2 Вопрос

9 Билет

1 Вопрос

№ 16 Особенности выполнения швов в положениях, отличных от нижнего

При сварке во всех пространственных положениях, отличных от нижнего, основная проблема - стекание жидкого металла и шлака под действием силы тяжести. Это искажает форму шва, ухудшает его защиту и, как следствие, качество. Силе тяжести противодействует сила давления дуги и сила поверхностного натяжения жидкого металла сварочной ванны. Следовательно, уменьшить влияние силы тяжести можно, уменьшив сварочную ванну. Объем сварочной ванны уменьшают путем снижения сварочного тока на 15-20% по сравнению со сваркой в нижнем положении. Кроме того, при сварке в вертикальном, горизонтальном и потолочном положениях применяют электроды меньшего диаметра (d < 4мм) с малым коэффициентом наплавки, дающие тонкий быстротвердеющий слой шлака.

Вертикальные швы сложнее в выполнении, чем выполнение швов в нижнем положении из-за стекания жидкого металла сварочной ванны. Поэтому вертикальные швы выполняют очень короткой дугой, электродами малого диаметра (не более 4мм). Сварочный ток уменьшают на 10% по сравнению со сваркой в нижнем положении. Сварку вертикальных швов выполняют при перемещении электрода снизу вверх (на подъем) или сверху вниз (на спуск).

Сварка снизу вверх является наиболее распространенным, удобным и производительным способом. Дугу возбуждают в нижней точке стыка вертикально расположенных деталей. Электрод при этом располагается под углом 90° к свариваемому металлу, чем достигается его наибольший провар. После образования ванны жидкого металла электрод отводят несколько вверх и располагают углом вперед по отношению ко шву. При этом застывший металл шва образует подобие полочки, на которой удерживаются последующие капли жидкого металла от стекания. Стекание жидкого металла также предотвращается давлением дуги при наклоне электрода и колебательными движениями электрода попрек оси шва.

Сварку сверху вниз применяют в основном для сварки тонкого металла (до 5мм) и при наложении первого слоя шва при многослойной сварке. В этом случае подтекающий под дугу жидкий металл уменьшает возможность образования прожогов. В начале сварки дуга возбуждается в верхней части стыка деталей электродом, расположенным под прямым углом к свариваемой конструкции. После образования сварочной ванны электрод наклоняют на 10-20° вниз (углом назад) с таким расчетом, чтобы дуга была направлена на уже сваренный участок шва. При данном способе дуга должна быть очень короткой, с незначительными поперечными колебаниями электрода. Применяются электроды с целлюлозным покрытием, дающим тонкий быстротвердеющий шлак.

Горизонтальные швы. Эти швы выполнять труднее, чем вертикальные. На ответственных конструкциях на выполнение горизонтальных швов ставят сварщиков высокой квалификации. Основная сложность - удержание жидкого металла сварочной ванны от стекания на нижнюю свариваемую деталь. Это часто вызывает подрезы на верхней детали и наплывы и непровары на нижней. Для предупреждения этого скос кромок обычно делается на одной верхней детали. Дуга в этом случае возбуждается на нижней детали, а затем переносится через притупление на верхнюю деталь, поднимая вверх стекающую каплю металла. Быстрые колебательные движения электродом совершаются по спирали.

Нахлесточные соединения в горизонтальном положении выполняются проще, чем стыковые, так как горизонтальная кромка нижней детали способствует удержанию метла сварочной ванны от стекания вниз.

Сварку горизонтальных швов можно вести вертикально расположенным электродом, а также углом вперед или углом назад. Сварку ведут короткой дугой. Сварочный ток уменьшают на 15-20% по сравнению со сваркой в нижнем положении.

Металл толщиной более 8мм сваривается многопроходным швом. Первый валик в корне шва наносится электродом Змм, остальные - 4мм. Первый валик каждого слоя многопроходного шва начинается на нижней горизонтальной детали.

Потолочные швы. Выполнение потолочных швов не входит в квалификационную характеристику 3-его разряда из-за сложности их наложения даже квалифицированному сварщику. Поэтому такие швы по возможности стараются избегать.

Сложность выполнения потолочных швов заключается в том, что сила тяжести препятствует переносу металла с электрода в сварочную ванну, а расплавленный металл свариваемых деталей стремится вытечь вниз. Кроме того, газы, выделяемые покрытием электрода, поднимаются вверх и могут остаться в шве, что резко снижает качество сварного соединения. Достаточно сложно качественно проварить корень шва.

Поэтому стараются значительно уменьшить объем сварочной ванны, применять электроды в тугоплавкими покрытиями, которые образуют чехольчик, удерживающий капли электродного металла. При сварке в этом положении применяют электроды малого диаметра (не более 3-4мм), уменьшают сварочный ток на 15-20% по сравнению со сваркой в нижнем положении.

Основным условием получения качественного сварного соединения является поддержание самой короткой дуги путем периодических замыканий электрода с ванной жидкого металла. В момент замыкания капля электродного металла под действием силы поверхностного натяжения втягивается в сварочную ванну. В момент отвода электрода дуга гаснет, и металл шва затвердевает. При необходимости электроду сообщают также колебательное движение поперек шва. Наклон электрода составляет 90-130° к потолочной плоскости, углом вперед.