Как сварить вертикальный шов с помощью электросварки - Советы домашнему мастеру о ремонте и строительстве

Эта техника очень распространена. Он характеризуется следующими особенностями:

Как сварить вертикальный шов

При электросварке к свариваемому металлу прикладывается электрическая дуга. Он образуется между заготовкой и используемым токопроводящим электродом. Под воздействием избыточного тепла металл плавится, что приводит к слиянию деталей. Это соединение называется сварным швом. Для его изменения используются технические параметры сварки, такие как амплитуда и скорость. Мы должны обсудить вертикальную сварку более подробно.

Изменяя температуру электрической дуги, пользователь может сварить между собой практически любой одинаковый металл. Однако прежде чем воплотить свои идеи в жизнь, будущий сварщик должен досконально ознакомиться с техникой формирования сварного шва. Ниже подробно рассматривается, как сваривать вертикальный шов с помощью электросварки и методы правильного размещения горизонтального шва.

Общие определения сварных швов

Технологические операции по соединению металлов с помощью электросварки тесно связаны с понятием сварного шва. Он образуется в результате завершения плавления металла в процессе электродуговой сварки при охлаждении. В зависимости от места соединения металлов сварной шов может располагаться вертикально или горизонтально. Различают также латеральное, верхнее или нижнее пространственное расположение сустава.

Горизонтальный сварной шов по праву считается самым простым в изготовлении. Это самое простое положение для сварщика, чтобы контролировать плавление. Другие варианты, а именно боковое и верхнее положение шва, являются сложными. Для их выполнения сварщик должен потратить много времени на изучение техники и основных приемов сварки. Чтобы накопить хорошие рабочие знания, требуется время.

При прямой сварке старайтесь располагать заготовку перпендикулярно свариваемым поверхностям. Это позволяет получить высококачественный сварной шов. Во время процесса лучше всего держать электрод с небольшим наклоном вниз. Именно соблюдение острого угла позволяет удерживать раскаленный металл так, чтобы он не стекал вниз. Следует отметить, что не всегда возможно предотвратить стекание капель металла вниз. Однако можно увеличить силу тока и перемещать поверхность быстрее.

Специальные возможности

Существует несколько особенностей при сварке вертикальных швов. Например, Когда сплав подвергается воздействию тепла, образуются металлические капли, которые постоянно скатываются. Этот процесс вполне естественен, но он также создает много трудностей. Например, эти капли не дают хорошего эффекта на обрабатываемом участке. Для вертикальных швов, по мнению экспертов, предпочтительна меньшая длина дуги. Это способствует тому, что силы поверхностного натяжения облегчают прохождение электрода к суставу. Чтобы закалить каплю непосредственно во время сварки, слегка сдвиньте стержень в одну сторону. Как только тепло уходит, металл очень быстро затвердевает.

Важно учитывать, что верхняя зона ускоряет плавление металла. Кроме того, более быстрая кристаллизация наблюдается в швах и различных затирках. Одним из важных параметров является сила тока. Как правило, выбирается более низкое значение, чем обычно.

Также не стоит забывать о технологии спот, которая позволяет соединять два элемента низко.

На долговечность сварных металлических конструкций влияет качество и надежность соединения. В любой конструкции шов может стать одним из самых уязвимых мест. Именно по шву можно увидеть, насколько хорошо выполнена сварка. Для мастера с небольшим опытом вертикальная сварка является очень сложной техникой. Тем не менее, его стоит выучить, так как он используется довольно часто. При использовании этого метода соединения металлических конструкций важно соблюдать несколько правил, иначе возможен некачественный результат. Для вертикальных швов рекомендуется использовать короткую дугу. В противном случае затирка может потечь из-за таяния.

При прямом обжиге старайтесь, чтобы рабочая часть была перпендикулярна обрабатываемым поверхностям. Это гарантирует получение высококачественного шва. Во время процесса лучше всего держать электрод под небольшим углом вниз. Именно благодаря сохранению острого угла раскаленный металл перестает стекать вниз. Следует отметить, что не всегда возможно предотвратить стекание капель металла вниз. Однако можно увеличить силу тока и перемещать заготовку быстрее.

Однако этот метод требует осторожности, чтобы дуга не увеличилась слишком сильно. Вы также можете перемещать электрод из стороны в сторону, чтобы увеличить ширину сварного шва.

Неправильно выполненная сварка может привести к таким дефектам, как прогар, трещины, подрезы, срезы и нахлесты.

Свойства вертикальных сварных швов

Вертикальные сварные швы свариваются движением снизу вверх. Сварщик перемещает электрод различными способами в зависимости от используемой технологии. В вертикальном положении они поднимаются в виде полукруга, елочки или зигзагообразного узора. В случае горизонтального сопряжения процесс осуществляется в несколько проходов на месте будущей сборки от нижнего уровня детали вверх.

На низком уровне он сваривается с помощью стыковых швов или другого углового метода. Силу придает 45-градусная, “лодочная”, симметричная или асимметричная установка (для труднодоступных мест).

Наиболее трудоемкими являются верхние сварные швы. Сложность возникает из-за текучести расплавленной массы, удаляющейся от рабочей зоны. В этой ситуации используется низкая дуга, а ток снижается до 20%.

Значения электрического тока и скорости перемещения дуги влияют на конечный результат сборки. Использование высоких значений электрической энергии приводит к нагреву детали на большую глубину, что позволяет увеличить скорость перемещения электрода. Соблюдение правильного соотношения между силой тока и скоростью позволяет получить ровный, безупречный сварной шов.

Диаметр проволоки, мм	Сечение заготовки, мм	Сила тока, A
1,6	1-2	35-50
2	2-3	45-80
2,5	3-4	65-100
3	4-5	85-150
4	5-6	125-200

Информацию о правильном выборе тока и диаметра электрода можно найти здесь.

Пространственное расположение стяжек должно соответствовать наклону токопровода. Горизонтальные и вертикальные заготовки, а также неподвижные соединения труб требуют проведения тока дуги под углом вперед. Диагональные и стыковые разрезы свариваются с наклоном электрода назад. Прямой угол широко используется для труднодоступных сварных соединений. Каждый из этих методов дает сварщику возможность выполнять сварку в различных производственных условиях. Знание правильной процедуры сварки поможет достичь желаемого результата.

Качество швов при выполнении продольных затирочных швов зависит от соблюдения всех этапов процесса. Контроль процедуры, которая приводит к вертикальному сварному шву при дуговой сварке, является основным препятствием. Это объясняется точным физическим законом гравитации. Она тянет жидкую массу расплавленного материала вниз. Знание того, какие электроды лучше всего подходят для сварки, может облегчить процесс.

Перед выполнением вертикального сварного шва с помощью дуговой сварки или любого другого метода необходимо правильно подготовить свариваемые детали. Предварительная обработка является важной частью процесса. После очистки металлических частей они фиксируются в специальном положении путем формирования небольших поперечных зажимов. Они предотвращают перемещение деталей.

Принцип формирования узлов вдоль вертикальных осей заключается в том, что переменный ток используется только в технике движения снизу вверх. Сварочная ванна заполняется расплавленной массой, образуя выпуклый вал. Таким образом, заполняется соединенный кратер. А электродуговой метод ускорит процесс застывания расплавленного материала. Поэтому необходимо делать небольшие перепады и укорачивать дугу.

В начале, когда электрод только зажигается, его положение должно быть перпендикулярно поверхности металла. Уже в процессе прямой сварки электрод наклоняется вниз. Его угол по отношению к свариваемому металлу должен составлять 40-45 градусов.

Правила сварки вертикальным швом

Два основных правила, которые необходимо соблюдать, – это короткая дуга и пониженный сварочный ток. Вертикальные швы следует сваривать током на 10% меньше, чем при сварке в нижнем положении. Необходимо поддерживать короткую сварочную дугу. Это будет способствовать плавной и стабильной работе.

Вертикальные швы свариваются снизу вверх. Расплавляйте металл постепенно и заполните кратер сварочной ванны расплавленным металлом. Это самый простой способ сварки, поскольку металл на дне выступает в качестве опоры, не позволяя расплавленному металлу вытекать.

В результате получается очень ровный сварной шов.

Как сваривать вертикально

Статьей “Как сварить вертикальный шов” мы продолжаем серию статей об электросварке. Следующие статьи уже размещены на сайте:

Названия статей выдают их содержание. В последней статье также описаны дефекты сварки и способы их устранения.

Мы рекомендуем вам прочитать вышеупомянутые статьи, прежде чем продолжить процедуру вертикальной сварки (мы не будем повторять здесь содержащиеся в них моменты). При возникновении дополнительных вопросов (например, о сварочном оборудовании, масках, электродах и т.д.) рекомендуем воспользоваться услугой “Поиск по сайту”. Вы можете задать вопрос в разделе комментариев, и администрация сайта ответит на него в кратчайшие сроки.

Общие предварительные замечания

Перед сваркой металл должен быть подготовлен. Подготовка кромок выполняется в зависимости от толщины свариваемых деталей и типа соединения. Подготовленные детали фиксируются в требуемом положении (согласно конструкторской документации). Для этого они соединяются короткими поперечными швами (“прихватками”) с интервалом в несколько десятков миллиметров. Прихваточная сварка предотвращает разъединение деталей.

При вертикальной сварке расплавленный металл из сварочной ванны скользит вниз под собственным весом. Дуга должна быть как можно короче, чтобы капли не разлетались. Для этого наконечник электрода следует поднести как можно ближе к сварочной ванне. Если используется антипригарный электрод, его следует положить на одну из свариваемых деталей.

Вертикальные швы могут быть сварены сверху вниз или снизу вверх.

Вертикальный сварной шов “снизу вверх”.

Мы заметили, что вертикальные швы легче сваривать электросваркой с перемещением электрода вверх. Это происходит потому, что в этом случае электрическая дуга “толкает” сварочную ванну вверх и не позволяет ей опуститься обратно. Это значительно облегчает получение качественного сварного шва. Схема получения такого сварного шва показана на рисунке ниже.

Вертикальная сварка “снизу вверх, без разрыва”. Показано положение электрода и движение кончика электрода.

В приведенном ниже видеоролике показан правильный способ сварки вертикального шва с помощью электросварки с перемещением электрода снизу вверх без отслоения. Демонстрируется техника изготовления короткой бусины:

движение электрода происходит только вверх и вниз;
горизонтальное смещение отсутствует.

В результате получается очень ровный сварной шов.

На видео ниже показано, как сваривать вертикальный шов, при котором электрод движется снизу вверх тянущим движением. Это может быть проще для новичков, так как металл успевает остыть до того, как сварочный электрод будет отсоединен. Для простоты допустимо упирать электрод в полку сварочного кратера. В этом же видео содержится множество общих полезных советов для сварщика. Например, показано влияние тока на форму сварного шва. В общем случае сварочный ток должен быть на 5…10 А меньше, чем рекомендуемый ток для выбранного типа электрода и толщины металла. Однако, как показано в фильме, это не всегда так и зависит в основном от экспериментов.

Вертикальные сварные швы сверху вниз

Сварка с перемещением электрода вниз используется в основном для соединения тонких листов. При этом методе тепло сварочной дуги поднимается вверх (без нагрева сварочной ванны). Поэтому для получения хорошего проплавления шва ток необходимо устанавливать на несколько более высокое значение (5…10А), чем при сварке движением электрода “снизу вверх”.

Техника сварки “сверху вниз” значительно сложнее предыдущей, поэтому мы рассмотрим ее более подробно. При выполнении вертикальных сварных швов с перемещением электрода вверх и вниз электрод располагается перпендикулярно свариваемой поверхности. После зажигания дуги и образования первых капель расплавленного металла дуга наклоняется вниз и продолжает плавить основной металл. Медленное перемещение электрода (и поддержание короткой дуги) с помощью его наконечника должно предотвратить вытекание металла из сварочной ванны. При этом наконечник следует перемещать вбок и вниз, т.е. совершать поперечные колебательные движения. Это приведет к застыванию капель облицовки и образованию шва. Тепло не может быть сконцентрировано в одном месте в течение длительного времени.

Вертикальная сварка “сверху вниз без кожуры”. Показывает положение электрода и изменения в движении кончика электрода.

Неисправные сварные швы

Особенно у начинающих сварщиков во время сварочных работ могут возникать дефекты швов. Более того, некоторые из них критичны, другие – нет. Мы уделили этой теме достаточно внимания на этой странице и не будем повторяться.

Теперь мы сосредоточимся только на дефектах, характерных для вертикальных сварных швов. Они возникают при неправильном выборе силы тока и размера дуги. В таблице показан их схематический вид и причины их возникновения.

Другие виды неисправностей при электросварке и способы их устранения описаны в статье “Сварка стальных конструкций”. Наконец, мы предлагаем вам посмотреть следующее видео о вертикальной сварке. Удачи!

Даже начинающий сварщик может понять, как сваривать горизонтальные швы. Этот метод сварки является отправной точкой для обучения сварочному ремеслу. Сварка вертикальных швов намного сложнее, и освоить ее могут только опытные специалисты.

Как сваривать стыковые швы?

Давайте начнем с изучения того, как сваривать вертикальный шов. Сварка встык обычно используется при соединении концов листа или трубы. Заготовки должны быть расположены по отношению друг к другу так, чтобы между ними оставался небольшой зазор не более 2 мм. Если возможно, их следует жестко закрепить с помощью зажимов. В процессе сварки зазор будет заполнен расплавленным металлом.

Сварные швы подготавливаются с помощью одного из следующих методов:

Если толщина детали составляет от 4 до 12 мм, кромки должны быть удалены одним из удобных методов. Обрезку краев нужно будет выполнить только на одной детали. При толщине 8-10 мм зачистка заусенцев должна производиться V-образно. Другие разрезы технологически более сложны и поэтому используются редко;
При получении сварных соединений с толщиной металла более 12 мм в обязательном порядке производят двойной шов, так как такие толстые заготовки нагреть и расплавить только с одной стороны не представляется возможным. Края обрезаются с обеих сторон в форме буквы X, так как обычная обрезка приводит к слишком большим выемкам в металле.

Основная трудность, с которой сталкивается начинающий сварщик при выполнении вертикального дугового сварного соединения, заключается в форме самого соединения. Поскольку она установлена вертикально, расплавленный металл, согласно законам физики, стремится стечь. Это означает, что труднее обеспечить высокое или хотя бы приемлемое качество работы.

Нюансы вертикальной сварки

Ручная дуговая сварка вертикального шва имеет много тонкостей, которые должен знать начинающий сварщик:

Нагрев металла приводит к образованию капель проката. Это совершенно естественно, но такие процессы вызывают значительные трудности при работе. Дело в том, что раскаленные капли закрывают зону сварки от сварщика и препятствуют получению качественного сварного шва.
Чтобы предотвратить образование капли, дайте ей затвердеть, оттянув стержень назад. Без поддержания постоянной температуры металл быстро кристаллизуется.
Вертикальные сварные швы лучше выполнять короткой дугой, поскольку поверхностное натяжение облегчает перемещение электрода в кратере.
Плавление металла обычно происходит быстрее в верхней зоне, а кристаллизация ускоряется в зоне сварного шва.
На качество сварного шва влияет правильный выбор силы тока. Обычно она ниже, чем при других видах сварочных работ.
Можно использовать точечную сварку, но следует помнить, что она дает некачественный зажим деталей.

Выполнение вертикальной сварки обычно является сложной задачей для неопытных сварщиков. Однако эта процедура очень популярна, так как используется для удаления различных дефектов с помощью электрода. Он также используется для критических конструкций, включая несущие конструкции.

Рекомендуемые статьи по металлообработке

При использовании этого метода хорошее сцепление может быть достигнуто только при тщательном соблюдении всех применимых правил и рекомендаций.

Необходимо соблюдать следующие условия:

Различные техники

Вертикальные методы сварки имеют три возможности. Выбор зависит от размера зазора, толщины свариваемых металлов и размера притупленных кромок.

Треугольник

Эта техника основана на самом популярном процессе “снизу вверх”. Расплавленный металл находится поверх слоя, который только начал застывать. Стекая вниз, он покрывает валик шва. Это предотвращает стекание новых капель по дорожке.

Этот метод используется при соединении деталей толщиной не более 2 мм. Сварка этим методом может дать хорошие результаты, если зазор небольшой. Также необходимо максимально притупить края. Этот показатель должен быть в пределах 1-2 мм. При сварке положение сварочной ванны должно быть под углом.

Это положение и дало название методу – “треугольник”. Этот угол получается следующим образом:

В начале процесса сварки образуется полка;
По мере того, как сварочная дуга поднимается вдоль стенки к зазору, кромки притупляются за счет расплавления;
спускается по правой стене;
поднимаясь к левой стене;
Там формируется сварной шов.

Следует придерживаться рекомендаций по выбору характеристик для правильной сварки вертикального шва методом “треугольника”. Диаметр электрода для этого метода должен составлять 3 мм. Средний электрический ток составляет 90-100 А. Электрод следует перемещать по намеченной траектории до заполнения сварного шва. Он хорошо подходит для вертикальных угловых сварных швов.

Елочка

Конец электрода совершает сложное движение. Суть этого метода заключается в том, что электрод движется из глубины, проникая при этом на поверхность кромки. Когда он возвращается к центру, он начинает пробивать другой край. Затем эти действия повторяются на меньшей высоте.

Этот тип сварки подходит, когда зазоры между свариваемыми деталями составляют 2-3 мм. Необходимо притупить края. Поперечное сечение вала меньше, чем в предыдущем методе. Процесс начинается с выбранного края. Электрод подается из глубины зазора по направлению к себе.

Процедура сварки выполняется следующим образом

из паза вдоль одного края, прижмите к нему электрод и двигайте его на себя, проходя через всю толщину заготовки;
после кратковременного поднятия электрода поместите его обратно в гнездо;
как только он стечет, переместитесь к другому краю и выполните те же действия;
Повторите эти действия до верха сварного шва.

Сварка осуществляется с помощью короткой электрической дуги. Этот метод обеспечивает равномерное распределение сварочного материала по шву. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать подрезов на краю сварного шва и утечки металла. Желательна непрерывность процесса, за исключением тех моментов, когда необходимо сменить электрод. Нельзя допускать чрезмерного слипания краев. Полученный сварной шов имеет форму рождественской елки.

Лестница

Используется в тех случаях, когда между свариваемыми деталями имеется большой зазор. Этот зазор может быть больше 2 мм. Этот метод также возможен без кромок или со слегка притупленными кромками.

Техника получения хорошего вертикального сварного шва в этом случае и метод сварки просты. Движение электрода происходит зигзагообразно. Электрод перемещается от одного края к другому. Подъем должен быть небольшим и постоянным. Во время сварки дуга должна быть короткой. Диаметр электрода составляет 3 мм. Ток имеет небольшое значение – 80-100А. Процесс не должен прерываться.

Особенностью этого метода является то, что электрод останавливается на краях на длительное время, а переход от одного края к другому происходит быстро. Ступенчатый метод имеет небольшое поперечное сечение – получается так называемый легкий валик. Этот метод не очень сложен и подходит для начинающих.

Как держать электрод во время сварки внахлестку (щелкните правой кнопкой мыши на изображении для увеличения)

Неисправные сварные швы

Начинающие сварщики часто допускают ошибки, которые приводят к дефектным швам. Некоторые из них являются критическими, а некоторые – нет. В обоих случаях важно уметь определить ошибку, чтобы затем исправить ее. Наиболее распространенными ошибками среди начинающих являются неравномерная ширина стежка и неравномерное заполнение. Это происходит из-за неравномерного движения кончика электрода, изменения скорости и амплитуды движения. По мере накопления опыта эти дефекты становятся менее заметными и через некоторое время полностью исчезают.

Другие ошибки – в выборе силы тока и размера дуги – можно определить по форме сварного шва. Их трудно описать словами, но легче нарисовать. На рисунке ниже показаны основные дефекты формы – подрез и неравномерное заполнение – и их причины.

Ошибки, которые могут возникнуть во время сварки

Невозможность сварки

Одна из ошибок, которую совершают новички: отсутствие сварки.

Этот дефект заключается в неполном заполнении компонентного соединения. Этот дефект необходимо устранить, так как он влияет на прочность соединения. Основными причинами являются:

Недостаточный сварочный ток;
Высокая скорость передвижения;
Недостаточная подготовка кромок (более толстые металлы).

Устранение путем корректировки тока и уменьшения длины дуги. При правильном подборе всех параметров это явление устраняется.

Подрезка

Этот дефект представляет собой канавку вдоль сварного шва. Обычно это происходит, когда дуга слишком длинная. Сварной шов становится широким, а температуры дуги не хватает для его нагрева. Металл на краях быстро затвердевает, создавая эти канавки. “Лечите более короткой дугой или регулировкой силы тока в сторону увеличения.

Подрезка в угловом соединении

В угловом или Т-образном соединении происходит подрезка, так как электрод направлен больше к вертикальной плоскости. Затем металл стекает вниз, и снова образуется канавка, но уже по другой причине: слишком много тепла в вертикальной части шва. Это можно устранить, уменьшив силу тока и/или укоротив дугу.

Прогорание

Это сквозное отверстие в сварном шве. Основные причины:

Чрезмерный сварочный ток;
Недостаточная скорость движения;
Слишком большой зазор между краями.

Средства лечения очевидны – постарайтесь найти оптимальный режим сварки и скорость вращения электрода.

Поры и лужи

Поры выглядят как маленькие отверстия, которые могут быть сконцентрированы в цепочку или разбросаны по водоему. Они являются недопустимым дефектом, так как значительно снижают прочность соединения.

Недостаточная защита сварочной ванны и избыток защитных газов (плохое качество электродов);
сквозняк в зоне сварки, который отклоняет защитные газы и кислород достигает расплавленного металла;
наличие грязи и ржавчины на металле;
недостаточная подготовка краев.

Накопление происходит во время сварки сварочной проволокой при неправильном выборе режимов и параметров сварки. Это скопившийся металл, не скрепленный с заготовкой.

Основными недостатками сварки являются

Холодные и горячие трещины

Горячие трещины появляются, когда металл остывает. Они могут быть поперечными или продольными по отношению к сварному шву. Холодные трещины возникают уже в холодном сварном шве, когда нагрузки слишком велики для этого типа сварного шва. Холодные трещины приводят к разрушению сварного соединения. Эти дефекты можно устранить только путем повторной сварки. Если дефектов слишком много, сварной шов срезается и накладывается заново.