Особенности выполнения в нижнем положении стыковых и угловых швов

Стыковые швы для металла толщиной до 8мм свариваются без разделки кромок. Металл толщиной более 8мм сваривается с разделкой кромок.

Односторонние без скоса кромок стыковые швы выполняются электродами диаметром, равным толщине металла, если она не превышает 4мм. При большей толщине металла (но не более 6мм) при наложении одностороннего шва используют электроды большего диаметра. Двухсторонним швом без разделки кромок можно сваривать металл толщиной 2-8мм.

Металл толщиной более 8мм всегда сваривают с разделкой кромок. Стыковые соединения со скосом кромок в зависимости от толщины металла выполняют однослойными (до 12мм), многослойными и многопроходными (12мм и более).

Многопроходный шов выполняется тонкими и узкими валиками без поперечных колебаний электрода. Диаметр электрода при этом составляет 1,6-3,Омм.

Многослойный шов выполняется быстрее многопроходного более толстыми электродами (5-6мм). Выбор многослойного или многопроходного шва зависит от химического состава и толщины свариваемого металла и от установленной технологии на сварку.

Основная трудность при сварке стыковых швов в нижнем положении - обеспечить равномерное проплавление корня шва. При недостаточном токе или увеличении длины дуги возрастает возможность непровара, чрезмерный ток может вызвать прожог металла. Поэтому в ответственных изделиях проваривают стык с обратной стороны (подварочный шов) электродом малого диаметра (Змм) малым сварочным током (до 100А) или сваривают на медной подкладке, устанавливаемой под кромками свариваемого металла.

Сварку стыковых швов в нижнем положении ведут обычно с наклоном электрода вперед по направлению его перемещения («углом назад») под углом 15...300 к вертикали. Это обеспечивает равномерное покрытие жидкого металла слоем шлака и предотвращает затекание шлака на нерасплавленный металл перед дугой. Наклон электрода в противоположном направлении («углом вперед»), обратном его перемещению, применяют лишь в случаях, когда необходимо увеличить глубину проплавления. Металл сварочной ванны при этом больше вытесняется из-под дуги ее давлением, что увеличивает проплавление. Однако следует помнить, что это ухудшает формирование шва и его защиту.

Угловые швы. При выполнении угловых швов жидкий металл под действием силы тяжести стремится стекать на нижнюю плоскость. Поэтому выполнение этих швов лучше производить «в лодочку». Во избежание непровара и подрезов кромок сварку лучше вести электродами, допускающими опирание покрытия на кромки свариваемого металла.

Сварка «в лодочку» угловых швов для листов толщиной до 14мм ведется без скоса кромок (двухсторонний шов) или с частичкой разделкой кромок.

Если не представляется возможным вести сварку «в лодочку», то угловые швы выполняются наклонным электродом. В этом случае возможен непровар корня шва и кромки нижней свариваемой детали. Тщательный прогрев кромок в данном случае достигается правильным движением электрода с наклоном 45° к поверхности нижней детали и поперечными колебательными движениями треугольником без задержек или с задержками в корне шва. В процессе выполнения шва электрода следует наклонять то к одной, то к другой плоскости свариваемых деталей.

Дугу всегда возбуждают на горизонтальной плоскости, а не на вертикальной, чтобы избежать натекания металла на нижнюю плоскость, что может вызвать непровар. Угловые швы в нижнем положении с катетом до 10мм накладывают в один слой электродами диаметром до Змм без поперечных колебаний. Угловые швы без скоса кромок с катетами более 10мм выполняют в один слой поперечными движениями электрода треугольником без задержки или с задержкой в корне шва.

№ 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.

13.10.2011

Струйный перенос металла имеет преимущества перед капельным, а именно:

1. При капельном переносе размер капель и частота их образования не являются постоянными, что ведёт к колебаниям тока и напряжения. Струйный процесс имеет большую стабильность.

2. Струйный перенос приводит к меньшему выгоранию легирующих элементов из электрода, к повышению чистоты металла.

3. Струйный перенос характеризуется меньшим разбрызгиванием, меньшим угаром, значительно большей глубиной проплавления и значительно большей V плавления электрода.

4. При струйном переносе увеличивается пр-сть процесса сварки, лучше формируется

шов.

5. При струйном переносе меньше стекание металла при сварке в различных пространственных положениях.

J 1 Магнитное дутье (влияние электромагнитных сил на сварочную дугу)

* с;л

Одной из характеристик сварочной дуги является ее пространственная устойчивость, т.е. способность дуги в процессе ее горения сохранять неизменным ее положение в пространстве. Этому способствует магнитное поле вокруг столба дуги. Однако это магнитное поле может реагировать на другое внешнее магнитное поле или электромагнитные силы, вызывая отклонения дуги. Это явление называется магнитным дутьем.

Появление магнитного дутья объясняется тем, что возникают в различных местах дуги магнитные поля разной напряженности, которые в некоторых случаях реже меняют напряжение течении электрического тока. Под их воздействием дуга может перемещаться, деформироваться или удлиняться.

Под действием электромагнитных сил отклонение столба дуги всегда идет в сторону меньшего напряжения магнитного поля.

Под действием внешнего магнитного поля дуга отклоняется в его сторону. Магнитное дутье в основном проявляется на постоянном токе, на переменном токе ее действие меньше, т.к. переменный ток меняет свою полярность. Визуально проявление магнитного дутья можно наблюдать при Y сварки > 200-250А.

Магнитное дутье уменьшает стабилизацию горения дуги, затрудняет процесс сварки, влияет на формирование и внешний вид шва.

Для снижения магнитного дутья применяют следующие меры:

• ведение сварки минимально возможной короткой дугой;

• проведение У сварки к максимально близкой к дуге;

• применять наклон электрода в сторону магнитного дутья;

• размещать у места сварки компенсирующие ферромагнитные материалы (материалы могут сами намагничиваться);

• перейти на сварку переменным током (если это допустимо).