Сварные металлические соединения относятся к основным методам скрепления конструкций, использующихся в быту и производстве. Это весьма надежный метод получения единой конструкции, который еще и относительно дешевый.

Скрепления данного типа образуются путем расплавления металла в области соединения и последующей его кристаллизацией при остывании. Их качество зависит от правильного выбора режима работы электросварочного аппарата, электрода, шовного провара. Это регламентируется действующими нормами, а также стандартами. В них указаны все виды сварных швов, а также типы стыков и их характеристики.

Многочисленные металлы имеют собственные особенности сварки, отличающиеся условия выполнения работ, требования к выполнению скреплений. Для них применяются соответствующие разновидности электросварных соединений. При сварке металлических элементов используются основные виды электросварочных скреплений, о которых далее.

Классификация

Сварочные соединения подразделяются на несколько разновидностей, зависящих от их признаков. Классификация сварных швов охватывает весь спектр их использования. По внешнему параметру они бывают:

• выпуклого типа (с усилением);
• вогнутые (прослабленная конструкция);
• плоского типа (нормальные).

По типу исполнения они встречаются односторонними, а также двухсторонними, по количеству проходов электродом: однопроходные, двухпроходные. Кроме того, существуют однослойные способы провара и двухслойные.

По протяженности шовные скрепления бывают:

• односторонние с прерывистым шагом;
• сплошные односторонние;
• точечные (при контактной электросварке);
• цепные двусторонние;
• двусторонние шахматного порядка.

Разделение по пространственному расположению:

• горизонтальные, нижние;
• вертикальные, потолочные;
• в лодочку;
• полугоризонтального исполнения;
• полупотолочного типа;
• полувертикальные.

По вектору силового воздействия:

• продольный (фланговый) – усилие имеет параллельный к провару вектор;
• поперечный – усилие воздействует перпендикулярно;
• комбинированный – разновидность лобового, а также флангового;
• косой – воздействие происходит под углом.

По назначению и функциям электросварочные провары бывают прочными, а также прочно-плотными, герметичного исполнения. По ширине их различают на ниточный тип, не превышающий диаметр электросварочного электродного стержня и уширенные, выполняющиеся с помощью колебательных движений при сварке в поперечном направлении.

Для упрощения понимания классификации и применения тех или же иных разновидностей, составлена специальная таблица.

Все типы швов имеют строгое обозначение по ГОСТ. На чертежах используются специальные значки, которые содержат полную информацию о типе скрепления и его способе выполнения. Для тех, кто думает всерьез заниматься сварочными работами на профессиональном уровне следует дополнительно изучить чертежные обозначения сварных скреплений.

Разновидности сварных швов

В зависимости от используемого материала, толщины, а также конструктивных особенностей используются различные типы сварных швов. Для этого необходимо пройти необходимую теоретическую подготовку. Это позволит лучше понимать специфику сваривания деталей и избежать брака в работе. Начинающие сварщики зачастую недостаточно проваривают участки соединений, что влияет на слабое механическое сопротивление стыков. Выбирая правильные режимы работы и виды сварки, можно получить сварочные швы достаточной прочности, а также качества. Подготовка сварщика заключается не только в практических занятиях, но и в теоретической подготовке с изучением требований, норм и правил, а также включая типы сварочных соединений и используемое оборудование. Знание принципов использования тех или же иных электросварочных скреплений, техники их получения, стыки будут получаться весьма крепкими и долговечными.

Стыковые

Данный вариант соединений является наиболее используемым среди прочих разновидностей видов швов сварки. Это стыковое сваривание используется на торцевых участках, трубах или же на листовых конструкциях. Для его получения затрачивается минимальное количество времени, материала и усилий. Эти стыковые скрепления имеют некоторые особенности швов. На тонколистовом металле сваривание проводится без скоса кромок.

Изделия с большой толщиной участков соединений требуют предварительной подготовки стыков, заключающееся в их скашивании для увеличения глубины сварочного проваривания. Это необходимо при толщине металлических изделий свыше 8 мм и до 12 мм. Более толстые участки необходимо соединять двусторонней сваркой с предварительным скосом кромок. Стыковое сваривание выполняется чаще всего на изделиях в горизонтальной плоскости.

Тавровые

Эти разновидности электросварочных соединений выполняются как обычная буква «Т». Они соединяют предметы одинаковой или же различной толщины, от чего зависит ширина сварочного шва. Кроме того, данные типы используются одно- или двусторонними, на что влияют особенности скрепления. При работе с металлическими элементами различной толщины электрод удерживается в наклоненном положении под углом порядка 60 градусов. Процесс сварки можно значительно упростить, воспользовавшись прихватками, а также свариванием «в лодочку». Данный способ существенно снижает возникновение подрезов. Тавровый шов накладывается за один сварочный проход. Помимо ручной дуговой сварки, для данного типа широко используются автоматические электросварочные аппараты.

Нахлесточные

Данный способ используется для сварки листового металла при толщине до 12 мм. Соединяемые участки накладываются внахлест и провариваются вдоль стыков с обеих сторон. Нельзя допускать попадания влаги во внутреннюю часть свариваемой конструкции. Для усиления скрепления выполняется полная проварка по периметру.

При данном сваривании формирование соединительного стыка происходит между торцом одного изделия и поверхностью другого. При этом виде сварочных швов и соединений увеличивается расход материалов, что необходимо учитывать заранее. Перед началом работ следует выровнять листовые конструкции и позаботиться об их хорошем прижатии между собой.

Угловые

К данным соединениям относятся скрепления элементов, выполненные под некоторым углом друг к другу. Для них характерно использование предварительных скосов для обеспечения наилучшего провара шва. Это позволит увеличить глубину сварочного соединения, что повысит надежность конструкции. Для усиления прочности используется двустороннее сваривание металлических изделий, при этом не допускаются зазоры в соединяемых кромках. Эти типы электросварных швов характеризуются повышенным использованием объема наплавленного металла.

Потолочные

Сваривание потолочным швом, шов которого располагается над сварщиком, относится к наиболее трудным видам выполнения электросварных работ. Он наносится прерывистой сваркой при небольшом значении силы электротока. Вертикальные и потолочные соединения весьма трудные, поэтому не все сварщики могут их выполнять с достаточным качеством. Они используются в местах, где нет возможности изменить положение свариваемых конструкций. Это трубы, разнообразные металлические сооружения, а также потолочные балки и швеллеры на строительных площадках. Специфику выполнения потолочных швов, видео с которыми объяснит нюансы, можно освоить на постоянной практике.

Геометрия сварного шва

Изучив многочисленные виды и методы получения соединений путем сварки, необходимо ознакомиться с геометрией соединений, в чем помогут фото сварочных швов.

К основным параметрам шовного стыка относится его ширина – е, толщина сварки – c, выпуклость – q, зазор – b, глубина проваривания – h, а также толщина свариваемого материала – S.

Для угловых соединений используются следующие обозначения: выпуклость – q, толщина – a, катет – k и расчетная высота – p.

Различные способы нанесения сварочных швов, многочисленные их виды, а также параметры подготовленных кромок влияют на объем использования наплавленного и основного металлов. Его количество может заметно отличаться при изменении любых расчетных значений.

Виды сварочных соединений характеризуются коэффициентом формы, который высчитывается отношением ширины к толщине шовного соединения. Для стыковых скреплений данный параметр находится в пределах 1,2-2 (граничные значения – 0,8-4). Коэффициент выпуклости рассчитывается отношением ширины к выпуклости, величина которого должна быть от 0,8 до 4.

Сваривание металлических материалов под углом относительно друг друга требует точного соблюдения геометрии шва. От качества сварки, соблюдения требуемых параметров напрямую зависит надежность соединения, а также его долговечность пользования.

Виды контроля

От качественного выполнения электросварного скрепления зависти дальнейшая эксплуатация конструкции. Разнообразные дефекты значительно снижают прочность и уменьшают период использования изделия. Для недопущения брака, а также предотвращения аварийных ситуаций применяются различные виды контроля сварных швов. К ним относится внешний осмотр, который может на визуальном уровне определить нарушения, их виды, а также использование специального оборудования для определения скрытых дефектов сварных швов.

Способы контроля подразделяются на не разрушаемые и разрушаемые. При использовании первого метода прочность сварного соединения определяется без изменения его внешнего вида, параметров. Разрушаемые способы применяются при массовом выпуске конструкций, использующих однотипные электросварочные работы. Это предоставляет возможность с высокой точностью выявлять внутренние нарушения сварочных скреплений.

Скачать ГОСТ

Сварочный шов – один из самых надежных способов соединения деталей. Он используется в промышленности и в обычной повседневной жизни. Каждый домашний мастер время от времени пользуется сваркой. Хорошо, если он умеет варить сам, однако зачастую приходится обращаться к специалистам. А ведь сварке вполне можно научиться. Начинать следует с самого простого: электросварка для начинающих это, прежде всего, обучение выполнению различных швов. Более сложные работы можно будет выполнять, только набравшись опыта. Давайте разберем основы технологии и некоторые хитрости сварочного процесса, а также используемое оборудование и материалы.

Типы сварочных аппаратов

Для правильного выбора сварочного аппарата необходимо учесть все плюсы и минусы различных типов и моделей сварочников.

Трансформаторы – самые простые и традиционные аппараты, довольно тяжелые по весу, сделанные на основе понижающего трансформатора, который доводит значение напряжения до необходимого для работы. Особенность трансформаторов состоит в работе на переменном токе, что создает нестабильную дугу. В сочетании с увеличенным количеством шлаков и газовых примесей такая дуга способствует разбрызгиванию металла и портит вид шва. Качественный шов таким аппаратом может сделать опытный сварщик с навыками работы на трансформаторе.

Простой аппарат, работающий на переменном токе

Выпрямители – сварочники, которые могут преобразовывать переменный ток в постоянный и понижать напряжение сети с помощью полупроводниковых диодов. Постоянный ток дает стабильную дугу и позволяет сделать сварочный шов однородным и герметичным, крепким и красивым. Выпрямитель универсален, к нему подходят все виды электродов, варить таким аппаратом можно все виды металлов: нержавеющую сталь, алюминий, медь, титан, разные сплавы.

Универсальный сварочный аппарат, к которому подходят все типы электродов

Инверторы – очень популярны, так как имеют небольшой вес, отличную функциональность, автоматизированные настройки. Такие технические характеристики позволяют работать на нем новичкам. В конструкцию аппарата входит ряд блоков, преобразующих переменный ток сети в постоянный ток высокой мощности. Достоинством этого вида сварочников является:

• возможность точных настроек;
• выполнение широкого спектра задач;
• стабильная дуга;
• устойчивость к скачкам напряжения;
• высокое качество сварки, ровный шов;
• работа всеми видами электродов;
• соединение всех видов металлов любой толщины и положения в пространстве.
• обладает дополнительными функциями, предотвращающими залипание электрода и капли отрыва;
• возможность поджигания электрода при максимальной подаче тока;

Из минусов можно отметить:

• необходимость частой очистки от пыли;
• ограниченная длина кабеля, равная 2,5 м;
• невозможность работы при температуре воздуха ниже – 15 градусов.

Инвертор подходит для работы сварщикам-новичкам

Полуавтоматы – бывают двух типов. Первые повышают производительность сварочных работ за счет непрерывной подачи проволоки. В этом случае не нужно постоянно менять электроды. Шов получается ровный, сплошной и без дефектов. Вторые работают в газовой среде, для этого используют кислород, азот и углекислый газ, а также аргон и гелий. У газовой сварки есть следующие преимущества:

• один аппарат сконструирован для работы и с газом и с проволокой;
• прекрасное качество и эстетичность шва;
• стабильная ровная дуга;
• высокая функциональность;
• возможность сварки сложных соединений.

С помощью этого аппарата можно сделать качественный сварной шов

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Прежде всего нужно подготовить оборудование и спецодежду.

Инструменты и средства защиты

Обязательно понадобится сварочный аппарат, комплект электродов, молоток и зубило для сбивания шлака, металлическая щётка для очистки швов. Электродержатель служит для зажима, удержания электрода и подведения к нему тока. Нужен и набор шаблонов для проверки размеров шва. Диаметр электрода подбирается в зависимости от толщины листа металла. Не нужно забывать о защите. Готовим сварочную маску со специальным светофильтром, который не пропускает инфракрасные лучи и защищает глаза. Эту же функцию выполняют экраны и щитки. Брезентовый костюм, состоящий из куртки с длинным рукавом и гладких брюк без отворотов, кожаную или валяную обувь для защиты от брызг металла и перчатки или рукавицы, брезентовые или замшевые с напуском на рукава. Такая прямая закрытая одежда предохраняет сварщика от попадания расплавленного металла на тело.

Существуют средства специальной защиты, которые применяются для работы на высоте и внутри металлических объектов, при работе в положении лежа. В таких случаях понадобятся диэлектрические сапоги, шлем, перчатки, коврик, наколенники, подлокотники, а для высотной сварки нужен предохранительный пояс с лямками.

Какие электроды выбирать

Электроды бывают различных видов и марок. Это обусловлено необходимостью подбора металла соединяемых деталей и такого же металла электрода.

На каждом электроде размещена маркировка, которая дает сварщику всю необходимую информацию. Научиться читать маркировку несложно.

На электродах указана специальная маркировка

Часто сверху они покрыты различной обмазкой, придающей электродам свойства, необходимые для сварки разных металлов и условий работы. Вот таблица классификации электродов по видам покрытий и особенностям применения.

Специальная обмазка придаёт электродам особые свойства, необходимые для сварки разных металлов

Классификация электродов по типам и назначению отражается в маркировке изделий.

Электроды различаются по типам и назначению

Виды сварных швов

Соединительные сварные швы подразделяются по расположению, прочности, технологии, конструктивным особенностям. Виды расположения швов:

• Нижний. Самый простой и удобный, благодаря силе тяжести металл заполняет промежуток между деталями. Это самый прочный и экономичный шов.
• Горизонтальный. Заготовки расположены перпендикулярно электроду и шов идет по горизонтали. Часть металла уходит из сварочной зоны и электрод расходуется быстрее.
• Вертикальный. В этом случае заготовки расположены также перпендикулярно электроду, но формирование шва идет по вертикали. Расплавленный металл стремится вниз, расход электрода значителен.
• Наклонный. Движение руки сварщика происходит по наклонной. Применяется для угловых и тавровых соединений.
• Потолочный шов расположен над мастером.

Разделение по конструктивному признаку:

• Встык. Стыковое соединение довольно прочное и экономичное, оно не искажает поверхность соединения. Это универсальное соединение.
• Внахлест сваривают детали, когда не хватает пространства для стыкового шва. Толщина заготовок не должна быть более 8-10 мм.
• Угловой шов рекомендуется обваривать с обеих сторон, заготовки при этом располагаются под углом друг к другу. Этот шов непрост в исполнении из-за увеличения зоны термического влияния и большого расхода электрода.
• Тавровый шов представляет собой угловой шов, где плоскости деталей привариваются перпендикулярно. Шов формируется с двух сторон, он довольно сложен.
• Шов под электрозаклепки используется, когда нет необходимости в герметичном шве, он самый экономичный и незаметный.

Сварку можно вести как в один слой, так и в несколько слоев для толстых заготовок.

Как научиться варить сваркой - руководство для начинающих

Сварка – высокотемпературный процесс. Для его осуществления образуется и удерживается электрическая дуга от электрода к свариваемому изделию. Под ее воздействием происходит расплавление материала основы и металлического стержня электрода. Образуется, как говорят специалисты, сварочная ванна, в ней перемешивается основной и электродный металл. Величина образующейся ванны напрямую зависит от выбранного режима сварки, пространственного положения, скорости перемещения дуги, формы и размеров кромки и т. д. В среднем ее ширина составляет 8-15 мм, длина 10-30 мм и глубина – порядка 6 мм.

Покрытие электрода, так называемая обмазка, при расплавлении образует особую газовую зону в районе дуги и над ванной. Она вытесняет весь воздух из области сварки и препятствует взаимодействию расплавленного металла с кислородом. Кроме того в ней находятся пары как основного, так и электродного металлов. Поверх шва образуется шлак, который так же препятствует взаимодействию расплава с воздухом, что отрицательно сказывается на качестве сварки. После постепенного удаления электрической дуги металл начинает кристаллизоваться и образуется шов, объединяющий свариваемые детали. Поверх него расположен защитный слой шлака, который впоследствии убирается.

В процессе выполнения сварочного шва обмазка электрода расплавляется, образуя особую газовую зону. Внутри нее происходит смешивание металла основания и электрода

Начинающим сварщикам лучше всего получать первый опыт под руководством специалиста, который сможет исправить возможные ошибки и дать полезный совет. Приступать к работе следует, надежно закрепив деталь. В целях пожарной безопасности около себя нужно поставить ведро с водой. По этой же причине нельзя выполнять сварочные работы на деревянном основании и небрежно относиться даже к очень небольшим остаткам использованного электрода.

Подключение сварочного аппарата

Чтобы сварка работала безопасно, нужно подключить аппарат к сети, соблюдая следующие правила:

• Сначала необходимо проверить напряжение и частоту тока. Эти данные должны быть одинаковыми в сети и на корпусе аппарата.
• Выставляем на сварочном аппарате расчетное значение мощности тока, которое должно соответствовать выбранному диаметру электрода. Если блок настроек сварочника позволяет выбирать напряжение – нужно выставить его сразу. Подключение делается через специальную вилку и наконечник с заземлением.
• Надежно крепим зажим «заземление». Проверяем, чтобы кабель был изолирован и аккуратно заправлен в специальный держатель.
• Обязательно проверяем все соединения, кабели, штепсели.
• Можно использовать специальный удлинитель, который подключается без промежуточных соединений.
• В старых домах со слабой проводкой возможно падение напряжения. Оно останавливает процесс работы и может вывести из строя сварочное оборудование. В этом случае нужен электрогенератор, который обеспечит напряжение на рабочем уровне.

Сварочный аппарат устроен просто

Как выбрать нужный ток

Сварочный ток является важным показателем сварки и определяет вид и характер шва и производительность работы. Чем выше ток – тем стабильнее дуга и больше глубина проплава. Сила тока зависит от расположения заготовок в пространстве и от размера электрода. Наибольшее значение выставляется для сварки горизонтальных заготовок. Для вертикальных швов значение силы тока применяется меньше на 15%, а при потолочных – на 20%.

Сила тока зависит от расположения заготовок и от размера электрода

Как зажечь дугу

Первый способ - касание. Для этого устанавливаем электрод под углом порядка 60° относительно изделия. Медленно проводим им по поверхности. Должны появиться искры, теперь прикасаемся электродом к металлу и приподнимаем его на высоту не более 5 мм.

Если операция была выполнена верно, зажжется дуга. Пятимиллиметровый зазор необходимо удерживать на протяжении всей сварки. Нужно учитывать, что при правильном сваривании металла электросваркой электрод будет постепенно выгорать, поэтому его постоянно слегка приближаем к металлу. Перемещать электрод следует медленно, если он вдруг залипнет, придется слегка качнуть им в сторону. В случае если дуга не зажигается, возможно, нужно увеличить силу тока.

Второй способ – чирканье. Нужно поднести электрод к поверхности заготовки и чиркнуть им по детали, как будто зажигаешь спичку. Облегчить розжиг электрода можно, обстукав с его края обмазку.

Наклон и движение электрода

После того, как без проблем получается зажечь и поддержать дугу, пора переходить к наплавлению валика. Зажигаем дугу, медленно и плавно перемещаем по горизонтали электрод, выполняя им легкие колебательные движения. Расплавленный металл при этом как будто «подгребается» к самому центру дуги. В результате должен получиться крепкий шов с небольшими волнами, образованными наплавленным металлом.

Угол наклона электрода для начинающего сварщика лучше соблюсти около 70 градусов, то есть с небольшим отклонением от вертикали. Ниже показана схема дуговой сварки.

Угол наклона электрода около 70 градусов

Если в процессе сваривания деталей электрод выгорел практически полностью, а шов еще не завершен, работу временно прекращаем. Меняем использованный элемент на новый, удаляем шлак и продолжаем работу. На расстоянии порядка 12 мм от образовавшегося в конце шва углубления, которое еще называют кратером, зажигаем дугу. Электрод подносим к углублению так, чтобы образовывался сплав из металла старого и вновь установленного электрода, после чего сварка шва продолжается.

В процессе сварки электрод совершает определенные движения, в основном поступательные, продольные и поперечные. Из их комбинаций составляются различные виды швов, самые распространенные приведены на схеме

Траектория движения дуги в процессе сваривания деталей может производиться по трем направлениям:

• Поступательное. Предполагает перемещение дуги вдоль оси электрода. Таким образом достаточно легко поддерживать стабильную длину дуги.
• Продольное. Формирует ниточный сварочный ролик, высота которого зависит от скорости, с которой перемещается электрод, и его толщины. Это обычный шов, но очень тонкий. Чтобы его закрепить, в процессе движения электрода вдоль свариваемого шва выполняют еще и поперечные перемещения.
• Поперечные. Позволяют получать нужную ширину шва. Выполняется путем колебательных движений. Их ширина подбирается исходя из размеров и положения шва, формы его разделки и т. п.

На практике используются все три основных движения, которые накладываются один на другой и образуют определенную траекторию. Существуют классические варианты, однако у каждого мастера обычно «просматривается» собственный почерк. Главное, чтобы в ходе работы хорошо проплавлялись кромки соединяемых элементов, и получался шов заданной формы.

Как правило, применяются все три направления, они могут накладываться друг на друга и образовывать траекторию

Выполнение сварных швов

Потолочный сварочный шов

Этот шов считается самым сложным, так как ванна сварки перевернута вверх дном и расположена над сварщиком. Электрод выбирают не более 4 мм и отводят его немного в сторону, чтобы металл не растекался. Используют короткую дугу и полностью сухие электроды, шов при потолочной сварке должен быть тонким. Движение происходит на себя, так сварщику легче контролировать качество шва. Существует несколько способов его выполнения:

• лесенкой;
• полумесяцем;
• обратнопоступательно.

Потолочный шов считается самым сложным

Видео: выполнение потолочного шва

Вертикальный

При выполнении такого шва можно вести электрод сверху вниз или снизу вверх. Чтобы металл не стекал, электрод следует располагать под наклоном 45-50 градусов вниз от перпендикулярного положения. Опытные сварщики рекомендуют делать этот шов одним проходом.

При выполнении вертикального шва электрод располагается по углом 45-50 градусов

Видео: вертикальный шов

23.03

Выполнение горизонтального шва

При выполнении такого шва основная сложность заключается в стекании металла вниз. Чтобы решить эту проблему, сварщик должен подобрать угол наклона электрода и скорость прохода. Сварка ведется слева направо или справа налево.

При выполнении горизонтального шва нужно правильно подобрать угол наклона электрода и скорость прохода

Угловой

При формировании угловых или тавровых швов детали располагаются под разными углами лодочкой так, чтобы расплавленный металл стекал в угол. Затем прихватываются сваркой с обеих сторон, один край конструкции должен быть немного выше другого. Движение электрода начинается из нижней точки.

При угловой сварке движение электрода начинается из нижней точки

Особенности сваривания трубопровода

Дуговой электросваркой можно выполнить вертикальный шов, который располагается сбоку трубы, горизонтальный – по ее окружности. А так же потолочный и нижний, расположенные, соответственно сверху и снизу. Причем последний считается наиболее удобным в выполнении. Стальные трубы обычно свариваются встык с обязательным проваром всех кромок по высоте стенок. Чтобы уменьшить наплывы внутри трубы выбирается угол наклона электрода величиной не более 45°относительно горизонтали. Высота шва – 2-3 мм, ширина – 6-8 мм. При сварке внахлест высота шва составляет порядка 3 мм, а ширины – 6-8 мм.

Прежде, чем начать варить трубу электросваркой, выполняем подготовительные работы:

• тщательно очищаем деталь;
• если торцы трубы деформированы, обрезаем или выправляем их;
• очищаем кромки. Минимум 10 мм прилегающей к кромкам трубы наружной и внутренней плоскости зачищаем до металлического блеска.

Теперь можно приступать к сварке. Все стыки обрабатываются непрерывно, вплоть до полного приваривания. Поворотные, а так же неповоротные стыки труб с шириной стенок до 6 мм производятся минимум в 2 слоя. При ширине стенок 6-12 мм – выполняется три слоя, более 19 мм – четыре. Особенность сваривания труб в том, что каждый шов, который накладывается на стык, должен очищаться от шлака, после этого выполняется следующий. Первый шов – наиболее ответственный. Он должен полностью расплавить все кромки и притупления. Его особенно внимательно рассматривают на предмет обнаружения трещин. Если они присутствуют, их выплавляют или же вырубают и снова заваривают фрагмент.

Завершающий слой выполняется по возможности максимально ровным с плавным переходом на основной металл

Второй и все последующие слои выполняются при медленном проворачивании трубы. Конец и начало всех слоев обязательно смещают относительно предыдущего слоя на 15-30 мм. Завершающий слой выполняется с плавным переходом на основной металл и с ровной поверхностью. Чтобы улучшить качество заваривания труб электросваркой каждый последующий слой ведется в обратную сторону относительно предыдущего, а их замыкающие точки обязательно располагают вразбежку.

Самостоятельная сварка – достаточно сложное мероприятие. Однако при желании освоить его все-таки можно. Нужно усвоить основные правила процесса и постепенно научиться выполнять самые простые упражнения. Не нужно жалеть силы и время на освоение азов, которые станут основой мастерства. Впоследствии можно будет смело переходить к более сложным приемам, оттачивая свои умения.

На сегодняшний день существует большое разнообразие способов соединения металла. Но чтобы понять, как правильно класть сварочный шов, необходимо подробнее изучить принципы и методы сварки. По техническим характеристикам способы разделяют на два типа:

• разъемные;
• неразъемные.

К разъемным относят те соединения, при которых есть возможность разъединять детали без нарушения соединительных элементов. К примеру, болт и гайка. А вот неразъемное соединение считается самым прочным, так как при нем детали не разъединяются без нарушения соединительных частей. К такому типу относят сварочные и заклепочные типы стыковки. При необходимости получения качественной и надежной стыковки оптимальным вариантом будет сварочный шов.

Часто умельцы для сварки элементов приобретают сварочные устройства, не имея никаких навыков и опыта в работе. И после неудач они начинают задаваться вопросом, как правильно класть сварочный шов.

Принципы сварочного процесса

Различные виды сварки.

Сварка – это процесс соединения отдельных элементов металла, где применяется электросварка. Соединяющие элементы плавятся под воздействием электродуги и электрода, который представляет собой стержень из металла со специальным покрытием. с и прочность сварного шва во многом зависят от различных факторов:

• сварочного устройства;
• регулятора силы тока;
• от размера используемого электрода;
• от классификации и навыков сварщика.

В бытовых и промышленных сферах используется несколько видов сварки, которые, в свою очередь, делятся на группы:

• газопрессовая;
• контактная;
• роликовая;
• электрошлаковая;
• термитная;
• трением.

Применяя газопрессовую сварку, используют открытый огонь ацетил-кислорода. Достоинством подобного метода является большая производительность. Такой способ широко используется в газовых и нефтяных промышленностях. Он распространен при прокладке трубопроводов, а также широко используется в машиностроении.

Если в сети небольшое напряжение, то часто применяют контактную сварку, но при этом должно быть высокое значение электрического тока. При таком методе допустима сварка точечным и стыковым способом. Следовательно, и по шву работать легче.

Чтобы освоить технологию сварочного дела, необходимо приобрести сварочное устройство. Его можно взять в аренду, а если оно необходимо для длительной работы, то разумнее будет купить его. Сегодняшние специализированные магазины могут предложить ряд сварочных устройств, среди которых имеются и аппараты, оснащенные регулятором тока.

Вернуться к оглавлению

Последовательность кладки сварного шва

Чтобы научиться правильно класть сварной шов, важно учесть то, что электроды должны выбираться с учетом толщины свариваемого металла, а сила тока должна выставляться по электродам.

Метод расчета не составит труда, к примеру:

• при использовании сварочных трансформаторов с сечением электрода в 1 мм ток должен соответствовать 30-40 А;
• сварочный инвертор с размером электрода в 3 мм требует силы тока в 80 А, а при силе тока в 100 А возможно выполнение резки металла.

Что касается помещения, то это не имеет значения, но при произведении сварочных работ для обеспечения пожарной безопасности нужно запастись ведром воды. Перед тем как начать сварочные работы, необходимо подготовить все инструменты, чтобы они были под рукой. Свариваемые детали в местах швов должны быть зачищены при помощи металлической щетки. Чтобы шов был ровный и аккуратный, рекомендуется свариваемые заготовки предварительно выставить с применением струбцин или тисков.

Чтобы иметь представление, как правильно работать электросваркой, желательно предварительно практиковаться на сварке валиков на плоскости, а при выполнении этого процесса оптимальным вариантом будет использование электродов сечением 3 мм, так как они самые ходовые.

Важно учесть то, что для работ лучше всего применять только что купленные электроды, так как давно приобретенные могут впитать влагу, что затрудняет процесс сварки.

Следующие действия:

1. Необходимо массу при помощи зажима прикрепить к рабочему элементу;
2. Электрод вставляется в держатель.
3. Поджигается дуга, при этом применяют один из двух способов: чиркают, как спичкой, или постукивают по свариваемой детали.
4. Далее выполняется сварка посредством ведения электродом по поверхности (угол должен соблюдаться в 75°) при этом должны производиться колебательные фракции, по принципу работы это напоминает подгребание под кратер дуги расплавленной массы металла.
5. В завершение получается качественный ровный шов.

Сделать ровный качественный шов не составляет труда. Важно иметь хоть немного знаний физики, необходимое качественное оборудование и немного умения.

Как известно, если при возведении любого здания или при изготовлении металлоконструкций применяется сварка, то надежность и долголетие всего сооружения или отдельных металлоконструкций во многом зависит от того, насколько качественным является сварочный шов. Именно поэтому качество сварочных швов - это тот фактор, на который следует обращать самое пристальное внимание, а контроль того, насколько качественно выполнено сварное соединение, необходимо проводить всеми доступными в том или ином случае способами.

Как определить качество сварного шва?

Для того, чтобы определить, насколько качественно выполнено сварное соединение, необходимо обратить внимание на следующие нюансы:

• Посмотрите, насколько форма, размер и состав сварного шва соответствует поставленной задаче, применяемому способу сварки и нормативным актам, существующим в данной отрасли.
• Проверьте, нет ли в месте сварного соединения дефектов - как видимых снаружи, так и внутренних.

• Металл в месте сварного соединения и зоне, находящейся рядом со сварным швом, должен быть одинаково плотен и не иметь разрывов.

• Прочность металла в месте соединения необходимо проверить с помощью разнообразных тестов - он должен быть стойким к разрыву и ударам, особенно в том случае, если сварная конструкция будет эксплуатироваться при температуре ниже 0 градусов, но и при высокой температуре, которая может возникнуть при эксплуатации определенной металлоконструкции, металл не должен разрушаться. Кроме того, необходимо учитывать, что при эксплуатации металл в зоне сварного соединения может подвергаться и другим воздействиям - например, изгибу или растяжению.

От чего зависит надежность сварного шва?

Качество сварочных швов, а следовательно, и их надежность зависит от нескольких факторов:

• Большое значение имеет то, насколько качественным является тот металл, который подвергается сварке.
• Материалы, которые используются при проведении сварочных работ, тоже должны отличаться высоким качеством. К таким материалам относится сварочный электрод или сварочная проволока, сварочный флюс, а также те газы, которые используются в качестве защитных.
• Кроме того, надежность сварного соединения зависит и от того, насколько правильно выбраны все материалы для ведения сварки.
• Особое внимание следует обращать и на выбор оборудования для ведения сварочных работ - оно также должно быть качественным и надежным.
• Выбор режима сварки - еще один фактор, который неизбежно влияет на надежность сварного соединения.
• Также очень важно правильно подготовить металл заготовок перед началом ведения сварки - зачистить поверхность металла, обработать кромки.

И конечно, нельзя забывать и о таком факторе, как квалификация самого сварщика - опыт человека, который выполняет сварное соединение не может не сказаться на качестве всех производимых им работ.

Правила ведения сварки.

От того, насколько сварщик правильно выполняет все этапы сварочных работ, во многом и определяет качество сварного соединения. Как известно каждому сварщику, многое в его работе зависит от длины дуги, но умение подобрать ее таким образом, чтобы соединение получалось максимально качественным - это дело времени и опыта. То есть, чем больше работает сварщик со сварочным оборудованием, тем лучше и быстрее он определяет необходимую длину дуги - в результате все его действия в данном случае доходят до автоматизма. Тем же, кто еще не обладает достаточным опытом, необходимо помнить - длина сварной дуги зависит от диаметра электрода, которым ведется сварка и составляет от 0,5 его диаметра до 1,1.

Кроме того, при ведении сварочных работ для того, чтобы добиться высокого качества сварного шва необходимо соблюдать и другие правила:

• Сварка может вестись в разных направлениях, в зависимости от поставленной задачи, типа сварки и удобства самого сварщика - слева направо или справа налево, от себя или к себе.
• Электрод должен быть наклонен под углом равным примерно 15 градусов в ту сторону, куда ведется шов.
• Ведение электрода по его оси позволяет поддерживать нужную длину дуги, а ведение его вдоль оси получаемого при сварке валика позволяет добиться высокого качества сварного соединения.
• При завершении сварного соединения дуга не должна резко обрываться - ее необходимо медленно вести до того момента, когда она оборвется сама.

Стоит отметить, что высокое качество сварочных швов чаще всего бывает недоступно человеку, который впервые столкнулся со сварочным оборудованием, насколько бы хорошо он не владел теоретическими знаниями, касающимися правил ведения сварки. Как правило, добиться высокого качества соединений помогает только опыт - то есть, как бы хорошо сварщик не знал, как правильно надо вести сварку, только практические навыки станут той основой, на которой и будет базироваться высокое качество всех проводимых им работ.

Сегодня известно очень много самых разных способов соединения металлических изделий. Их можно разделить на две группы:

1. Разъемные.
2. Неразъемные.

К соединениям первой группы относятся детали, которые можно разъединить, не нарушая при этом соединительных элементов, например, болт с гайкой. Именно второе соединение является самым надежным. При этом детали невозможно разъединить, не нарушив соединительную часть. Речь идет о сварочном и заклепочном соединении. Когда требуется получить качественное и надежное соединение, самым лучшим считается . Очень многие покупают сварочные аппараты, чтобы сварить детали, но при этом совершенно не имеют никакого опыта. После нескольких неудачных попыток у них возникает вопрос: как правильно класть сварочный шов? Для этого необходимо знать несколько основных правил.

Основные характеристики

Сварочный процесс представляет собой соединение металла с помощью электродуговой сварки. Соединяемые части плавятся при помощи электрической дуги, а также электрода, состоящего из металлического стержня со специальным покрытием. На качество и надежность сварного шва влияет очень много разнообразных факторов:

• сварочный аппарат;
• регулировка силы тока;
• размер электрода;
• профессионализм сварщика.

Виды сварки, которые используются в быту и промышленности, подразделяются на несколько групп:

• газопрессовая;
• контактная;
• роликовая;
• электрошлаковая;
• термитная;
• сварка трением.

Когда используется газопрессовая сварка, применяется открытое пламя ацетилкислорода. Положительной стороной такого метода считается высокая производительность. Этот способ получил широкое распространение в газовой и нефтяной промышленности. Он часто встречается, когда прокладывают трубопроводы. Широко применяется этот способ и в машиностроении.

Контактная сварка происходит при небольшом напряжении, но высоком значении электрического тока. Таким методом можно варить точечным и стыковым способом.

Для освоения технологического процесса производства сварочных работ прежде всего нужно иметь соответствующее сварочное оборудование. Можно его взять в аренду или купить. Сегодня магазины предлагают широкий ассортимент сварочных аппаратов, в которых имеется устройство, дающее возможность проводить регулировку силы тока. Домашний мастер может сам , но он не сможет обойтись без преобразователя электрической энергии. Эти устройства имеют несколько разновидностей.

Некоторые разновидности устройств для качественной работы

Трансформатор. Предназначен для получения постоянного тока, когда приходится пользоваться бытовой розеткой. При покупке такого агрегата нужно всегда помнить, что недорогие модели не в состоянии поддерживать стабильную работу электрической дуги. Очень часто происходит «просаживание» напряжения. Отрицательной стороной является также их масса, они тяжелые и неповоротливые.

Выпрямитель. Это устройство, с помощью которого происходит преобразование бытового тока в постоянный. Аппарат отличается от трансформатора стабильной работой электродуги. Качество сварочного шва получается достаточно высоким.

Инвертор. Новейший преобразователь, позволяющий работать на любом виде тока. Дает всегда высокое качество сварки. Швы при этом получаются ровными и гладкими. Устройство очень компактно, имеет небольшой вес, легко зажигается. Инвертор отличается высокой производительностью и быстродействием.

Для нормальной работы электросварки должно быть стабильное горение дуги. Такое постоянство зависит от правильного выбора зазора между свариваемой деталью и покрытием электрода. Лучше всего дуга горит, когда зазор равен 5 мм.

Высокая температура дуги вызывает плавление детали и металлического стержня электрода. В это время происходит заливка всех углублений, которые образовались в результате плавления. При медленном передвижении электрода по поверхности шва происходит заливка пустот.

Чтобы полученным швом можно было гордиться, необходимо правильно подобрать электрод. Для этого необходимо знать состав металла детали, которую необходимо будет сварить. Подбор электрода базируется именно на этих параметрах. Электроды изготавливаются нескольких видов. Они могут быть:

• стальными;
• медными;
• чугунными;
• биметаллическими;
• латунными.

По маркировке электрода можно определить вязкость получаемого шва, цифры скажут о твердости металла. Главным правилом при выборе электрода считается его размер. Он должен соответствовать толщине металла.

Для качественной электросварки, чтобы шов выглядел аккуратным и прочным, необходимо правильно подобрать наклон электрода. Обычно этот угол равен 75 градусам относительно направления электродуги. Чтобы появилась дуга, нужно чиркнуть по поверхности металла и при появлении вспышки быстро приподнять электрод. Когда появится дуга, ее нужно медленно вести по шву. Возникнет дуга также и при постукивании электродом по поверхности.

Чтобы получить стабильное горение дуги, требуется правильно отрегулировать силу тока. При ее недостаточности дуга очень быстро погаснет, появится «залипание» электрода. Когда сила тока имеет большие значения, происходит разбрызгивание металла во все стороны, он начинает гореть.

Во время работы электрод плавится, происходит его постепенное уменьшение в размерах. В связи с этим нужно постоянно придвигать его к детали, сохраняя нужное расстояние для стабильной дуги. Если этого не делать, дуга быстро погаснет.

Во время сварочного процесса образуется сварочная ванна, которая является жидкой смесью расплавленного металла и плавящегося металлического сердечника с покрытием. Когда происходит постоянное плавное перемещение электрода с выдержанным зазором, качество шва получится наиболее надежным, механические показатели будут на высоте. Швы будут выглядеть эстетичными.

После сварки по всей поверхности шва происходит образование шлака.

Его удаляют небольшими ударами молотка. Затем шов подвергается зачистке металлической щеткой. Чтобы научиться качественно варить металл, необходимы постоянные тренировки, желание получить отличное качество работы. Перед началом самостоятельной работы стоит посмотреть, как работают опытные сварщики.

Безусловно, сварочное дело очень сложное и непростое. Мгновенно освоить все нюансы этого дела практически невозможно. Понадобится достаточно много времени, чтобы освоить все хитрости сварки. Когда появится опыт и навыки работы, можно будет с помощью сварки получать оригинальные и красивые изделия.