Практическое занятие «Порядок сварки и наложения слоев шва при сварке труб различных диаметров в различных пространственных положениях»

Сварочные электроды и сварные соединения могут по-разному располагаться в пространстве. И выбор этого самого положения будет зависеть не от личных предпочтений мастера, а от технологии сварки, типа и особенностей металла, а также прочих факторов (например, труднодоступности места сварки).

Находясь в различных положениях возможно практически любое направление сварного соединения, отсюда вытекает и ряд особенностей. Например, выполнение горизонтальных нижних швов можно поручить сварщику начальной квалификации. А вот потолочные вертикальные швы может выполнить только мастер своего дела. Словом, есть множество нюансов, о которых мы и расскажем в этой статье.

Положение сварного соединения

Каждый тип работ нуждается в своем пространственном положении, а некоторые сложные металлоконструкции нуждаются и вовсе в различных пространственных положениях.

Положение шва при сварке может быть нижним, горизонтальным, вертикальным и потолочным. Рассмотрим каждый из поподробнее.

Нижнее положение

Нижнее положение часто встречается в работе у новичков, поскольку им обычно поручают сварку несложных металлоконструкций. К сварке в нижнем положении не предъявляются строгие требования по качеству. В нижнем положении возможна сварка стыковых и угловых швов.

Требования к сварным швам

Качество сварных швов оценивается методами неразрушающего и разрушающего контроля. К первым относится ультразвук и просветка швов рентгеном. Такие проверки выполняются на особо ответственных стыках, подвергающихся высоким нагрузкам.

При разрушающем контроле образцы швы проверяют на растяжение, излом, исходя из чего оценивают:

Необходимый уровень каждой характеристики прописывается в чертежах по сварке.

Положение электрода

Положение и движение электрода при сварке также очень важно. Приведем простой пример. Вам нужно сварить нижний шов. В таких ситуациях качество шва во многом зависит от количества шлака, образующегося во время сварки. Шлак может либо испортить вашу работу, либо поспособствовать улучшению качества сварного соединения, нужно просто контролировать этот процесс. И правильное положение электрода как раз помогает следить за количеством шлака, увеличивать или уменьшать его количество.

Положение электрода при сварке бывает трех видов: углом вперед, углом назад и прямо (или под 90 градусов). Давайте подробнее рассмотрим каждый вид.

Сварка углом вперед

Сварка углом вперед при ручной дуговой сварке применяется редко. Это связано с тем, что во время сварки шлак образуется и скапливается перед электродом, из-за чего варить неудобно. К тому же шлак будет мешать устойчивому горению дуги, при этом ухудшится качество шва. Но такое положение оправдано, если вы выполняете сварку в труднодоступном месте.

Сварка углом назад

Сварка углом назад используется, когда нужно сварить стыковые или угловые швы. В таком положении шлак вытесняется из сварочной ванны, то в общем-то хорошо. При этом сварное соединение очень быстро кристаллизируется.

Под 90 градусов

Очень интересное положение. Благодаря ему сварщик может довольно точно управлять движением шлака, направляя его в сварочную зону в необходимом количестве. Это очень хорошо для сварного соединения. Но нужно следить за тем, чтобы шлак не оказался впереди электрода. Если это случилось, смените положение на «углом назад» и измените направление шлака.

Многие новички спрашивают, какой угол наклона электрода при сварке универсальный или самый лучший. Не существует ответа на этот вопрос. Только в процессе работы можно точно определить, какое положение будет оптимальным. А может случиться так, что вам по ходу работы придется несколько раз менять положения с одного на другое.

Описанные выше положения применимы к формированию сварного соединения с помощью ручной дуговой сварки. Если вы планируете работать с полуавтоматом или автоматом, то нужно будет учесть особенности используемого защитного газа.

Что нужно для работы инвертором

Сварочный аппарат инверторного типа или источник питания необходимый для создания сварочной дуги. Существует огромное количество различных производителей и марок инверторов, разумеется, цены на инверторы значительно отличаются.

Однако, принцип работы всех инверторов одинаков, различия существуют в вольт-амперной характеристике и качестве оборудования.

Чтобы приступить к работе необходимо:

1. Сварочный аппарат;
2. Электроды;
3. Маска;
4. Сварочные краги;
5. Спецодежда (роба) и спецобувь
6. Молоток (секач) сварщика
7. Щетка по металлу

Если вы в первый раз решили попробовать себя, выбирайте недорогие материалы и инструменты. Для обучения подойдет сварочный инвертор средней ценовой группы (который можно взять в аренду), электроды 3 мм и маска Хамелеон.

Необходимые инструменты

Для сварочных работ необходим набор инструментов и спецзащиты. Это непосредственно сам сварочный аппарат, электроды, молоток и щетка. Диаметр электродов зависит от материала, над которым предстоит работать.
Не стоит забывать и о защите. Для защиты глаз обязательно необходима сварочная маска, также нужно надеть одежду из плотного материала и замшевые перчатки и прочную обувь. Еще пригодятся приборы, преобразующие переменный ток в постоянный — это выпрямитель, инвертор или трансформатор.

Основные ошибки

Рассмотрим основные ошибки, которые допускают новички при сварке РДС:

• Спешка. Не нужно спешить вести электрод, металл должен проплавиться, поэтому привыкните к медленным спокойным движениям.
• Неспособность отличить шлак от металла. Нередко новички думают, что заварили стык, но после отбития шлака в нем много непроваров. Дело в том, что при сварке кажется, что соединение заполнено жидким металлом — на самом деле это шлак. Жидкий металл через светофильтр выглядит белым, а шлак — красным.
• Дрожащая рука. Добиться постоянного зазора между кончиком электрода и изделием поможет опора для руки. Никогда не держите руку на весу, иначе электрод будет прилипать. Опереть руку можно на стол, колено.
• Не стоит сразу отбивать шлак. (хоть и очень хочется проверить качество соединения). Дайте ему немного остыть. Так Вы не повредите шов, а отлетевший горячий шлак, попавший на кожу, не причинит ожога.

Подведем итоги

Научившись работать со сварочным оборудованием, станет возможно решение многих бытовых задач, часто возникающих в работе на даче или в гараже. Новичкам следует особое внимание обращать на полярность сварки инвертором деталей различной толщины.

Поняв, как правильно настраивать оборудование и выбирать электрод удастся получать качественные швы на любом изделии. Обязательно обращайте внимание на прямую и обратную полярность подключения сварочного инвертора.

При сваривании толстых деталей используется прямая полярность при сварке инвертором, а для тонких – обратная.

Источники

• https://moiinstrumentu.ru/kak-varit-svarkoj.html
• https://WikiMetall.ru/spravochnik/kak-nauchitsja-varit-jelektrosvarkoj.html
• https://mrmetall.ru/kak-pravilno-varit-jelektrodami-nachinajushhim-jelektrosvarkoj/
• https://sovet-ingenera.com/santeh/svarka/elektrosvarka-dlya-nachinayushhix.html
• https://kak-sdelano.ru/instrumentyi/cvarka-invertorom-dlya-nachinayushhix
• https://instrumentiks.ru/sovety/svarka-invertorom
• https://tokar.guru/hochu-vse-znat/svarka-elektrodami-kak-pravilno-varit-nachinayuschim.html
• https://svaring.com/welding/teorija/azy-svarki-elektrodami
• https://www.svarbi.ru/articles/kak-varit-svarkoy-elektrodami-dlya-nachinayushchikh/
• https://tutsvarka.ru/vidy/svarka-invertorom-dlya-nachinayushhih

Техника безопасности + возможные дефекты

Процесс сварки должен быть не только правильным, но и безопасным. Потерять зрение, или крупный ожог – одни из многих опасностей, подстерегающих человека, решившего стать на путь сварщика в РФ.

Меры предосторожности:

• осмотр инструментария на наличие механических повреждений;
• заземление;
• регулярная проверка соединения заготовки с контактом;
• качественная изоляция кабелей;
• влажность не более 75%;
• использование маски, перчаток и других средств индивидуальной защиты;
• наличие огнетушителя рядом с рабочим местом.

Теперь о дефектах. Для начинающего сварщика проколы при обучении в порядке вещей. Зная причины тех/иных искажений, человек сможет предупредить возникновение подобных ситуаций, следовательно, риск оказаться в невыгодном положении снижается в разы.

Идеальный шов внешне аккуратный, с одинаковой толщиной и высотой вдоль всей длины. При наличии косяков, в 80% случаев они будут видны сразу. Давайте детальнее рассмотрим наиболее распространенные дефекты.

Иногда могут появиться поперечные/продольные трещины, но здесь уже недочет косвенно касается сварщика, ибо материал может просто не выдержать температурного режима. Для каждого типа металла требуется подбирать частные условия работы. Застраховать себя от неудач не может в этом плане даже опытный сварщик.

Критерии выбора оборудования и материалов

Перед началом любого обучения необходимо оборудовать сварочный пост домашнего умельца. В первую очередь это касается сварочных аппаратов и электродов, а затем уже переходить к азам.

Для проведения разовых работ можно арендовать сварочный аппарат у специализированных компаний, но если работы предстоит много, лучшим решением будет покупка надежного, с достаточным уровнем мощности агрегата.

Можно выполнить сварку газом, но это более затратный способ. Для различных целей промышленностью выпускаются следующие виды оборудования:

• сварочный аппарат (трансформатор), предназначен для преобразования переменного токов в сварочный ток большой силы. Дешевые аппараты для сварки могут сильно перегреваться даже при небольших нагрузках, да и сварочный ток они выдают неравномерный с большими перепадами;
• выпрямители преобразуют переменный ток сети в постоянный. Это наиболее производительные аппараты, обладающие хорошими характеристиками, но стоят они на порядок дороже;
• современные инверторы способны преобразовывать переменный ток в постоянный, они отличаются высокими производительными характеристиками при небольших габаритах и весе. На сегодняшний день это самый доступный, надежный вид сварочного оборудования, многие сварщики пользуются ими. Это оптимальный вариант для начинающих, на котором можно отрабатывать азы работы с электродами.

Начинающим надо знать, что для электродуговой сварки применяют электроды. Информация об электродах относится к азам обучения. От качества электрода и подходящего по составу сердечника зависит успех сварки.
Изделие достаточно простое по конструкции. Это стальная проволока из различных материалов и сплавов, с нанесенной на нее специальной обмазкой (покрытием).

Покрытие предотвращает попадание в сварочную ванну нежелательных газов. Для бытового использования наиболее подходят электроды с толщиной сердечника 3 мм. Ручная сварка очень тонкого листового металла производится электродами сечением 2 мм.

Выбор угла наклона

Вести электрод необходимо под различными углами. Выбор нужного положения зависит от вида материала, расположения деталей в пространстве и толщины металла. К основным способам ведения сердечника относятся три метода.

Углом вперед

Сердечник в этом случае ведут под углом от 30 ° до 60 °. В этом положении электрода расплавленная обмазка образует шлак.

Он движется после сварочной ванночки и надежно прикрывает ее от вторжения вредных газов. Некоторое количество шлака, попадающее впереди шва, вытесняется расплавленным металлом по сторонам стыка.

Если впереди ванны образуется большое количества шлака, то наклон надо уменьшить. В редких случаях, можно доводить наклон до прямого угла. Это необходимо делать при сильном образовании шлака.

В этом случае он не успевает застывать и заливает ванну, гася сварочную дугу. Поэтому требуется проводить зажигание дуги под прямым углом, постепенно меняя его, добиваться нормального образования шлака.

Этот способ применяется при необходимости небольшой глубины разогрева основного металла, для сварки потолочных стыков, сваривания вертикального шва на швеллере, сварки труб с неповоротным стыком и для выполнения корневого шва на толстом металле заготовок.

Перпендикулярно

Постоянно держать электрод перпендикулярно к поверхности довольно сложно, поэтому способ требует достаточных навыков электросварщика.

Применяется для сварки в недоступных местах, отсутствии возможности наклонить электрод под другим углом. В этом случае можно добиться небольшого проплава металла деталей.

Разделка кромок под сварку

Сварной шов получится качественным после тщательно проведенных подготовительных работ. Они необходимы перед сваркой конструкций, толщина элементов которой превышает 5 миллиметров. При односторонней сварке. Подготовительная операция называется разделка кромок. Правила и качество таких работ определяется требованиями ГОСТ. Снятие загрязнений всего края должна производиться на расстоянии минимум 20 миллиметров до места будущей сварки.

Скачать ГОСТ 5264-80

Основными видами этой операции являются:

• посредством тщательной разделки;
• без предварительной разделки;
• так называемая отбортовка.

Подготовка кромок и их параметры

Отбортовка производится односторонней для угловых соединений, двухсторонней при стыковых соединениях.

Подготовка осуществляется вручную (используя напильник, наждачную бумагу, щётку для металла) или применяя электрический инструмент (дрели, оснащённые необходимыми насадками, шлифовальные машины, заводское оборудование).

Для металла толщиной начиная 3 мм, заканчивая 26 мм, используется V-образный односторонний или двусторонний тип скоса края. Для металла толщиной от 12 до 60 мм делается Х-образный тип скоса.

Порядок подготовки кромок

Установлен порядок подготовки материала к последующей работе с любым типом сварных соединений. Он включает следующие пункты:

• зачистка края металла (снимаются любые загрязнения, налёты, коррозия);
• снятие необходимых фасок (эта операция зависит от способа, используемого при сварке);
• подготовка зазора (величина, качество должны соответствовать определённому типу).

Зачистка края металла