Зварні металеві з'єднання відносяться до основних методів скріплення конструкцій, що використовуються у побуті та виробництві. Це дуже надійний метод отримання єдиної конструкції, який ще й відносно дешевий.

Скріплення даного типу утворюються шляхом розплавлення металу в області з'єднання та подальшою його кристалізацією при охолодженні. Їхня якість залежить від правильного вибору режиму роботи електрозварювального апарату, електрода, шовного провару. Це регламентується чинними нормами, і навіть стандартами. Вони зазначені всі види зварних швів, і навіть типи стиків та його характеристики.

Численні метали мають власні особливості зварювання, різні умови виконання робіт, вимоги до виконання скріплень. Для них застосовуються відповідні різновиди електрозварювальних сполук. При зварюванні металевих елементів використовуються основні види електрозварювальних скріплень, про які далі.

Класифікація

Зварювальні з'єднання поділяються на кілька різновидів, що залежать від їх ознак. Класифікація зварних швів охоплює весь спектр їхнього використання. За зовнішнім параметром вони бувають:

• опуклого типу (з посиленням);
• увігнуті (послаблена конструкція);
• плоского типу (нормальні).

За типом виконання вони зустрічаються односторонніми, а також двосторонніми, за кількістю проходів електродом: однопрохідні, двопрохідні. Крім того, існують одношарові способи провару та двошарові.

По протяжності шовні скріплення бувають:

• односторонні з переривчастим кроком;
• суцільні односторонні;
• точкові (при контактному електрозварюванні);
• ланцюгові двосторонні;
• двосторонній шаховий лад.

Поділ просторового розташування:

• горизонтальні, нижні;
• вертикальні, стельові;
• у човник;
• напівгоризонтального виконання;
• напівстельового типу;
• напіввертикальні.

По вектору силового впливу:

• поздовжній (фланговий) - зусилля має паралельний вектор до провару;
• поперечний – зусилля впливає перпендикулярно;
• комбінований - різновид лобового, а також флангового;
• косий – вплив відбувається під кутом.

За призначенням та функціями електрозварювальні провари бувають міцними, а також міцно-щільними, герметичного виконання. По ширині їх розрізняють на нитковий тип, що не перевищує діаметр електрозварювального електродного стрижня і розширені, що виконуються за допомогою коливальних рухів при зварюванні в поперечному напрямку.

Для спрощення розуміння класифікації та застосування тих чи інших різновидів, складено спеціальну таблицю.

Усі типи швів мають суворе позначення за ГОСТ. На кресленнях використовуються спеціальні значки, які містять повну інформацію про тип скріплення та його спосіб виконання. Для тих, хто думає всерйоз займатися зварювальними роботами на професійному рівні, слід додатково вивчити креслярські позначення зварних скріплень.

Різновиди зварних швів

Залежно від матеріалу, товщини, а також конструктивних особливостей використовуються різні типи зварних швів. Для цього необхідно пройти потрібну теоретичну підготовку. Це дозволить краще розуміти специфіку зварювання деталей та уникнути шлюбу у роботі. Зварювальники-початківці часто недостатньо проварюють ділянки сполук, що впливає на слабкий механічний опір стиків. Вибираючи правильні режими роботи та види зварювання, можна отримати зварювальні шви достатньої міцності, а також якості. Підготовка зварювальника полягає не тільки в практичних заняттях, а й у теоретичній підготовці з вивченням вимог, норм і правил, а також включаючи типи зварювальних з'єднань та обладнання, що використовується. Знання принципів використання тих чи інших електрозварювальних скріплень, техніки їх отримання, стики будуть виходити дуже міцними та довговічними.

Стикові

Даний варіант з'єднань є найбільш використовуваним серед інших видів швів зварювання. Це стикове зварювання використовується на торцевих ділянках, трубах або листових конструкціях. Для його отримання витрачається мінімальна кількість часу, матеріалу та зусиль. Ці стикові скріплення мають деякі особливості швів. На тонколистовому металі зварювання проводиться без скосу кромок.

Вироби з великою товщиною ділянок з'єднань вимагають попередньої підготовки стиків, що полягає в їхньому скошуванні для збільшення глибини зварювального проварювання. Це необхідно при товщині металевих виробів понад 8 мм до 12 мм. Товстіші ділянки необхідно з'єднувати двостороннім зварюванням з попереднім скосом кромок. Стикове зварювання виконується найчастіше на виробах у горизонтальній площині.

Таврові

Ці різновиди електрозварювальних з'єднань виконуються як звичайна буква "Т". Вони з'єднують предмети однакової або різної товщини, від чого залежить ширина зварювального шва. Крім того, ці типи використовуються одно- або двосторонніми, на що впливають особливості скріплення. Працюючи з металевими елементами різної товщини електрод утримується в нахиленому положенні під кутом близько 60 градусів. Процес зварювання можна спростити, скориставшись прихватками, а також зварюванням «в човник». Даний спосіб суттєво знижує виникнення підрізів. Тавровий шов накладається за один зварювальний прохід. Крім ручного дугового зварювання, для даного типу широко використовуються автоматичні електрозварювальні апарати.

Нахльосткові

Цей спосіб використовується для зварювання листового металу при товщині до 12 мм. З'єднані ділянки накладаються внахлест і проварюються вздовж стиків з обох боків. Не можна допускати попадання вологи у внутрішню частину конструкції, що зварюється. Для посилення скріплення виконується повне проварювання по периметру.

При даному зварюванні формування сполучного стику відбувається між торцем одного виробу та поверхнею іншого. При цьому виді зварювальних швів та з'єднань збільшується витрата матеріалів, що необхідно враховувати заздалегідь. Перед початком робіт слід вирівняти листові конструкції і подбати про їхнє добре притискання між собою.

Кутові

До цих сполук відносяться скріплення елементів, виконані під деяким кутом один до одного. Їх характерно використання попередніх скосів задля забезпечення найкращого провару шва. Це дозволить збільшити глибину зварювального з'єднання, що підвищить надійність конструкції. Для посилення міцності використовується двостороннє зварювання металевих виробів, при цьому не допускаються зазори в кромках, що з'єднуються. Ці типи електрозварювальних швів характеризуються підвищеним використанням об'єму наплавленого металу.

Стельові

Зварювання стельовим швом, шов якого розташовується над зварником, відноситься до найважчих видів виконання електрозварювальних робіт. Він наноситься переривчастим зварюванням при невеликому значенні сили електроструму. Вертикальні та стельові з'єднання дуже важкі, тому не всі зварювальники можуть їх виконувати з достатньою якістю. Вони використовуються в місцях, де немає можливості змінити положення конструкцій, що зварюються. Це труби, різноманітні металеві споруди, а також стельові балки та швелери на будівельних майданчиках. Специфіку виконання стельових швів, відео з якими пояснить нюанси можна освоїти на постійній практиці.

Геометрія зварного шва

Вивчивши численні види та методи отримання з'єднань шляхом зварювання, необхідно ознайомитися з геометрією з'єднань, у чому допоможуть фото зварювальних швів.

До основних параметрів шовного стику відноситься його ширина - е, товщина зварювання - c, опуклість - q, зазор - b, глибина проварювання - h, а також товщина матеріалу, що зварюється - S.

Для кутових з'єднань використовуються такі позначення: опуклість – q, товщина – a, катет – k та розрахункова висота – p.

Різні способи нанесення зварювальних швів, їх численні види, а також параметри підготовлених кромок впливають на обсяг використання наплавленого і основного металів. Його кількість може помітно відрізнятися за зміни будь-яких розрахункових значень.

Види зварювальних сполук характеризуються коефіцієнтом форми, що обчислюється відношенням ширини до товщини шовної сполуки. Для стикових скріплень цей параметр знаходиться в межах 1,2-2 (граничні значення – 0,8-4). Коефіцієнт опуклості розраховується відношенням ширини до опуклості, величина якого має бути від 0,8 до 4.

Зварювання металевих матеріалів під кутом щодо один одного вимагає точного дотримання геометрії шва. Від якості зварювання, дотримання необхідних параметрів залежить надійність з'єднання, а також його довговічність користування.

Види контролю

Від якісного виконання електрозварного скріплення заздрості подальша експлуатація конструкції. Різноманітні дефекти значно знижують міцність та зменшують період використання виробу. Для недопущення шлюбу, а також запобігання аварійним ситуаціям застосовуються різні види контролю зварних швів. До них відноситься зовнішній огляд, який може на візуальному рівні визначити порушення, їх види, а також використання спеціального обладнання визначення прихованих дефектів зварних швів.

Способи контролю поділяються на не руйнуються та руйнуються. При використанні першого методу міцність зварного з'єднання визначається без зміни зовнішнього вигляду, параметрів. Методи, що руйнуються, застосовуються при масовому випуску конструкцій, що використовують однотипні електрозварювальні роботи. Це дає змогу з високою точністю виявляти внутрішні порушення зварювальних скріплень.

Завантажити ГОСТ

Зварювальний шов – один із найнадійніших способів з'єднання деталей. Він використовується в промисловості та у звичайному повсякденному житті. Кожен домашній майстер іноді користується зварюванням. Добре, якщо він вміє варити сам, проте найчастіше доводиться звертатися до фахівців. Адже зварюванню цілком можна навчитися. Починати слід із найпростішого: електрозварювання для початківців це, перш за все, навчання виконання різних швів. Більш складні роботи можна буде виконувати лише набравшись досвіду. Давайте розберемо основи технології та деякі хитрощі зварювального процесу, а також обладнання та матеріали, що використовується.

Типи зварювальних апаратів

Для правильного вибору зварювального апарату необхідно врахувати всі плюси та мінуси різних типів та моделей зварювальників.

Трансформатори- Найпростіші і традиційні апарати, досить важкі за вагою, зроблені на основі понижуючого трансформатора, який доводить значення напруги до необхідного для роботи. Особливість трансформаторів полягає у роботі на змінному струмі, що створює нестабільну дугу. У поєднанні із збільшеною кількістю шлаків та газових домішок така дуга сприяє розбризкуванню металу та псує вигляд шва. Якісний шов таким апаратом може зробити досвідчений зварювальник із навичками роботи на трансформаторі.

Простий апарат, що працює на змінному струмі

Випрямлячі– зварювальники, які можуть перетворювати змінний струм на постійний та знижувати напругу мережі за допомогою напівпровідникових діодів. Постійний струм дає стабільну дугу і дозволяє зробити зварювальний шов однорідним та герметичним, міцним та красивим. Випрямляч універсальний, до нього підходять усі види електродів, варити таким апаратом можна всі види металів: нержавіючу сталь, алюміній, мідь, титан, різні сплави.

Універсальний зварювальний апарат, до якого підходять усі типи електродів

Інвертори- дуже популярні, оскільки мають невелику вагу, відмінну функціональність, автоматизовані налаштування. Такі технічні характеристики дозволяють працювати на ньому новачкам. У конструкцію апарата входить ряд блоків, що перетворюють змінний струм мережі на постійний струм високої потужності. Перевагою цього виду зварювальників є:

• можливість точних налаштувань;
• виконання широкого спектра завдань;
• стабільна дуга;
• стійкість до стрибків напруги;
• висока якість зварювання, рівний шов;
• робота всіма видами електродів;
• з'єднання всіх видів металів будь-якої товщини та положення у просторі.
• має додаткові функції, що запобігають залипанню електрода і краплі відриву;
• можливість підпалювання електрода при максимальній подачі струму;

З мінусів можна відзначити:

• необхідність частого очищення від пилу;
• обмежена довжина кабелю, що дорівнює 2,5 м;
• неможливість роботи за температури повітря нижче – 15 градусів.

Інвертор підходить для роботи зварювальникам-новачкам

Напівавтоматибувають двох типів. Перші підвищують продуктивність зварювальних робіт за рахунок безперервної подачі дроту. В цьому випадку не потрібно постійно міняти електроди. Шов виходить рівний, суцільний і без дефектів. Другі працюють у газовому середовищі, для цього використовують кисень, азот та вуглекислий газ, а також аргон та гелій. У газового зварювання є такі переваги:

• один апарат сконструйований для роботи з газом і з дротом;
• чудова якість та естетичність шва;
• стабільна пряма дуга;
• висока функціональність;
• можливість зварювання складних з'єднань.

За допомогою цього апарату можна зробити якісний зварний шов.

Що потрібно для роботи зварювальникові-початківцю

Насамперед потрібно підготувати обладнання та спецодяг.

Інструменти та засоби захисту

Обов'язково знадобиться зварювальний апарат, комплект електродів, молоток та зубило для збивання шлаку, металева щітка для очищення швів. Електроутримувач служить для затискання, утримання електрода та підведення до нього струму. Потрібен набір шаблонів для перевірки розмірів шва. Діаметр електрода підбирається в залежності від товщини листа металу. Не слід забувати про захист. Готуємо зварювальну маску зі спеціальним світлофільтром, який не пропускає інфрачервоні промені та захищає очі. Цю ж функцію виконують екрани та щитки. Брезентовий костюм, що складається з куртки з довгим рукавом і гладких штанів без відворотів, шкіряне або валяне взуття для захисту від бризок металу та рукавички або рукавиці, брезентові або замшеві з напуском на рукави. Такий прямий закритий одяг захищає зварювальника від попадання розплавленого металу на тіло.

Існують засоби спеціального захисту, які застосовуються для роботи на висоті та всередині металевих об'єктів, при роботі в положенні лежачи. У таких випадках знадобляться діелектричні чоботи, шолом, рукавички, килимок, наколінники, підлокітники, а для висотного зварювання потрібен запобіжний пояс із лямками.

Які електроди вибирати

Електроди бувають різних видів та марок. Це зумовлено необхідністю підбору металу деталей, що з'єднуються, і такого ж металу електрода.

На кожному електроді розміщено маркування, яке дає зварювальникові всю необхідну інформацію. Навчитися читати маркування нескладно.

На електродах вказано спеціальне маркування

Часто зверху вони покриті різною обмазкою, що надає електродам властивості, необхідних зварювання різних металів і умов роботи. Ось таблиця класифікації електродів за видами покриттів та особливостями застосування.

Спеціальна обмазка надає електродам особливих властивостей, необхідних для зварювання різних металів.

Класифікація електродів за типами та призначенням відображається в маркуванні виробів.

Електроди розрізняються за типами та призначенням

Види зварних швів

Сполучні зварні шви поділяються за розташуванням, міцністю, технологією, конструктивними особливостями. Види розташування швів:

• Нижній. Найпростіший і зручний завдяки силі тяжіння метал заповнює проміжок між деталями. Це найміцніший і найекономічніший шов.
• Горизонтальний. Заготовки розташовані перпендикулярно до електрода і шов йде по горизонталі. Частина металу йде зі зварювальної зони і електрод витрачається швидше.
• Вертикальний. У цьому випадку заготовки розташовані також перпендикулярно до електрода, але формування шва йде по вертикалі. Розплавлений метал прагне вниз, витрата електрода значний.
• Похилий. Рух руки зварювальника відбувається за похилою. Застосовується для кутових та таврових з'єднань.
• Стельовий шов розташований над майстром.

Поділ за конструктивною ознакою:

• Встик. Стикове з'єднання досить міцне та економічне, воно не спотворює поверхню з'єднання. Це універсальна сполука.
• Внахлест зварюють деталі, коли не вистачає простору для стикового шва. Товщина заготовок має бути не більше 8-10 мм.
• Кутовий шов рекомендується обварювати з обох боків, при цьому заготовки розташовуються під кутом один до одного. Цей шов непростий у виконанні через збільшення зони термічного впливу та велику витрату електрода.
• Тавровий шов є кутовим шовом, де площини деталей приварюються перпендикулярно. Шов формується з двох сторін, він досить складний.
• Шов під електрозаклепки використовується, коли немає необхідності в герметичному шві, він найекономічніший і непомітний.

Зварювання можна вести як в один шар, так і кілька шарів для товстих заготовок.

Як навчитися варити зварюванням - посібник для початківців

Зварювання – високотемпературний процес. Для його здійснення утворюється і утримується електрична дуга від електрода до виробу, що зварюється. Під її впливом відбувається розплавлення матеріалу основи та металевого стрижня електрода. Утворюється, як кажуть фахівці, зварювальна ванна, в ній перемішується основний та електродний метал. Величина ванни, що утворюється, безпосередньо залежить від обраного режиму зварювання, просторового положення, швидкості переміщення дуги, форми і розмірів кромки і т. д. У середньому її ширина становить 8-15 мм, довжина 10-30 мм і глибина - близько 6 мм.

Покриття електрода, так звана обмазка, при розплавленні утворює особливу газову зону в районі дуги та над ванною. Вона витісняє повітря з області зварювання і перешкоджає взаємодії розплавленого металу з киснем. Крім того, в ній знаходяться пари як основного, так і електродного металів. Поверх шва утворюється шлак, який також перешкоджає взаємодії розплаву з повітрям, що негативно позначається на якості зварювання. Після поступового видалення електричної дуги метал починає кристалізуватися і утворюється шов, що поєднує деталі, що зварюються. Поверх нього розташований захисний шар шлаку, який згодом забирається.

У процесі виконання зварювального шва обмазування електрода розплавляється, утворюючи спеціальну газову зону. Усередині неї відбувається змішування металу основи та електрода

Зварювальникам-початківцям найкраще отримувати перший досвід під керівництвом фахівця, який зможе виправити можливі помилки і дати корисну пораду. Починати роботу слід, надійно закріпивши деталь. З метою пожежної безпеки біля себе необхідно поставити цебро з водою. З цієї ж причини не можна виконувати зварювальні роботи на дерев'яній основі і недбало ставитись навіть до дуже невеликих залишків використаного електрода.

Підключення зварювального апарату

Щоб зварювання працювало безпечно, потрібно підключити апарат до мережі, дотримуючись таких правил:

• Спочатку необхідно перевірити напругу та частоту струму. Ці дані повинні бути однаковими в мережі та на корпусі апарата.
• Виставляємо на зварювальному апараті розрахункове значення потужності струму, яке має відповідати обраному діаметру електрода. Якщо блок налаштувань зварювальника дозволяє вибирати напругу – потрібно виставити його одразу. Підключення робиться через спеціальну вилку та наконечник із заземленням.
• Надійно кріпимо затискач «заземлення». Перевіряємо, щоб кабель був ізольований та акуратно заправлений у спеціальний тримач.
• Обов'язково перевіряємо всі з'єднання, кабелі, штепселі.
• Можна використовувати спеціальний подовжувач, який підключається без проміжних з'єднань.
• У старих будинках зі слабкою проводкою можливе падіння напруги. Воно зупиняє процес роботи та може вивести з ладу зварювальне обладнання. У цьому випадку потрібний електрогенератор, який забезпечить напругу на робочому рівні.

Зварювальний апарат влаштований просто

Як вибрати потрібний струм

Зварювальний струм є важливим показником зварювання та визначає вид та характер шва та продуктивність роботи. Чим вищий струм – тим стабільніша дуга і більша глибина проплаву. Сила струму залежить від розташування заготовок у просторі та від розміру електрода. Найбільше значення виставляється для зварювання горизонтальних заготовок. Для вертикальних швів значення сили струму застосовується менше на 15%, а при стельових – на 20%.

Сила струму залежить від розташування заготовок та від розміру електрода

Як запалити дугу

Перший спосіб – дотик. Для цього встановлюємо електрод під кутом близько 60 ° щодо виробу. Повільно проводимо їм поверхнею. Повинні з'явитися іскри, тепер торкаємось електродом до металу і піднімаємо його на висоту не більше 5 мм.

Якщо операцію було виконано правильно, запалиться дуга. П'ятиміліметровий зазор необхідно утримувати протягом усього зварювання. Потрібно враховувати, що при правильному зварюванні металу електрозварюванням електрод поступово вигорятиме, тому його постійно злегка наближаємо до металу. Переміщати електрод слід повільно, якщо він раптом залипне, доведеться трохи хитнути ним убік. Якщо дуга не запалюється, можливо, необхідно збільшити силу струму.

Другий спосіб - цвіркання. Потрібно піднести електрод до поверхні заготовки і чиркнути їм по деталі, ніби запалюєш сірник. Полегшити розпал електрода можна, обстукавши з краю обмазку.

Нахил та рух електрода

Після того, як без проблем виходить запалити і підтримати дугу, настав час переходити до наплавлення валика. Запалюємо дугу, повільно і плавно переміщаємо по горизонталі електрод, виконуючи їм легкі коливальні рухи. Розплавлений метал при цьому ніби «підгортається» до центру дуги. В результаті повинен вийти міцний шов з невеликими хвилями, утвореними наплавленим металом.

Кут нахилу електрода для зварювальника-початківця краще дотриматися близько 70 градусів, тобто з невеликим відхиленням від вертикалі. Нижче показано схему дугового зварювання.

Кут нахилу електрода близько 70 градусів

Якщо в процесі зварювання деталей електрод вигорів практично повністю, а шов ще не завершений, тимчасово припиняємо роботу. Змінюємо використаний елемент на новий, видаляємо шлак і продовжуємо роботу. На відстані близько 12 мм від поглиблення, що утворилося в кінці шва, яке ще називають кратером, запалюємо дугу. Електрод підносимо до поглиблення так, щоб утворювався сплав із металу старого та знову встановленого електрода, після чого зварювання шва триває.

У процесі зварювання електрод здійснює певні рухи, переважно поступальні, поздовжні та поперечні. З їх комбінацій складаються різні види швів, найпоширеніші наведені на схемі

Траєкторія руху дуги в процесі зварювання деталей може здійснюватися за трьома напрямками:

• Поступальне.Передбачає переміщення дуги вздовж осі електрода. Таким чином, досить легко підтримувати стабільну довжину дуги.
• Поздовжнє.Формує нитковий зварювальний ролик, висота якого залежить від швидкості, з якої переміщається електрод, та його товщини. Це звичайний шов, але дуже тонкий. Щоб його закріпити, в процесі руху електрода вздовж шва, що зварюється, виконують ще й поперечні переміщення.
• Поперечні.Дозволяють отримувати необхідну ширину шва. Виконується шляхом коливальних рухів. Їх ширина підбирається виходячи з розмірів та положення шва, форми його оброблення тощо.

На практиці використовуються всі три основні рухи, які накладаються один на один і утворюють певну траєкторію. Існують класичні варіанти, однак у кожного майстра зазвичай «переглядається» власний почерк. Головне, щоб у ході роботи добре проплавлялися кромки елементів, що з'єднуються, і виходив шов заданої форми.

Як правило, застосовуються всі три напрямки, вони можуть накладатися один на одного та утворювати траєкторію

Виконання зварних швів

Стельовий зварювальний шов

Цей шов вважається найскладнішим, тому що ванна зварювання перевернута вгору дном і розташована над зварювальником. Електрод вибирають не більше 4 мм і відводять його трохи убік, щоб метал не розтікався. Використовують коротку дугу і сухі електроди, шов при стельовому зварюванні повинен бути тонким. Рух відбувається на себе, тому зварювальникові легше контролювати якість шва. Існує кілька способів його виконання:

• драбинкою;
• півмісяцем;
• зворотнопоступально.

Стельовий шов вважається найскладнішим

Відео: виконання стельового шва

Вертикальний

При виконанні такого шва можна вести електрод зверху донизу або знизу догори. Щоб метал не стікав, електрод слід розташовувати під нахилом 45-50 градусів донизу від перпендикулярного положення. Досвідчені зварювальники рекомендують робити цей шов одним проходом.

При виконанні вертикального шва електрод розташовується по куту 45-50 градусів.

Відео: вертикальний шов

23.03

Виконання горизонтального шва

При виконанні такого шва основна складність полягає у стіканні металу донизу. Щоб вирішити цю проблему, зварювальник повинен підібрати кут нахилу електрода та швидкість проходу. Зварювання ведеться зліва направо або праворуч наліво.

При виконанні горизонтального шва потрібно правильно підібрати кут нахилу електрода та швидкість проходу

Кутовий

При формуванні кутових або таврових швів деталі розташовуються під різними кутами човником так, щоб метал розплавлений стікав у кут. Потім прихоплюються зварюванням з обох боків, один край конструкції повинен бути трохи вищим за інший. Рух електрода починається із нижньої точки.

При кутовому зварюванні рух електрода починається з нижньої точки

Особливості зварювання трубопроводу

Дуговим електрозварюванням можна виконати вертикальний шов, який розташовується збоку труби, горизонтальний – по колу. А так само стельовий і нижній, розташовані відповідно зверху і знизу. Причому останній вважається найзручнішим у виконанні. Сталеві труби зазвичай зварюються встик з обов'язковим проваром всіх кромок по висоті стін. Щоб зменшити напливи всередині труби, вибирається кут нахилу електрода величиною не більше 45° щодо горизонталі. Висота шва – 2-3 мм, ширина – 6-8 мм. При зварюванні внахлест висота шва становить близько 3 мм, а ширини – 6-8 мм.

Перш ніж почати варити трубу електрозварюванням, виконуємо підготовчі роботи:

• ретельно очищаємо деталь;
• якщо торці труби деформовані, обрізаємо або виправляємо їх;
• очищаємо кромки. Мінімум 10 мм прилеглої до кромок труби зовнішньої та внутрішньої площини зачищаємо до металевого блиску.

Тепер можна приступати до зварювання. Усі стики обробляються безперервно, до повного приварювання. Поворотні, а також неповоротні стики труб із шириною стінок до 6 мм виробляються мінімум у 2 шари. При ширині стін 6-12 мм - виконується три шари, більше 19 мм - чотири. Особливість зварювання труб у тому, що кожен шов, який накладається на стик, повинен очищатись від шлаку, після цього виконується наступний. Перший шов – найвідповідальніший. Він повинен повністю розплавити всі кромки та притуплення. Його особливо уважно розглядають щодо виявлення тріщин. Якщо вони присутні, їх виплавляють або вирубують і знову заварюють фрагмент.

Завершальний шар виконується по можливості максимально рівним із плавним переходом на основний метал

Другий та всі наступні шари виконуються при повільному провертанні труби. Кінець та початок всіх шарів обов'язково зміщують щодо попереднього шару на 15-30 мм. Завершальний шар виконується з плавним переходом на основний метал та з рівною поверхнею. Щоб поліпшити якість заварювання труб електрозварюванням кожен наступний шар ведеться у зворотний бік щодо попереднього, а їх замикаючі точки обов'язково мають у розбіжність.

Самостійне зварювання – досить складний захід. Однак за бажання освоїти його все-таки можна. Потрібно засвоїти основні правила процесу та поступово навчитися виконувати найпростіші вправи. Не треба шкодувати сили та час на освоєння азів, які стануть основою майстерності. Згодом можна буде сміливо переходити до складніших прийомів, відточуючи свої вміння.

На сьогоднішній день існує велика різноманітність способів з'єднання металу. Але щоб зрозуміти, як правильно класти зварювальний шов, необхідно докладніше вивчити принципи та методи зварювання. За технічними характеристиками способи поділяють на два типи:

• роз'ємні;
• нероз'ємні.

До роз'ємних відносять ті з'єднання, при яких можна роз'єднувати деталі без порушення сполучних елементів. Наприклад, болт та гайка. А ось нероз'ємне з'єднання вважається найміцнішим, тому що при ньому деталі не роз'єднуються без порушення з'єднувальних частин. До такого типу відносять зварювальні та заклепувальні типи стикування. При необхідності отримання якісного та надійного стикування оптимальним варіантом буде зварювальний шов.

Часто умільці для зварювання елементів набувають зварювальних пристроїв, не маючи жодних навичок та досвіду в роботі. І після невдач вони починають запитувати, як правильно класти зварювальний шов.

Принципи зварювального процесу

Різні види зварювання.

Зварювання – це процес з'єднання окремих елементів металу, де застосовується електрозварювання. Сполучні елементи плавляться під впливом електродуги та електрода, який є стрижнем з металу зі спеціальним покриттям. с і міцність зварного шва багато в чому залежать від різних факторів:

• зварювального пристрою;
• регулятора сили струму;
• від розміру електрода, що використовується;
• від класифікації та навичок зварювальника.

У побутових та промислових сферах використовується кілька видів зварювання, які, у свою чергу, поділяються на групи:

• газопресова;
• контактна;
• роликова;
• електрошлакова;
• термітна;
• тертям.

Застосовуючи газопресове зварювання використовують відкритий вогонь ацетил-кисню. Перевагою такого методу є велика продуктивність. Такий спосіб широко використовується в газових та нафтових промисловостях. Він поширений під час прокладання трубопроводів, а також широко використовується в машинобудуванні.

Якщо в мережі невелика напруга, часто застосовують контактне зварювання, але при цьому має бути високе значення електричного струму. При такому методі допустиме зварювання точковим та стиковим способом. Отже, і по шву працювати легше.

Щоб освоїти технологію зварювальної справи, необхідно придбати пристрій для зварювання.Його можна взяти в оренду, а якщо воно необхідне для тривалої роботи, то розумніше купити його. Сьогоднішні спеціалізовані магазини можуть запропонувати низку зварювальних пристроїв, серед яких є й апарати, оснащені регулятором струму.

Повернутись до змісту

Послідовність кладки зварного шва

Щоб навчитися правильно класти зварний шов, важливо врахувати те, що електроди повинні вибиратися з урахуванням товщини металу, що зварюється, а сила струму повинна виставлятися по електродах.

Спосіб розрахунку не складе труднощів, наприклад:

• при використанні зварювальних трансформаторів з перетином електрода в 1 мм струм повинен відповідати 30-40 А;
• зварювальний інвертор з розміром електрода 3 мм вимагає сили струму 80 А, а при силі струму 100 А можливе виконання різання металу.

Що стосується приміщення, то це не має значення, але при зварювальних роботах для забезпечення пожежної безпеки потрібно запастися відром води. Перед тим, як почати зварювальні роботи, необхідно підготувати всі інструменти, щоб вони були під рукою. Зварювані деталі у місцях швів мають бути зачищені за допомогою металевої щітки. Щоб шов був рівний і акуратний, рекомендується заготовки, що зварюються, попередньо виставити із застосуванням струбцин або лещат.

Щоб мати уявлення, як правильно працювати електрозварюванням, бажано попередньо практикуватися на зварюванні валиків на площині, а при виконанні цього процесу оптимальним варіантом буде використання електродів перетином 3 мм, оскільки вони є ходовими.

Важливо врахувати те, що для робіт найкраще застосовувати щойно куплені електроди, тому що давно придбані можуть увібрати вологу, що ускладнює процес зварювання.

Наступні дії:

1. Необхідно масу за допомогою затиску прикріпити до робочого елементу;
2. Електрод вставляється у тримач.
3. Підпалюється дуга, при цьому застосовують один з двох способів: чиркають, як сірником, або постукують по деталі, що зварюється.
4. Далі виконується зварювання за допомогою ведення електродом по поверхні (кут повинен дотримуватися 75°) при цьому повинні проводитися коливальні фракції, за принципом роботи це нагадує підгрібування під кратер дуги розплавленої маси металу.
5. На завершення виходить якісний рівний шов.

Зробити рівний якісний шов не складно. Важливо мати хоч трохи знань фізики, необхідне якісне обладнання та небагато вміння.

Як відомо, якщо при зведенні будь-якої будівлі або при виготовленні металоконструкцій застосовується зварювання, то надійність та довголіття всієї споруди або окремих металоконструкцій багато в чому залежить від того, наскільки якісним є зварювальний шов. Саме тому якість зварювальних швів - це той фактор, на який слід звертати пильну увагу, а контроль того, наскільки якісно виконано зварне з'єднання, необхідно проводити всіма доступними в тому чи іншому випадку способами.

Як визначити якість зварного шва?

Для того щоб визначити, наскільки якісно виконано зварне з'єднання, необхідно звернути увагу на такі нюанси:

• Подивіться, наскільки форма, розмір та склад зварного шва відповідає поставленому завданню, застосовуваному способу зварювання та нормативним актам, що існують у даній галузі.
• Перевірте, чи немає у місці зварного з'єднання дефектів - як видимих ​​зовні, так і внутрішніх.

• Метал у місці зварного з'єднання та зоні, що знаходиться поряд із зварним швом, повинен бути однаково щільний і не мати розривів.

• Міцність металу в місці з'єднання необхідно перевірити за допомогою різноманітних тестів - він повинен бути стійким до розриву та ударів, особливо в тому випадку, якщо зварна конструкція буде експлуатуватися при температурі нижче 0 градусів, але і за високої температури, яка може виникнути при експлуатації певної металоконструкції метал не повинен руйнуватися. Крім того, необхідно враховувати, що при експлуатації метал у зоні зварного з'єднання може піддаватися й іншим впливам - наприклад, вигину або розтягуванню.

Від чого залежить надійність звареного шва?

Якість зварювальних швів, а отже, та їх надійність залежить від кількох факторів:

• Велике значення має те, наскільки якісним є метал, який піддається зварюванню.
• Матеріали, що використовуються при проведенні зварювальних робіт, теж мають відрізнятися високою якістю. До таких матеріалів відноситься зварювальний електрод або зварювальний дріт, зварювальний флюс, а також ті гази, які використовуються як захисні.
• Крім того, надійність зварного з'єднання залежить і від того, наскільки правильно вибрано всі матеріали для ведення зварювання.
• Особливу увагу слід звертати і на вибір обладнання для ведення зварювальних робіт – воно також має бути якісним та надійним.
• Вибір режиму зварювання – ще один фактор, який неминуче впливає на надійність зварного з'єднання.
• Також дуже важливо правильно підготувати метал заготовок перед початком зварювання - зачистити поверхню металу, обробити кромки.

І звичайно, не можна забувати і про такий фактор, як кваліфікація самого зварювальника - досвід людини, яка виконує зварне з'єднання не може не позначитися на якості всіх робіт, що виробляються.

Правила ведення зварювання.

Від того, наскільки зварювальник правильно виконує всі етапи зварювальних робіт, багато в чому визначає якість зварного з'єднання. Як відомо кожному зварювальнику, багато в його роботі залежить від довжини дуги, але вміння підібрати її таким чином, щоб з'єднання виходило максимально якісним - це справа часу та досвіду. Тобто чим більше працює зварювальник зі зварювальним обладнанням, тим краще і швидше він визначає необхідну довжину дуги - в результаті всі його дії в даному випадку доходять до автоматизму. Тим же, хто ще не має достатнього досвіду, необхідно пам'ятати - довжина зварної дуги залежить від діаметра електрода, яким ведеться зварювання і становить від 0,5 його діаметра до 1,1.

Крім того, при веденні зварювальних робіт для того, щоб досягти високої якості зварного шва необхідно дотримуватися інших правил:

• Зварювання може вестись у різних напрямках, залежно від поставленого завдання, типу зварювання та зручності самого зварювальника - зліва направо чи праворуч наліво, від себе чи до себе.
• Електрод повинен бути нахилений під кутом, що дорівнює приблизно 15 градусів у той бік, куди ведеться шов.
• Ведення електрода його осі дозволяє підтримувати потрібну довжину дуги, а ведення його вздовж осі одержуваного при зварюванні валика дозволяє досягти високої якості зварного з'єднання.
• При завершенні зварного з'єднання дуга не повинна різко обриватися - її необхідно повільно вести до того моменту, коли вона обірветься сама.

Варто відзначити, що висока якість зварювальних швів найчастіше буває недоступною людині, яка вперше зіткнулася зі зварювальним обладнанням, наскільки добре вона не володіла теоретичними знаннями, що стосуються правил ведення зварювання. Як правило, домогтися високої якості з'єднань допомагає тільки досвід - тобто, як би добре зварювальник не знав, як правильно треба вести зварювання, тільки практичні навички стануть тією основою, на якій і базуватиметься висока якість всіх робіт, що проводяться ним.

Сьогодні відомо дуже багато різних способів з'єднання металевих виробів. Їх можна розділити на дві групи:

1. Рознімні.
2. Нероз'ємні.

До з'єднань першої групи відносяться деталі, які можна роз'єднати, не порушуючи при цьому сполучних елементів, наприклад болт з гайкою. Саме друге з'єднання є найнадійнішим. При цьому деталі не можна роз'єднати, не порушивши сполучну частину. Йдеться про зварювальне та заклепувальне з'єднання. Коли потрібно отримати якісне та надійне з'єднання, найкращим вважається . Дуже багато хто купує зварювальні апарати, щоб зварити деталі, але при цьому зовсім не мають жодного досвіду. Після кількох невдалих спроб у них постає питання: як правильно класти зварювальний шов? І тому необхідно знати кілька основних правил.

Основні характеристики

Зварювальний процес є з'єднанням металу за допомогою електродугового зварювання. Частини, що з'єднуються плавляться за допомогою електричної дуги, а також електрода, що складається з металевого стрижня зі спеціальним покриттям. На якість та надійність зварного шва впливає дуже багато різноманітних факторів:

• зварювальний апарат;
• регулювання сили струму;
• розмір електрода;
• професіоналізм зварювальника.

Види зварювання, що використовуються в побуті та промисловості, поділяються на декілька груп:

• газопресова;
• контактна;
• роликова;
• електрошлакова;
• термітна;
• зварювання тертя.

Коли використовується газопресове зварювання, застосовується відкрите полум'я ацетилкіслороду. Позитивною стороною такого методу вважається висока продуктивність. Цей спосіб набув широкого поширення в газовій та нафтовій промисловості. Він часто зустрічається, коли прокладають трубопроводи. Широко застосовується цей спосіб у машинобудуванні.

Контактне зварювання відбувається при невеликій напрузі, але високому значенні електричного струму. Таким методом можна варити точковим та стиковим способом.

Для освоєння технологічного процесу виконання зварювальних робіт насамперед потрібно мати відповідне зварювальне обладнання. Можна його взяти в оренду чи купити. Сьогодні магазини пропонують широкий асортимент зварювальних апаратів, в яких є пристрій, що дозволяє проводити регулювання сили струму. Домашній майстер може сам, але він не зможе обійтися без перетворювача електричної енергії. Ці пристрої мають кілька різновидів.

Деякі різновиди пристроїв для якісної роботи

Трансформатори. Призначений для отримання постійного струму, коли користуватися побутовою розеткою. При покупці такого агрегату потрібно завжди пам'ятати, що недорогі моделі не можуть підтримувати стабільну роботу електричної дуги. Дуже часто відбувається «просаджування» напруги. Негативною стороною є також їхня маса, вони важкі та неповороткі.

Випрямляч. Це пристрій, за допомогою якого відбувається перетворення побутового струму на постійний. Апарат відрізняється від трансформатора стабільною роботою електродуги. Якість зварювального шва виходить досить високою.

Інвертор. Новий перетворювач, що дозволяє працювати будь-якому вигляді струму. Дає завжди високу якість зварювання. Шви при цьому виходять рівними та гладкими. Пристрій дуже компактний, має невелику вагу, легко запалюється. Інвертор відрізняється високою продуктивністю та швидкодією.

Для нормальної роботи електрозварювання має бути стабільне горіння дуги. Така сталість залежить від правильного вибору зазору між деталью, що зварюється, і покриттям електрода. Найкраще дуга горить, коли зазор дорівнює 5 мм.

Висока температура дуги викликає плавлення деталі та металевого стрижня електрода. У цей час відбувається заливання всіх заглиблень, що утворилися внаслідок плавлення. При повільному пересуванні електрода поверхнею шва відбувається заливка порожнин.

Щоб отриманим швом можна було пишатися, потрібно правильно підібрати електрод. Для цього потрібно знати склад металу деталі, яку потрібно буде зварити. Підбір електрода базується на цих параметрах. Електроди виготовляють кілька видів. Вони можуть бути:

• сталевими;
• мідними;
• чавунними;
• біметалевими;
• латунними.

По маркування електрода можна визначити в'язкість одержуваного шва, цифри скажуть про твердість металу. Головним правилом при виборі електрода вважається його розмір. Він має відповідати товщині металу.

Для якісного електрозварювання, щоб шов виглядав акуратним та міцним, необхідно правильно підібрати нахил електрода. Зазвичай цей кут дорівнює 75 градусів щодо напряму електродуги. Щоб з'явилася дуга, потрібно чиркнути по поверхні металу і при спалаху швидко підняти електрод. Коли з'явиться дуга, її потрібно повільно вести швом. Виникне дуга також і при постукуванні електродом поверхнею.

Щоб отримати стабільне горіння дуги потрібно правильно відрегулювати силу струму.За її недостатності дуга дуже швидко згасне, з'явиться «залипання» електрода. Коли сила струму має великі значення, відбувається розбризкування металу на всі боки, він починає горіти.

Під час роботи електрод плавиться, відбувається його поступове зменшення розмірів. У зв'язку з цим необхідно постійно присувати його до деталі, зберігаючи необхідну відстань для стабільної дуги. Якщо цього не робити, дуга швидко згасне.

Під час зварювального процесу утворюється зварювальна ванна, яка є рідкою сумішшю розплавленого металу і металевого сердечника, що плавиться, з покриттям. Коли відбувається постійне плавне переміщення електрода з витриманим зазором, якість шва вийде найнадійнішим, механічні показники будуть на висоті. Шви виглядатимуть естетичними.

Після зварювання по всій поверхні шва відбувається утворення шлаку.

Його видаляють невеликими ударами молотка. Потім шов піддається зачистці металевою щіткою. Щоб навчитися якісно варити метал, потрібні постійні тренування, бажання отримати відмінну якість роботи. Перед початком самостійної роботи варто переглянути, як працюють досвідчені зварювальники.

Безумовно, зварювальна справа дуже складна та непроста. Миттєво освоїти всі нюанси цієї справи практично неможливо. Знадобиться чимало часу, щоб освоїти всі хитрощі зварювання. Коли з'явиться досвід та навички роботи, можна буде за допомогою зварювання отримувати оригінальні та гарні вироби.