мере плавления перенос электродного металла в сварочную ванну, которая располагается в горизонтальной плоскости, выполняется под действием естественной силы — силы тяжести, то есть сверху вниз. Единственный недостаток такого положения — риск образования прожогов, поэтому важно обеспечить наиболее полное проплавление, не допуская их появления. С этой задачей может успешно справится специалист, к квалификации которого даже не предъявляется дополнительных требований. Несмотря на этот недостаток нижнего положения, на этапе проектирования сварочных работ следует отдать предпочтение именно этому методу, стараясь максимально его задействовать.
Виды соединений, которые могут выполняться при нижнем положении:
- стыковые сварные соединения;
- угловые сварные соединения.
Горизонтальное расположение
В этом случае при сварке электрод располагается горизонтально, а обрабатываемые элементы — вертикально. Шов — горизонтальный. Такое положение в пространстве при сварке затрудняет работу специалиста и является неблагоприятным из-за риска вытекания металлического расплава из сварочной ванны на кромку нижерасположенного свариваемого элемента (опять же под действием силы тяжести). Поэтому для выполнения сварочного шва требуется косой подрез кромки выше расположенного элемента, а нижнюю деталь оставляют без изменений. Такое вмешательство помогает избежать брака в работе, а именно подреза верха шва из-за вытекания металла.
Обычно сварка конструкций в горизонтальном положении не вызывает трудностей при должной подготовке кромок обрабатываемых элементов, так же как и при нижнем сваривании, но специалист, выполняющий такую работу, должен обладать опытом ее проведения.
Вертикальное расположение
В этом случае электрод также располагается горизонтально, а конструкции — вертикально, но шов будет также вертикальным.
И опять же под действием уже известной силы тяжести капли расплава будут стремиться вниз, и если не соблюдать определенной технологии, то брака в работе избежать будет невозможно.
Что следует знать, если сварка необходима именно в вертикальном положении:
- Работа выполняется только на короткой дуге. Только так можно добиться того, чтобы под действием силы поверхностного натяжения металл проникал в кратер сварного шва.
- Следует применять специальные электроды, которые за счет своего покрытия будут увеличивать вязкость сварочной ванны. Это очень важно для уменьшения стекания металлического расплава.
- Сваривание выполняется снизу вверх или сверху вниз. В первом случае достигается максимально полное проплавление, но производительность труда будет очень малой. Но если выполнять сварку сверху вниз, то производительность работы повысится, а качество соединения — ухудшится.
Потолочное расположение
Такой вид расположения шва — самый трудновыполнимый, требующий высокой квалификации работника его выполняющего. В этом случае свариваемые элементы располагаются горизонтально, электрод — вертикально, но сам шов будет располагаться снизу свариваемых кромок. То есть, говоря для наглядности, такая сварка — это сварка, выполненная в нижнем положении, но повернутая на 180 градусов. Основной риск — стекание расплава вниз без попадания в сварочную ванну.
Условия, которые должны быть соблюдены, при проведении сварки в потолочном положении:
- Минимально короткая дуга и малый ток.
- Применение электродов малого диаметра с тугоплавким покрытием для удержания капель расплава за счет силы поверхностного натяжения.
- Необходимость изменения дистанции между швом и электродом (сближение — отодвигание).
Такое положение не применяется при сварке элементов малой толщины, так как шов будет не самым прочным из-за микроскопических пузырьков газа, неизбежно появляющихся в процессе работы. Поэтому использовать потолочное сваривание целесообразно, если другие виды технически не осуществимы.
Квалификация работника должна позволять выполнить потолочное сваривание без брака в работе.
Расположение электрода
Немаловажное значение при сварке имеет и пространственное расположение электрода. Например, при нижнем сваривании качество шва будет сильно зависеть от жидкого шлака, при помощи которого и происходят основные процессы при сварке, и правильное расположение электрода позволит контролировать сварщику процесс образования валика.
Положение электрода определяется сварщиком непосредственно при сварке. Различают три основных его вида:
- Вперед углом
При таком расположении электрода жидкий шлак образуется и бежит впереди, мешая сварочному процессу. Возникает риск гашения дуги или ее «блуждания», возможно появление пропусков, общее качество шва падает. Применять такой метод можно только при сварке в труднодоступных местах, если по-другому выполнить работу невозможно.
- Назад углом
При таком расположении электрода жидкий металл на шве оголяется за счет сварочной дуги, которая воздействуя силой своего давления на жидкий шлак, вытесняет его из жидкой сварочной ванны. И на таком оголенном участке сварной шов быстро кристаллизуется.
Метод применяется при сварке стыков и углов.
- Под углом 90 градусов
Это расположение электрода позволяет контролировать жидкий шлак, заставляя его двигаться за сварочной ванной. Такое движение благоприятно сказывается на качестве сварного соединения. Но иногда шлаг может оказаться впереди электрода, тогда следует кратковременно перейти к методу «назад углом», отбрасывая шлак.
В любом случае, какое пространственное расположение электрода правильное, решает только сварщик, который выполняет работу и контролирует качество шва. Усредненного оптимального варианта, которого стоит придерживаться, нет, применение методов диктует практика и процесс работы.
Все описанные методы сварного соединения применяются при выполнении работы ручным способом. Если процесс будет автоматическим или полуавтоматическим, то сварка должна проводиться в среде защитных газов.
goodsvarka.ru
Положение электрода при сварке
Перед тем как только человек начинает обучаться сваривать металлические части, он наверняка сталкивался с проблемой, что не знал, как правильно нужно держать электрод при сварке, ведь от правильного подбора угла электрода зависит скорость и качество сварки. Поэтому этим вопросом наверняка задавался каждый сварщик, независимо от того кто он сейчас: профессионал или до сих пор ученик.
Для начала давайте рассмотрим как возникает дуга и как правильно ее возбуждать. Возникновение дуги происходит благодаря прикосновению торца электрода к металлической части и дальнейшим отдалением его от свариваемой части. При возбуждении дуги нужно быть внимательным, потому что если прикосновение будет не кратковременным, то электрод приваривается к металлу.
Также длина дуги влияет на качество сварки. Если дуга коротка и устойчиво горит, то она обеспечивает получение сварного шва высокого качества. Для того, чтобы правильно формировать шов Вам необходимо держать правильно электрод. Электрод должен находиться под углом 15 - 20 градусов от вертикали. Если же Вы изменяете угол держания электрода, то глубина проплавления сильно изменяется. Это влияет на скорость проплавления, сварки и охлаждения металла.
Если же Вы производите сваривание тонкого металла, то электрод должен накладываться в виде узенького валика 0,8 - 1,5 миллиметра диаметром. Однако если Вы собираетесь производить сваривание толстых листов, то лучше всего применяйте расширенные валики, который увеличивает скорость разогрева металла, тем самым ускоряя процесс сваривания металлических частей.
Иногда у Вас может возникнуть потребность увеличения сварочного тока, то в таком случае Вам нужно будет держать электрод под углом 45 градусов, потому что именно в таком положении электрода можно будет регулировать глубину проплавления и сваривания металлических частей. На данный момент существует всего 3 основных варианта держания электрода при сварке. Эти методы называются так: "углом вперед", "под прямым углом" и "углом назад".
Для начала давайте рассмотрим метод "углом вперед". В таком положении сварщик обеспечивает угол электрода 30 - 60 градусов относительно вертикального положения сварочного электрода. В таком случае движение электрода происходит вперед. Такое положение электрод применяется при сварке стыков труб и других неповоротных изделий. Для данного типа держания электродов подходит потолочное, вертикальное и горизонтальное положение сварного шва. Сваривание "под прямым углом" говорит само за себя. Такое положение часто применяется при сваривании в труднодоступных местах, то есть в тех ситуациях, когда просто невозможно наклонить электрод.
Положение сварочного элкетрода "углом назад" - это положение, при котором соблюдается угол 30 - 60 градусов от вертикальной оси. Сваривание происходит назад, то есть на сварщика. Чаще всего такое положение используется на коротких участках при сваривании стыковых швов.Как правильно держать электрод при сварке?
Перед тем как только человек начинает обучаться сваривать металлические части, он наверняка сталкивался с проблемой, что не знал, как правильно нужно держать электрод при сварке, ведь от правильного подбора угла электрода зависит скорость и качество сварки. Поэтому этим вопросом наверняка задавался каждый сварщик, независимо от того кто он сейчас: профессионал или до сих пор ученик.
welding-gear.ru
Положение при сварке-заметка для начинающих
Содержание статьи
Сварочные позиции
Здесь я хотел бы предложить краткий обзор сварочных позиций, которые применяются в практике наиболее часто.
Я дам вам некоторую информацию и правила по этому вопросу.
Изображения ниже служат только для иллюстрации общих понятий, принять это не как точные варианты положения факела или тому подобное.
Горизонтальное положение сварного шва
Сварочные позиции для угловых швов
Угловые швы свариваются швы очень часто. Вам не нужно совершать обширную совместную подготовку, это относительно легко сварить.
Угловой сварной шов
Горизонтальное положение
Это в основном для создания сварного шва в таком положении, нет необходимости в никаких специальных знаний или навыков, необходимых, чтобы проделать операцию его профессионально.
Раковиное положение
Эту позицию также довольно легко сварить и, если возможно, должны быть приготовлены заготовки, так что вы сможете игнорировать это положение сварки.
Потолочное положение сварки
Потолочная позиция
Эта позиция является немного более требовательной. Это совершенно необходимо, чтобы иметь хороший опыт производства, есть большой риск травмирования из-за сварочных брызг и капель, которые находятся выше. Точно так же падает наиболее контроля горелок над головой труднее.
Вертикальный сварочный шов на подъем
Вертикальный сварочный шов на подъем
Это вершина умения угловых швов. Вы не должны пытаться сварить швы этого типа без знаний, поскольку источники ошибок без специальных знаний и руководства может быть бесконечным почти. Даже обученные сварщики получают иногда проблемы с этим швом.
Вертикальный сварочный шов на спуск
Вертикальный сварочный шов на спуск
Эта позиция является простой сваркой. Тем не менее, это далеко не так , как одного из других соединений. Таким образом, вы никогда не должны сварить листы по толщине более 4 мм с тематических пластов. Только герметизации швов или видимых швов, не могут быть сварены в этом положении.
Сварочные позиции для стыковых швов
Стыковые швов также очень распространены в повседневной жизни сварщика. Тем не менее, их не очень легко сделать, потому что материал должен иметь доступ для сварщика в любом месте в полном сечении. Для более тонких листов нет необходимости сварки подготовки, только опыт, чувство материала и воздушный зазор между листами для сварки. Для сварщика тонкий лист может иногда привести к разочарованию, когда, еще раз создается новые проплавления на листе. Для того, чтобы сварить толстые пластины, фаски необходимые для сварных кромок нужно пользоваться многослойной сваркой, эта работа должна быть проведена в любом случае только профессионалом.
Раковиное положение
Это наиболее общая позиция под приварку. На тонких листах может быть реализован данный способ, толщина должна быть более 4 мм, рекомендуем с экспертом проконсультироваться с толщиной материала.
Шов на подъем.
Шов на подъем.
Эта позиция должна быть создана только профессионалами, сложные колебания и многослойная сварка необходима для того, чтобы реализовать такой шов профессионально.
Поперечное положение
Поперечное положение
Эта позиция довольно редко применяется и реализуется в процессе сварки через несколько валиков.
Шов на спуск
Шов на спуск
Примеры швов при стыковых соединениях, остались друг от друга, тонкие листы могут быть сварены профессионально случае швов достаточно так долго на задней аккуратной корня шва создается и материал между собой в полном сечении. Däfür материала не толще, чем 3 мм должны быть и листы должны иметь около 2 мм зазора. В более толстых листах швы не должны быть приварены.
Потолочная позиция
Потолочная позиция
Эта позиция является наиболее сложным среди стыков, никогда не должны применять это положение сварки!
Подобные статьи
svarak.ru
Движения электрода при сварке | Сварка металлов
Для получения валика нужной ширины производят поперечные колебательные движения электрода. Если перемещать электрод только вдоль оси шва без поперечных колебательных движений, то ширина валика определяется лишь сварочным током и скоростью сварки и составляет от 0,8 до 1,5 диаметра электрода. Такие узкие (ниточные) валики применяют при сварке тонких листов, при наложении первого (корневого) слоя многослойного шва, при сварке по способу опирания и в других случаях.
Чаще всего применяют швы шириной от 1,5 до 4 диаметров электрода, получаемые с помощью поперечных колебательных движений электрода.
Рис. 26. Основные схемы поперечных движений конца электрода:
а, б, в, — при обычных швах, д, е — при швах с усиленным прогревом кромок
Наиболее распространенные виды поперечных движений электрода при ручной сварке (рис. 26): прямые по ломаной линии; полумесяцем, обращенным концами к наплавленному шву; полумесяцем, обращенным концами к направлению сварки; треугольниками; петлеобразные с задержкой в определенных местах.
Ломаная линия
Поперечные движения по ломаной линии часто применяют для получения наплавочных валиков, при сварке листов встык без скоса кромок в нижнем положении и в тех случаях, когда нет возможности прожога свариваемой детали.
Полумесяц
Движения полумесяцем, обращенным концами к наплавленному шву, применяют для стыковых швов со скосом кромок и для угловых швов с катетом менее 5 мм, выполняемых в любом положении электродами диаметром до 4 мм.
Треугольник
Движения треугольником применяют при выполнении угловых швов с катетами шва более 6 мм и стыковых со скосом кромок в любом пространственном положении. В этом случае достигается хороший провар корня и удовлетворительное формирование шва.
Петля
Петлеобразные движения применяют в случаях, требующих большого прогревания металла по краям шва, главным образом при сварке листов из высоколегированных сталей. Эти стали обладают высокой текучестью и для удовлетворительного формирования шва приходится задерживать электрод на краях, с тем чтобы предотвратить прожог в центре шва и вытекание металла из сварочной ванны при вертикальной сварке. Петлеобразные движения можно заменить движениями полумесяцем с задержкой дуги по краям шва.
www.svarkametallov.ru
Техника выполнения швов - Техника дуговой сварка
Техника выполнения швов Категория:
Техника дуговой сварка
Техника выполнения швов Зажигание дуги. Существует два способа зажигания дуги покрытыми электродами — прямым отрывом и отрывом по кривой. Первый способ называют зажиганием впритык. Второй напоминает движение при зажигании спички и поэтому его называют чирканьем.
Сварщики успешно используют оба способа зажигания дуги, причем первый чаще применяется при сварке в узких и неудобных местах.
Длина дуги. Немедленно после зажигания дуги начинается плавление основного и электродного металлов. На изделии образуется ванна расплавленного металла. Сварщик должен поддерживать горение дуги так, чтобы ее длина была постоянной. От правильно выбранной длины дуги весьма сильно зависят производительность сварки и качество сварного шва.
Сварщик должен подавать электрод в дугу со скоростью, равной скорости плавления электрода. Умение поддерживать дугу постоянной длины характеризует квалификацию сварщика.
Нормальной считают длину дуги, равную 0,5—1,1 диаметра стержня электрода (в зависимости от типа и марки электрода и положения сварки в пространстве). Увеличение длины дуги снижает устойчивое ее горение, глубину проплавления основного металла, повышает потери на угар и разбрызгивание электрода, вызывает образование шва с неровной поверхностью и усиливает вредное воздействие окружающей атмосферы на расплавленный металл.
Положение электрода. Наклон электрода при сварке зависит от положения сварки в пространстве, толщины и состава свариваемого металла, диаметра электрода, вида и толщины покрытия.
Направление сварки может быть слева направо, справа налево, от себя и к себе.
Независимо от направления сварки положение электрода должно быть определенным: он должен быть наклонен к оси шва так, чтобы металл свариваемого изделия проплавлялся на наибольшую глубину. Для получения плотного и ровного шва при сварке в нижнем положении на горизонтальной плоскости угол наклона электрода должен быть 15° от вертикали в сторону ведения шва.
Обычно дуга сохраняет направление оси электрода; указанным наклоном электрода сварщик добивается максимального проплавления металла изделия. При этом улучшается формирование шва, а также уменьшается скорость охлаждения металла сварочной ванны, что предотвращает образование горячих трещин в шве.
Рис. 1. Направления сварки (а) и наклон электрода (б)
При шланговой полуавтоматической сварке положение электродной проволоки аналогично положению электрода при ручной сварке покрытыми электродами.
Угол наклона электрода при ручной сварке в нижнем, вертикальном, потолочном и горизонтальном положениях приведен на рис. 1, б.
Колебательные движения электрода. Для получения валика нужной ширины производят поперечные колебательные движения электрода. Если перемещать электрод только вдоль оси шва без поперечных колебательных движений, то ширина валика определяется лишь силой сварочного тока и скоростью сварки и составляет от 0,8 до 1,5 диаметра электрода. Такие узкие (ниточные) валики применяют при сварке тонких листов, при наложении первого (корневого) слоя многослойного шва, при сварке по способу опирания и в других случаях.
Чаще всего применяют швы шириной от 1,5 до 4 диаметров электрода, получаемые с помощью поперечных колебательных движений электрода.
Наиболее распространенные виды поперечных колебательных движений электрода при ручной сварке: – прямые по ломаной линии;– полумесяцем, обращенным концами к наплавленному шву; – полумесяцем, обращенным концами к направлению сварки; треугольниками;– петлеобразные с задержкой в определенных местах.
Рис. 2. Основные виды поперечных движений конца электрода: а, б, в, г — при обычных швах
Поперечные движения по ломаной линии часто применяют для получения наплавочных валиков, при сварке листов встык без скоса кромок в нижнем положении и в тех случаях, когда нет возможности прожога свариваемой детали.
Движения полумесяцем, обращенным концами к наплавленному шву, применяют для стыковых швов со скосом кромок и для угловых швов с катетом менее 6 мм, выполняемыми в любом положении электродами диаметрами до 4 мм.
Движения треугольником неизбежны при выполнении угловых швов с катетами шва более 6 мм и стыковых со скосом кромок в любом пространственном положении. В этом случае достигается хороший провар корня и удовлетворительное формирование шва.
Петлеобразные движения применяют в случаях, требующих большого прогрева металла по краям шва, главным образом при сварке листов из высоколегированных сталей. Эти стали обладают высокой текучестью и для удовлетворительного формирования шва приходится задерживать электрод на краях, с тем чтобы предотвратить прожог в центре шва и вытекание металла из сварочной ванны при вертикальной сварке. Петлеобразные движения можно с успехом заменить движениями полумесяцем с задержкой дуги по краям шва.
Способы заполнения шва по длине и сечению. Швы по длине выполняют иапроход и обратноступенчатым способом. Сущность способа сварки напроход заключаются в том, что шов выполняется от начала до конца в одном направлении.
Обратноступенчатый способ состоит в том, что длинный шов делят на сравнительно короткие участки.
По способу заполнения швов по сечению различают однослойные швы, многопроходные многослойные и многослойные.
Если число слоев равно числу проходов, то такой шов называют многослойным. Если некоторые из слоев выполняются за несколько проходов, то такой шов называют многопроходным.
Рис. 3. Схемы заполнения швов по сечению: а — однослойный и однопроходный, б — многослойный и многопроходный, в — многослойный
Рис. 4. Схемы заполнения многослойного шва с малым интервалом времени: а. б— секциями, а — каскадом, е — горкой
Многослойные швы чаще применяют в стыковых соединениях, многопроходные — в угловых и тавровых.
Для более равномерного нагрева металла шва по всей его длине швы выполняются способами двойного слоя, секциями, каскадом и горкой, причем в основу всех этих способов положен принцип обратноступенчатой сварки.
Сущность способа двойного слоя заключается в том, что наложение второго слоя производится по неостывшему первому после удаления сварочного шлака. Сварка на длине 200—400 мм ведется в противоположных направлениях. Этим предотвращается появление горячих трещин в шве при сварке металла толщиной 15— 20 мм, обладающего значительной жесткостью.
При толщине стальных листов 20—25 мм и более для предотвращения трещины применяют сварку каскадом или горкой. Заполнение многослойного шва для сварки секциями и каскадом производится, как видно из рис. 49, по всей свариваемой толщине на определенной длине ступени. Длина ступени подбирается такой, чтобы металл в корне шва имел температуру не менее 200° С в процессе выполнения шва по всей толщине. В этом случае металл обладает высокой пластичностью и трещин не образуется. Длина ступени при каскадной сварке равна 200—400 мм, а при сварке секциями — больше. Сварка горкой производится проходами по всей толщине металла. Способ сварки выбирается в зависимости от химического состава и толщины металла, числа слоев и жесткости свариваемого изделия.
Многослойная сварка имеет перед однослойной следующие преимущества:1. Уменьшается объем сварочной ванны, в результате чего скорость остывания металла возрастает и размер зерен уменьшается.2. Химический состав металла шва близок к химическому составу наплавленного металла, так как малая сила сварочного тока при многослойной сварке способствует расплавлению незначительного количества основного металла.3. Каждый последующий слой шва термически обрабатывает металл предыдущего слоя и околошовный металл имеет мелкозернистую структуру с повышенной пластичностью и вязкостью.
Каждый слой шва должен иметь толщину 3—5 мм (при сварке низкоуглеродистой стали) в зависимости от силы сварочного тока.
При сварочном токе 100 А дуга расплавляет металл верхнего слоя на глубину около 1,5 мм, а металл нижнего слоя (глубина более 1,5 мм) нагревается от 1500 до 1100 °С и при быстром охлаждении образует мелкозернистую литую структуру.
При сварочном токе 200 А толщина слоя может быть увеличена до 5 мм, а термическая обработка нижнего слоя произойдет на глубине около 2,5 мм.
Термическая обработка металла корневого шва с получением мелкозернистой структуры осуществляется нанесением подварочно-го валика, который выполняется электродом диаметром 3 мм при сварочном токе 100 А. Перед нанесением подварочного валика корень шва очищают термической резкой или резцом. Подвароч-ный валик накладывается по длине напроход.
Термическая обработка металла верхнего слоя выполняется нанесением отжигающего (декоративного) слоя. Толщина отжигающего слоя должна быть минимальной (1—2 мм), обеспечивающей высокую скорость остывания и мелкозернистую структуру верхнего слоя. Отжигающий слой выполняется электродами диаметрами 5—6 мм при токе 200—300 А в зависимости от толщины листа.
Концовка шва. В конце шва нельзя сразу обрывать дугу и оставлять на поверхности металла кратер. Кратер может вызвать появление трещины в шве вследствие содержания в нем примесей, прежде всего серы и фосфора. При сварке низкоуглеродистой стали кратер заполняют электродным металлом или выводят его в сторону на основной металл. При сварке стали, склонной к образованию закалочных микроструктур, вывод кратера в сторону недот устим ввиду возможности образования трещины. Не рекомендуется заваривать кратер за несколько обрывов и зажиганий дуги ввиду образования окисных загрязнений металла. Лучшим способом окончания шва будет заполнение кратера металлом за счет прекращения поступательного движения электрода вниз и медленного удлинения дуги до ее обрыва.
Читать далее:
Выбор режима сварки
Статьи по теме:
pereosnastka.ru
Техника ручной дуговой сварки
Траектория движения электрода
Правильное поддержание дуги и ее перемещение является залогом качественной сварки. Слишком длинная дуга способствует окислению и азотированию расплавленного металла, разбрызгивает его капли и создает пористую структуру шва. Красивый, ровный и качественный шов получается при правильном выборе дуги и равномерном ее перемещении, которое может происходить в трех основных направлениях.
Поступательное движение сварочной дуги происходит по оси электрода. При помощи этого движения поддерживается необходимая длина дуги, которая зависит от скорости плавления электрода. По мере плавления электрода, его длина уменьшается, а расстояние между электродом и сварочной ванной - увеличивается. Для того чтобы это не происходило, электрод следует продвинуть вдоль оси, поддерживая постоянную дугу. Очень важно при этом поддерживать синхронность. То есть, электрод продвигается в сторону сварочной ванны синхронно с его укорочением.
Продольное перемещение электрода вдоль оси свариваемого шва формирует так называемый ниточный сварочный валик, толщина которого зависит от толщины электрода и скорости его перемещения. Обычно ширина ниточного сварочного валика бывает на 2 — 3 мм больше диаметра электрода. Собственно говоря, это уже есть сварочный шов, только узкий. Для прочного сварочного соединения этого шва бывает недостаточно. И поэтому по мере перемещения электрода вдоль оси сварочного шва выполняют третье движение, направленное поперек сварочного шва.
Поперечное движение электрода позволяет получить необходимую ширину шва. Его совершают колебательными движениями возвратно-поступательного характера. Ширина поперечных колебаний электрода определяется в каждом случае индивидуально и во многом зависит от свойств свариваемых материалов, размера и положения шва, формы разделки и требований, предъявляемых к сварному соединению. Обычно ширина шва лежит в пределах 1,5 — 5,0 диаметров электрода.
Таким образом все три движения накладываются друг на друга, создавая сложную траекторию перемещения электрода. Практически каждый опытный мастер имеет свои навыки в выборе траектории перемещения электрода, выписывая его концом замысловатые фигуры. Классические траектории движения электрода при ручной дуговой сварке приведены на рис. 1. Но в любом случае траекторию перемещения дуги следует выбирать таким образом, чтобы кромки свариваемых деталей проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и заданной формы шва.
Если шов не будет закончен до того, как длина электрода уменьшится настолько, что требуется его замена, то сварку на время прекращают. После замены электрода следует удалить шлак и возобновить сварку. Для завершения оборванного шва зажигают дугу на расстоянии 12 мм от углубления, образовавшегося на конце шва, называемого кратером. Электрод возвращают к кратеру, чтобы образовать сплав старого и нового электродов, а затем снова начинают перемещать электрод по первоначально выбранной траектории.
Схема дуговой сварки
Порядок заполнения шва по сечению и длине определяет способность сварного соединения воспринимать заданные нагрузки, влияет на величину внутренних напряжений и деформаций в массиве шва.
Швы различают: короткие — длина которых не превышает 300 мм, средние — длиной 300 — 100 мм и длинные — свыше 1000 мм. В зависимости от длины шва его заполнение может выполняться по различным схемам сварочного заполнения, которые представлены на рис. 2.
При этом короткие швы заполняют за один проход — от начала шва до его конца. Швы средней длины могут заполняться обратноступенчатым методом или от середины к концам. Для выполнения обратноступенчатого метода заполнения шов разбивают на участки длина которых равна 100 —300 мм. На каждом из этих участков заполнение шва выполняют в направлении, обратном общему направлению сварки.
Если для нормального заполнения шва одного прохода сварочной дуги мало, накладывают многослойные швы. При этом, если число накладываемых слоев равно числу проходов, шов называют многослойным. Если же некоторые слои выполняют за несколько проходов, такие швы называют многослойно-проходными. Схематически такие швы отражены на рис. 3.
 |  |
| Рис. 2. Схемы дуговой сварки: 1 — сварка напроход; 2 — сварка от середины к краям; 3 — сварка обратноступенчатым способом; 4 — сварка блоками; 5 — сварка каскадом; 6 — сварка горкой | Рис. 3. Виды швов: 1 — однослойный; 2 — многопроходной; 3 — многослойный, многопроходной |
С точки зрения производительности труда наиболее целесообразными являются однопроходные швы, которым отдают предпочтение при сварке металлов небольших (до 8—10 мм) толщин с предварительной разделкой кромок.
Но для ответственных конструкций (сосуды, работающие под давлением, несущие конструкции и т.д.) этого бывает мало. Внутренние напряжения, возникающие в процессе сварки, могут вызвать появление трещин в шве или в околошовной зоне из-за недостаточной пластичности шва и большой жесткости основного металла. При сварке изделий с относительно небольшой жесткостью внутренние напряжения вызывают местное или общее коробление (деформации) свариваемой конструкции. Кроме того, при сварке металлов толщиной более 10 мм. появляются объемные напряжения и возрастает опасность появления трещин. В таких случаях принимают целый ряд мер, позволяющих уменьшить напряжения и деформации: применяют сварные швы минимального сечения, сварку многослойными швами, наложение швов «каскадными методами» или «горкой», принудительное охлаждение или подогрев.
При сварке «горкой» сначала у основания разделанных кромок прокладывают первый слой, длина которого должна быть не более 200 — 300 мм. После этого первый слой перекрывают вторым, длина которого на 200 — 300 мм больше первого. Точно так же накладывают третий слой, перекрывая второй на 200 — 300 мм. Таким образом продолжают заполнение до тех пор, пока количество слоев в зоне первого шва не окажется достаточным для заполнения. Следующий слой накладывают в месте окончания первого слоя, перекрывая последний (если позволяет длина шва) на те же 200 — 300 мм. Если первый шов прокладывался не в начале шва, а в его средней части, то горку формируют последовательно в обоих направлениях (рис.2,е). Так, формируя горку, последовательно заполняют весь шов. Преимущество данного метода состоит в том, что зона сварки все время находится в подогретом состоянии, что способствует улучшению физико-механических качеств шва, так как внутренние напряжения получаются минимальными и предупреждается появление трещин.
«Каскадный метод» заполнения шва по существу является той же «горкой», но выполняют его в несколько другой последовательности. Для этого детали соединяют между собой «на прихватках» или в специальных приспособлениях. Прокладывают первый слой, а затем, отступив от первого слоя на расстояние 200 — 300 мм, прокладывают второй слой, захватывая зону первого (рис.2,д). Продолжая в той же последовательности, заполняют весь шов.
Угловые швы (рис. 4) можно выполнять двумя методами, каждый из которых имеет свои преимущества и свои недостатки. При сварке «в угол» допускается больший зазор между деталями (до 3 мм), проще сборка, но техника сварки сложнее. Кроме того, возможны подрезы и наплывы, снижается производительность из-за необходимости за один проход сваривать швы небольшого сечения, катет которых меньше 8 мм. Сварка «в лодочку» допускает большие катеты шва за один проход и поэтому более производительна. Однако такая сварка требует тщательной сборки.
Указанные приемы дуговой сварки рассматривались на нижних положениях шва, выполнение которых наименее трудоемко. На практике часто приходится выполнять горизонтальные швы на вертикальной плоскости, вертикальную и потолочную сварку. Для выполнения этих работ используются те же приемы, что и для швов с нижним положением, но трудоемкость работ и некоторые технологические особенности требуют более детального подхода и изменения некоторых методов.
При сварке таких швов появляется вероятность вытекания расплавленного металла, что приводит к падению капель к незаполненным сваркой местам, потекам расплавленного металла по горизонтальным плоскостям и т.д
 |  |
| Рис. 4. Положение электрода и изделия при выполнении угловых швов: А — сварка в симметричную «лодочку»; Б — в несимметричную «лодочку»; В — «в угол» наклонным электродом; Г — с оплавлением кромок | Рис. 5. Влияние скорости сварки на форму сварного шва: При увеличении скорости наблюдается заметное уменьшение ширины шва, при этом глубина проплавления остается почти неизменной. |
Рассматривая суть процессов, происходящих в подобных швах, мы говорили, что удерживать металл в расплавленной ванне могут силы поверхностного натяжения. Для того чтобы эти силы были достаточными, сварщик должен владеть приемами сварки виртуозно. Здесь приходится понижать сварочный ток и применять электроды пониженного сечения. Это в конечном итоге сказывается на производительности, так как приходится увеличивать количество сварочных проходов. Поэтому на практике стараются в дополнение к силам поверхностного натяжения добавить «пленку поверхностного натяжения». Суть данного метода заключается в том, что дугу держат не постоянно, а с определенными промежутками, то есть импульсами.
Для этого дугу постоянно прерывают, зажигая ее с определенными промежутками времени, давая возможность расплавленному металлу частично закристаллизоваться. Именно здесь и проявляется умение сварщика выбрать такие интервалы, когда не успевает образоваться сварочный катет и одновременно металл потерял бы часть своей текучести.
Потолочный шов является самым сложным. Поэтому проводить его непрерывным горением дуги - дело бесперспективное. Сварку выполняют короткими во времени замыканиями дуги на сварочную ванну так, чтобы она не успела остыть, пополняя ее новыми порциями расплавленного металла.
При сварке данным методом следует следить за размером дуги, так как ее удлинение может вызвать нежелательные подрезы. Кроме того, при сварке таких швов создаются неблагоприятные условия для выделения шлаков из расплавленного металла, что может привести к пористости сварного шва.
Вертикальные швы можно варить в двух направлениях - снизу вверх и сверху вниз. И тот и другой метод имеет право на существование, но всегда предпочтительнее сварка на подъем. В этом случае расположенный снизу металл удерживает сварочную ванну, не давая ей растекаться.
При сварке на спуск труднее удерживать сварочную ванну, и поэтому добиться качественного шва гораздо сложнее. Суть такого метода практически не отличается от потолочной сварки, и применяют его тогда, когда сварка на подъем технологически невозможна.
Горизонтальные швы на вертикальной плоскости тоже имеют свои особенности. В данных швах особую сложность представляет удержание сварочной ванны у обеих кромок свариваемых деталей. Для того чтобы облегчить этот процесс, скос нижней кромки не выполняют. В таком случае получается полочка, которая способствует удержанию на месте расплавленной сварочной ванны. Уместен здесь и прием импульсной сварки с кратковременным зажиганием дуги, как и для потолочных швов.
Удаление сварочных шлаков выполняют обрубочным молотком. Для этого, подождав, пока заготовка остынет настолько, что ее можно брать рукой, прижимают крепко к столу и ударами молотка, направленными вдоль шва, удаляют шлак, покрывающий сварочный шов. После этого шов проковывают для снятия внутренних напряжений. Для этого боек молотка разворачивают вдоль шва и выполняют проковку по всей его длине.Завершают очистку жесткой проволочной щеткой, перемещая ее резкими движениями сначала вдоль шва, а потом - поперек, чтобы удалить последние остатки шлака.
Использованы репродукции http://welding.su/gallery/
build.novosibdom.ru
