Сварка — это ремесло, требующее точности и мастерства, а понимание нюансов данного процесса имеет решающее значение для достижения качественных результатов. Мы рассмотрим ключевые виды соединений деталей и сварных швов, расскажем о распространённых дефектах и важности контроля длины электрической дуги.
Виды сварных соединений
Стыковое. Самое распространённое соединение для разных методов. Достоинства: высокая производительность сварки, малый расход материала, высокая прочность, отсутствие конструктивных напряжений. Для этого шва необходимо подготовить кромку, а также расположить деталь так, чтобы не было погрешностей. Применяется для сварки листов, труб и различного металлопроката;
Угловое (Г-образное). Бывают односторонние и двусторонние (увеличивают прочность). С помощью предварительной заготовки можно сделать любой угол наклона. Применяют для соединения листовых, трубных и фасонных заготовок;
Тавровое (Т-образное). На элементе, который приваривается сверху, необходимо сделать обрезную кромку. Такое действие желательно делать с двух сторон, чтобы после сварки все детали держались крепче. Применяется для соединения листовых заготовок.
Распространённые дефекты соединений
Прожог — сквозное отверстие в сварном шве. Причинами могут быть чересчур большой ток сварки, недостаточная скорость движения, слишком большой зазор между кромками. Исправляется подбором оптимального сварочного режима и скорости движения электрода:
Поры выглядят как небольшие отверстия и снижают прочность соединения. Причинами могут быть электроды низкого качества, наличие загрязнений или сквозняка в зоне сварки:
Наплывы — затёкший металл, который не соединился с основной деталью. Причиной может быть неправильно подобранный режим сварки:
Непровар — неполное заполнение стыка деталей. Причины: недостаточный сварочный ток,
высокая скорость движения, недостаточная подготовка кромок (при сварке толстых металлов):
Подрез — впадина вдоль шва на металле при слишком длинной дуге. Исправляется более короткой дугой или корректировкой силы тока в большую сторону:
Холодные трещины — ведут к разрушению сварного соединения, исправляется повторной сваркой:
Подготовка к работе
Защитные меры
Наличие правильного защитного снаряжения имеет первостепенное значение и включает в себя:
- Сварочная каска, либо маска с затемнённым экраном, для защиты глаз;
- Огнестойкая одежда, защищающая тело от искр и тепла;
- Сварочные перчатки, для защиты рук от ожогов и травм;
- Ботинки со стальным носком, для защиты ног в случае падения предметов;
- Надлежащая вентиляция, чтобы предотвратить вдыхание паров и газов, образующихся во время сварки;
- Огнетушитель на случай чрезвычайных ситуаций.
Обработка материалов
Правильная подготовка материалов закладывает основу для успешной сварки:
- Очистите металлические поверхности: удалите ржавчину, краску и загрязнения с помощью проволочной щётки или шлифовальной машины;
- Выберите подходящий метод сварки в зависимости от типа металла, с которым вы работаете;
- Выберите подходящий для вашего проекта электрод и то, как вы его будете перемещать по поверхности.
Форма движения электрода по поверхности
- Лесенка. Электрод необходимо также ослабить, как в предыдущем варианте, но при нагреве материала его необходимо отодвинуть, а затем перенести обратно;
- Полумесяц. Электрод располагается под углом или под острым углом, прижимаясь к поверхности, и движется плавно по направлению к поверхности. Подходит для первых экспериментов со сваркой деталей;
- Обратно-поступательный. Электрод нужно возвращать на шов, который застывает.
Контроль длины электрической дуги
Под длиной дуги подразумевается величина зазора между поверхностью заготовки и горящим концом электрода, между которыми держится устойчивый электрический разряд.
Есть три длины:
- 1-1,5 мм – короткая;
- 2-3 мм – нормальной длины;
- 3,5-6 мм – длинная.
О том, что шов был проварен короткой дугой, свидетельствует так называемый «подрез» по краям. Он представляет собой небольшое углубление и свидетельствует о невысоком качестве сварного соединения в целом. Образуется дефект из-за слабого прогрева рабочей области в ширину. Когда работы выполнялись длинной дугой, то плохо прогревался металл в глубину. Возникает это потому, что длинную дугу сложно удержать. Её периодическое затухание неизбежно. Как результат – дефект прогрева и плохое качество сварного соединения.
Единственный вариант, который поможет сформировать качественный сварной шов – это нормальная дуга. Её и следует выбирать в большинстве случаев.
Выполнение работ
В зависимости от того, где выполняется соединение металлов, шов может располагаться вертикально или горизонтально. Помимо этого, различают нижнее и потолочное расположение стыков.
Нижний шов
Самым простым в исполнении считается нижнее горизонтальное расположение сварного соединения. Именно в этом положении проще всего контролировать расплав.
Горизонтальный шов
Горизонтальную сварку можно делать в любом направлении. Угол наклона можно делать любой, главное – следить за тем, чтобы ванна не уходила на нижнюю стенку. Чтобы этого не происходило необходимо ускорять движения и меньше нагревать металл. Также можно воспользоваться ещё одним способом: отрывать дугу, чтобы металл успевал остывать и не стекал. Или понизить силу тока. Но важно помнить, что сразу все методы использовать не стоит, необходимо их чередовать. Горизонтальный шов можно делать разными узорами и рисунками, главное, чтобы они были прочными.
Также есть несколько рекомендаций по такому шву:
- электрод необходимо располагать немного назад на шов;
- движение стержня должно идти спирально;
- дугу нужно зажигать на нижней кромке и переводить на верхнюю;
- сварочный шов слева направо будет более качественным;
- горизонтальное соединение необходимого провара можно сделать, если поперечно перемещать конец электрода между стыкуемыми местами.
Вертикальный шов снизу вверх
Самый распространённый способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. На первом этапе делается насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.
Действия состоят из четырех пунктов:
- Подключить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу;
- Сделать несколько прихватов по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка;
- Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней;
- Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.
Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке. Вместе с поступательным движением снизу-вверх необходимо позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, ёлочкой либо иным приёмом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.
Вертикальный шов сверху вниз
Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Важно, чтобы расплав равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из неё. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.
Потолочный шов
Этот вид сварного соединения – самый сложный. Для выполнения этого шва электрод держат под прямым углом к потолку. Дуга короткая, скорость движения – постоянная. Выполняют в основном круговые движения, расширяющие шов.
Обработка швов после работы
После сварки на поверхности металла остаются брызги, окалины, капли металла и шлака. Сам шов обычно выпуклый, выступает над поверхностью. Есть шанс образования коррозии. Все эти недостатки можно устранить: зачистить. Есть 3 основных способа:
- Термическая обработка. Убирает из материала остаточное напряжение, формирующееся во время сварки. Есть двух видов: местная (нагревается или охлаждается сам шов) и общая (обрабатывается весь шов).
- Механическая обработка. Снимает с детали остаточный шлак. Зачищенный шов после этого необходимо проверить на прочность, постучав молотком или плоскогубцами.
- Химическая обработка. Наносится специальный антикоррозийный материал.
В зависимости от того, насколько гладкой должна быть поверхность, используют разную зернистость абразива. Лучше всего подходит сочетание механической и химической обработок. После обработки работы завершены.