Как правильно класть сварочный шов

Как правильно класть сварочный шов?

Автор: Игорь

Дата: 21.01.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

На сегодняшний день, в век инновационных технологий, красивый сварочный шов электродом остаётся популярным метолом соединения металлических конструкций различных деталей. Но чтобы знать и уметь порядок выполнения качественной сварки, потребуется изучить вопрос, как сделать красивый сварочный шов электросваркой. В интернете, как и в научной, технической литературе, имеется достаточное количество информации, которые помогать создать красивый и прочный шов для любой поверхности изделия.

Красивый сварочный шов

Виды швов

Сначала разберём что же такое сварка. Это понятие обозначает процесс плавления материала деталей для прочного скрепления их между собой сварочным швом. Обычно для этого используется специальная аппаратура.

В свою очередь сварочный шов – это место соприкосновения деталей и скреплениях их за счёт плавки краёв и создания металла шва, то есть сплава из материала деталей.

Также есть понятие зона сплавления, что обозначает участок между сплавом шва и материалом детали. Сам процесс плавки происходит с помощью термовлияния и зона на, которую оно приходится это область, которая не плавится, но меняет свойства из-за изменений температуры.

Одна из самых главных запчастей прибора — электрод. Это металлический стержень, который содержит химические напыления и проводит ток.

А разряд, который обеспечивает процесс плавления, возникает между электродом и материалом детали, а называется электродугой. Для различных целей используются, соответственно, разные виды сварки.

Среди их отличий есть некоторые характеристики. При сварке могут использоваться различные материалы, техники формировки швов та и сами швы.

К примеру, есть такие виды как дуговая сварка и газовая. В первой основной плавящий элемент это электрод. Его задача это работа с дугой, то есть создавать её и удерживать на материале детали.

Во втором виде сварки источник тепла – это горелка. Она выпускает пламя, которе образовывается при горении смеси кислорода и ацетилена.

Суть в том, что в разных видах происходит различное воздействие на детали, которые сплавляются между собой. Но в это же время результат один и тот же – детали скрепляются между собой.

Это происходит следующим образом – сперва детали располагаются на близком расстоянии, будто они уже скреплены. Далее детали прогреваются инструментом и их края начинают плавиться – это образовывается сварочная ванна.

Иногда для упрочнения сварочного шва добавляют дополнительный метал, что увеличивает количество металла. Когда материал плавится, то получается линия, вдоль которой потом расплавленный участок кристаллизуется и становится швом.

Важно сначала научится пользоватся основной техникой прежде, чем приступать к экспериментам с видами. На сварочный аппарат должен быть настроен так, чтобы его настройки соответствовали характеристикам материала, который будет плавиться.

Если вы наловчились правильно сплавлять по базовым принципам, тогда можно переходить к тренировке с различными типами сварочных соединений.

У каждого типа есть своя методика выполнения. Рассмотрим самые распространённые из них. Внешне они бывают плоские, усиленные или ослабленные. Есть два вида сварочного швов за методом их выполнения – это односторонние и двухсторонние.

Двусторонние – это когда спаиваются детали с двух сторон, а односторонние — с одной. Соединения могут состоять из одного, двух или трёх слоёв. Также есть классификация по их длине – точечные, двусторонние шахматные, цепные, непрерывные.

Ещё у сварочных швов бывает разное направления приложения усилий, например поперечное, косое или продольное. Один из вариантов это комбинированное.

И последний критерий классификации – это размещение в пространстве относительно детали. Они бывают горизонтальные, вертикальные, потолочные, нижние.

Сварочное соединение состоит из следующих элементов:

  1. Непосредственно сварной шов – зона стыка деталей.
  2. Зона сплавления.
  3. Зона термического влияния сварочного аппарата – это участок металла, где заметны термические изменения в результате воздействия сварки.
  4. Основной металл – остальная площадь металлических деталей, которые соединили с помощью сварки.

При выполнении сварки в несколько слоев, выделяют также корневой шов – это самый первый сварочный слой, расположенный глубже других. При его выполнении воздействие должно быть максимальным и по возможности – непрерывным.

Сварные швы классифицируют по нескольким основным признакам – в зависимости от вида стыка, сечения, пространственного расположения, и т. д. Каждый шов применяется в зависимости от общей идеи конструкции, целесообразности, и других условий.

По виду соединения

  • Стыковые швы

Стыковочные или стыковые швы – самые простые и распространенные. Они образуются, когда две детали соединяют их торцевыми поверхностями. Благодаря методу стыковки расход металла получается меньший, чем при использовании других способов соединения деталей.

Шов в данном случае может быть:

  • Односторонний со скосом кромки – рекомендуется при сварке деталей толщиной 8-25 мм. Самый популярный вид скоса – V-образный, но иногда используется и U-образное соединение.
  • Односторонний без скоса кромки – применяется при сваривании листов металла толщиной до 4 мм.
  • Двусторонний со скосом кромки – толщина от 12 мм. В этом случае чаще всего применяется X-образное скашивание кромок, которое требуется меньшего расхода металла в сравнении с V-образным.
  • Двусторонний без скоса кромок – при сваривании деталей толщиной до 8 мм.

  • Тавровые швы

Они образуются, когда два листа металла, или другие металлические детали соединяют в виде буквы «Т». Одна часть будущей конструкции прислоняется торцом к боковой поверхности другой части. Тавровые соединения также могут быть без скоса кромок, с односторонним или двусторонним скосом.

  • Нахлесточные швы

Используются, когда две детали необходимо расположить в параллельных плоскостях, чуть внахлест по отношению друг к другу. Такие швы рекомендуется использовать при сварке листов толщиной от 10 мм. Сваривают детали с обеих сторон.

  • Угловые швы

Образуются, если детали соединяют под прямым или любым другим углом. Иногда для прочности такие швы делают с обеих сторон соединения. В зависимости от толщины деталей, они могут быть со скошенными кромками, или без них.

Угловые швы также делятся по протяженности сварочных отрезков (участков воздействия сварки) на:

  • Непрерывные – сплошной сварочный шов.
  • С шахматным расположением сварочных отрезков – участки воздействия сварки на одной стороне противоположны участкам с другой стороны.
  • Цепные – участки сварки с обеих сторон стыка расположены одинаково.

По степени выпуклости

Принято считать, что сварной шов должен быть ровным и практически незаметным. Однако глубина или вогнутость шва зависит в первую очередь от типа сварного соединения и выбранного режима сварки.

По этому признаку швы делятся на следующие виды:

  • Выпуклые – рекомендованы при статическом режиме сварочного аппарата. Это так называемые усиленные швы.
  • Нормальные – с минимальной выпуклостью.
  • Вогнутые, или ослабленные – используются при угловых соединениях. Браком является наличие вогнутого шва при стыковом соединении конструкции.

По умолчанию подразумевается, что все соединения должны быть усиленными и слегка выпуклыми. Вогнутый шов должен быть обозначен на чертеже будущей конструкции.

По количеству проходов

Многопроходной сварочный шов.

Читайте также  Для чего нужен гидроаккумулятор

По числу проходов сварочным аппаратом и слоев швы могут быть:

  • Однопроходными (или однослойными).
  • Многопроходными (многослойными).

Под термином «слой сварного шва» подразумевается количество металла, наплавленного за один проход сварочным аппаратом (сварочных валиков).

По действующему усилию

По этому критерию сварные швы подразделяются на несколько видов:

  • Фланговые – действующее усилие параллельно области шва.
  • Лобовые – усилие аппарата направлено перпендикулярно.
  • Косые – усилие идет под углом менее 90 градусов.
  • Комбинированные – совмещают в себе несколько видов.

По конфигурации и положению в пространстве

По этому признаку все швы можно разделить следующим образом:

  • Кольцевые – используются для сварки цилиндрических деталей, сваривание идет только снаружи.
  • Прямолинейные.
  • Вертикальные – шов расположен в вертикальной плоскости.
  • Горизонтальные – сварка идет в горизонтальной плоскости.

Особым видом сварочного шва является потолочный. В данном случае усилие идет в горизонтальной плоскости, но выше уровня сварочного аппарата. Поэтому потолочный шов считается самым сложным видом сварки. Очень важно при его выполнении соблюдать технику безопасности – максимально защитить себя сварочной маской и плотной одеждой.

По свариваемым материалам

Еще одна классификация – по материалам, которые соединяют друг с другом.

По этому критерию выделяют:

  • Швы на углеродистой и легированной стали.
  • На цветном металле.
  • На биметалле.
  • На пластике и полиэтилене.

Нормативы и понятие катета

Сварной шов начинает формироваться в рабочей зоне при расплавленном состоянии металлов, и окончательно образуется после застывания.

Существующая классификация группирует швы по различным признакам: типу соединения деталей, образующейся форме шва, его протяженности, количеству слоев, ориентации в пространстве.

Типы возможных сварных соединений отображены в стандарте для ручной и дуговой сварки ГОСТ 5264. Соединения, выполняемые дуговой сваркой в атмосфере защитного газа нормированы документом ГОСТ 14771.

В ГОСТах имеется обозначение каждого сварного соединения, а также таблица, содержащая основные характеристики, в частности значения катета сварочного шва.

Что такое катет, понять достаточно просто, взглянув на рисунок соединяемых деталей. Это сторона умозрительного равнобедренного треугольника максимальных размеров, который поместится в поперечном сечении шва. Правильно рассчитанное значение катета гарантирует прочность соединения.

У деталей неравномерной толщины за основу берут площадь сечения детали в самой тонкой ее части. Не следует пытаться неоправданно увеличивать катет. Это может привести к деформации сваренной конструкции. К тому же увеличится расход материалов.

Проверка размеров катета проводится с помощью универсальных справочных шаблонов, представленных в специальной литературе.

Как правильно варить электросваркой

Абсолютно любой процесс требует подготовки. Не обходятся без этого и электросварочные работы, для осуществления которых необходимо будет иметь следующие материалы с оборудованием:

  1. Сварочный инвертор;
  2. Электроды для сварки стали. Их диаметр может быть разным и подбирается в зависимости от толщины свариваемой заготовки. Более подробно прочитать об этом, можно вот здесь https://mmasvarka.ru/texnika-ruchnoj-dugovoj-svarki.html;
  3. Маску сварщика. Для начинающих лучше всего использовать автоматическую маску Хамелеон;
  4. Плотную одежду и перчатки на руки (краги);
  5. Молоток и металлическую щетку. Небольшой молоток понадобится, чтобы отбивать шлак во время сварки, а щетка по металлу, чтобы избавиться от ржавчины, поскольку она очень сильно затруднит сварочный процесс, а электрод будет все время прилипать к поверхности металла.

Итак, после того, как все подготовлено для электросварки, можно приступать к самому сварочному процессу.

При этом не стоит забывать о технике безопасности во время электросварки. Рядом с местом, где будут осуществляться сварочные работы не должно находиться легковоспламеняющихся веществ и предметов, а помещение должно иметь хорошую вентиляцию.

Подготовка

Прежде чем начать любое обучение и понять, как правильно варить электросваркой, необходимо запастись определенными принадлежностями. Для сварки необходимо приобрести:

  1. Сварочный аппарат – электросварка.
  2. Набор электродов. Их диаметры бывают разные и их необходимо подбирать в зависимости от плотности и толщины металлического участка. Необходимы для подвода тока к сварочному шву. Для начинающих можно приобрести стержни, с нагревающимся и легко плавящимся составом.
  3. Резиновые перчатки с длинным рукавом. Рекомендуется надевать замшевые.
  4. Маска с затемненным светофильтром.
  5. Плотная одежда.
  6. Молоток, необходимый для сбивания шлака (стекловидный материал).
  7. Щетка для зачистки швов.
  8. Трансформатор – используется для преобразования постоянного тока в переменный. Его применяют, как правило, когда нет необходимости в сварном шве высокого качества.
  9. Выпрямитель.

Вместо трансформатора и выпрямителя, можно для новичка использовать более простой механизм – инвертор. Он очень удобен и универсален. Им можно варить как алюминиевые сплавы, так и прочные сплавы из стали. С ним в комплекте идет также пара проводов с закрепленными с ними зажимами. На один конец вставляется электрод, а на вторую крепят детали, необходимые для сварки.

При сварке не стоит забывать о мерах безопасности.

Перед началом сварочных работ необходимо подготовить рабочую поверхность. Для этого нужно убрать с поверхностей ржавчину путем обработки ее шкуркой, болгаркой или наждачной бумагой. Если проигнорировать эту процедуру, то могут возникнуть проблемы при розжиге дуги.

Основы сварки с помощью электрической дуги

Чтобы сделать надежное сварное соединение и правильно положить расплавленный материал электрода, необходимо пристальное внимание уделить началу проведения работ. Лучше всего начинать осваивать данную работу под присмотром опытного сварщика, который позволит избежать наиболее типичных ошибок и посоветовать в случае необходимости.

Соединяемые между собой детали должны быть жестко закреплены. В связи с тем, что работа производится при высокой температуре, необходимо предусмотреть все меры, касающиеся противопожарной безопасности. Поблизости от себя необходимо установить ведро с водой. Не следует выполнять работы на основании из древесины.

Заземляющий зажим закрепляют на свариваемых элементах. Перед этим следует внимательно проверить качество его изоляции. Если она повреждена, пользоваться данным кабелем не следует. Кроме того, он должен быть надежно закреплен в специальном зажиме.

Грамотно выбранные настройки оборудования позволяют накладывать электрод плавно и равномерно, за счет чего производится наплавление металла на свариваемые элементы.

Такой зазор придется выдерживать в течение всего времени работы. Если все было сделано правильно, электрод начнет постепенно расплавляться и выгорать, поэтому его придется медленно подводить к заготовкам, сохраняя тем самым требуемое расстояние. Ближе подводить его не следует, так как он может прилипнуть. Если дуга не возникла, придется увеличивать силу тока на оборудовании.

1 Классификация сварочных швов

Классификация швов на разновидности выполняется по многим факторам, основным из которых является тип соединения. По данному параметру швы делятся на:

  • шов встык;
  • шов внахлест;
  • тавровый шов.

Рассмотрим каждый из представленных вариантов подробнее.

1.1 Стыковое соединение

Данный способ соединения применяется при сварке торцевых частей труб, квадратного профиля и листового металла. Соединяющиеся детали размещаются так, чтобы между их кромками оставался зазор в 1.5-2 мм (желательна фиксация деталей струбцинами). При работе с листовым металлом, толщина которого не превышает 4 мм, шов прокладывается только с одной стороны, в листах 4-12 мм он может быть как двойным, таки одинарным, при толщине от 12 мм — только двойным.

Читайте также  Детский мобиль своими руками

Способы разделки швов

Если толщина стенок деталей составляет 4-12 мм, необходима механическая зачистка краев и заделка кромок одним из нижеуказанных способов. Соединение особо толстого металла (от 12 мм) рекомендовано выполнять с использованием Х-образной зачистки, другие варианты тут невыгодны из-за потребности в большом количестве металла для заполнения образовавшегося шва, что увеличивает расход электродов.

Однако в ряде случаев сварщиком может приниматься решение варить толстый металл одним швом, что требует его заполнения в несколько проходов. Швы такой конфигурации называются многослойными, технология сварки многослойных швов приведена на изображении.
к меню ↑

1.2 Соединение внахлест

Нахлесточное соединение применяется исключительно при сварке листового металла толщиной 4-8 мм, при этом пластина проваривается с обеих сторон, что исключает возможность попадания между листами влаги и их последующей коррозии.

Технология выполнения такого шва крайне требовательна к соблюдению правильного угла наклона электрода, который должен варьироваться в диапазоне 15-40 градусов. В случае отклонения от нормы заполняющий шов металл будет смещаться с линии стыка, что значительно снизит прочность соединения.
к меню ↑

1.3 Тавровый шов

Тавровое соединение выполняется в форме литеры «Т», оно может выполнятся как с двух, так и с одной стороны. Количество швов и потребность в разделке торцевой части детали зависит от ее толщины:

  • до 4 мм — односторонний шов без разделки торцов;
  • 4-8 мм — двойной, без разделки;
  • 4-12 мм — одинарный с односторонней разделкой;
  • более 12 мм — двухсторонний, двойная разделка.

Одной из разновидностей таврового соединения является угловой шов, используемый для соединения двух перпендикулярных либо наклоненных друг к другу листов металла.

Способы выполнения сварочных швов различной длины

Размер каждого захвата определяют так, чтобы ушло целое число электродов. Делают это для того, чтобы сварочная ванна прогревалась равномерно. Если металл тонкий – швы короче, толстый – длиннее. Разновидности обратноступенчатой сварки:

Чтобы избежать деформации, используют электроды большего диаметра и большую величину тока. Вертикальный нахлёсточный и кольцевой тавровый шов делают с двух сторон обратноступенчатым способом.

Заготовки толщиной больше средней соединяют многослойными швами. При этом первый – непрерывный, последующие – обратноступенчатые, секциями. Концы участков в смежных слоях совпадать не должны, их сдвигают на 15-20 мм из-за того, что в конечных точках вероятны шлаковые включения и непровары.