Как провести сварку нержавеющей стали в домашних условиях?
Нержавеющая сталь используется в различных направлениях промышленности благодаря своим техническим характеристикам. Чтобы изготавливать различные детали из этого металла, необходимо научиться соединять отдельные элементы. Сварка нержавеющей стали имеет определённые особенности, из-за чего требует более подробного изучения.
Сварка нержавеющей трубы
Особенности
Сварка нержавейки может сопровождаться определёнными сложностями. Связано это с составом этого металла. Он содержит от 12 до 30% хрома, который обуславливает высокий показатель коррозийной устойчивости нержавеющей стали. Из-за содержания этого компонента появляются некоторые сложности при сваривании:
- Низкий показатель теплопроводности. Она в два раза ниже, чем у низкоуглеродистых сплавов. Из-за этого металла расплавляется при более низких температурах, что нужно учитывать при сварке.
- Повышенный коэффициент линейного расширения. Из-за этого при сильном нагревании детали подвергаются деформации. Если толщина у заготовок большая, а расстояние между ними до соединения незначительное, могут появиться трещины.
- Высокое электрическое сопротивление, низкий показатель теплопроводности негативно воздействуют на хромоникелевые электроды. Стержни начинают перегреваться, из-за чего возникают сложность проведения технологического процесса.
- Межкристаллитная коррозия. Происходит этот процесс после нагревания нержавеющей стали свыше 500 градусов. По краям зёрен структуры металла появляются прослойки, который состоят из железа, карбида хрома.
Если сварочный режим был выбран неправильно, это может привести не только к нарушению целостности шва, но и к потере коррозийной устойчивости нержавеющей стали. После нагревания этого материала свыше 500 градусов, он подвергается окислению. Чтобы избежать этого процесса, детали требуется охлаждать водой или специальным маслом.
Способы
Сварка нержавейки может выполняться несколькими способами. При этом используется разное оборудования, появляются определённые нюансы.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
Распространённый способ соединения деталей из нержавеющей стали. Для выполнения работ используют инверторный сварочный аппарат, специальные электроды. Они могут быть двух типов:
- Стержень покрыт рутиловым слоем, который состоит из двуокиси титана.
- Стержни, покрытые смесью кальция, карбоната магния.
Применяется этот способ для создания соединений, которые не будут подвергаться критическим нагрузкам.
Вольфрамовыми электродами
Сварка нержавейки вольфрамовыми электродами применяется совместно с инертными газами, которые подаются в нагреваемое место, защищая шов от образования оксидной плёнки.
Этот метод подходит для сваривания тонкого металла, изготовления труб для разных жидкостей.
Полуавтоматическая в аргоне
Этим способом можно более качественно сваривать нержавейку. С помощью полуавтомата появляется возможность добиться высокой производительности. Чтобы создать прочное соединение используется несколько видов проволоки:
- Порошковая.
- Алюминиевая.
- С медным покрытием.
- Изготовленная из легированной стали.
- С флюсом.
Проведение работ полуавтоматом представляет собой поэтапный процесс:
- Мастер подготавливает детали. Зачищает их от ржавчины, налёта, грязи.
- Выставляется режим сваривания на сварочном аппарате. Оптимальный показатель силы тока для нержавеющей стали толщиной до 3 мм не должен превышать 145 А.
- В рабочую зону подаётся проволока, зажигается дуга.
Сопло горелки должно передвигаться только в одном направлении без поперечных движений.
Полуавтоматическая сварка нержавеющей стали
Холодная под большим давлением
Процесс соединения заготовок из нержавеющей стали без плавления. Зависимо от того, какими характеристиками должна обладать цельная деталь, давление может воздействовать как на одну, так и на две заготовки. Соединение образуется благодаря взаимодействию кристаллических решёток металла.
Лазерная
Такой способ соединения нержавеющей стали выполняется на промышленных предприятиях. Для его выполнения необходимо использовать специальное оборудование. При работе с лазером выполняется два метода сварки заготовок — шовный, точечный.
Преимущества лазерного оборудования:
- Не появляются трещины от сильного нагревания.
- Прочность металла в зоне отпуска не снижается.
- Не появляется оксидной плёнки, благодаря высокой скорости лазерной обработки.
Плазменная
Существует два способа плазменной сварки нержавеющей стали:
- Ручная — подразумевает под собой обработку металла плазменной дугой, которая образуется между рабочей поверхностью, электродом.
- Автоматическая — плазменный поток вырабатывается плазмотроном.
Применяется на промышленных предприятиях.
Чем варить нержавейку?
Сварить нержавейку можно разными способами. Важно не только выбрать технологию, но и подготовить расходные материалы, оборудование.
Электроды для сварки
Какими электродами варить нержавейку?
Для людей, которые не знают, какие электроды для сварки нержавейки нужно использовать, необходимо ознакомиться с ГОСТом 10052−75. Если не пользоваться ГОСТом, нужно учитывать марку стали.
Все расходники делятся на две больших группы:
- Стержни с разными покрытиями.
- Вольфрамовые электроды.
Существуют специальные стержни для работы со сплавами, цветными металлами.
Можно ли варить обычным электродом?
Сварка нержавейки обычным электродом допускается. Однако это может привести к разным негативным последствиям. Связано это с тем, что в месте нагревания совмещаются разные металлы. Из-за этого возникают внутренние напряжение, которые ухудшают показатель прочности шва. Первые микротрещины начнут появляться во время остывания, с характерными щелчками. Такой шов быстро покроется слоем ржавчины.
Оборудование
При соединении деталей из нержавеющей стали электросваркой используется разное оборудование. Желательно выбирать аппараты, которые выдают постоянный ток. Они позволяют равномерно вплавлять присадочный материал в пространство между заготовками.
Если нет возможности использовать оборудование, вырабатывающее постоянный ток, можно использовать инвертор. Сварка инверторным аппаратом требует использования специальных электродов, быстрого ведения дуги для получения ровной поверхности. Качество сваривания нержавеющей стали зависит от выбора расходных материалов, оборудования, настройки режима проведения работ.
Как варить нержавейку в домашних условиях?
Сварка нержавейки в домашних условиях доступна любому сварщику. Для этого требуется подготовить инверторный аппарат. Он подойдёт для соединения труб из алюминия, тонких листов, деталей сложной формы. Рекомендации для проведения работ:
- Внимательно наблюдать за швом, чтобы не образовывалось место проплавки.
- Небольшой зазор в сварном стыке помогает создать оптимальный показатель усадки.
- Для соединения металлических листов большой толщины, нужно использовать электроды большего диаметра.
- Выбрать величину сварочного тока проще с помощью специальных таблиц, которые можно найти в интернете.
- Для охлаждения швов желательно использовать медные пластинки.
Новичку необходимо потренироваться настраивать, работать со сварочным аппаратом на черновых деталях.
Сварка нержавеющей стали электродом
Как варить нержавейку инвертором?
Сварка нержавейки инвертором выполняется в определённой последовательности:
- Очистить рабочие поверхности от налёта, грязи, декоративных покрытий, масла, ржавчины.
- Обработать кромки деталей если их толщина превышает 4 мм. Они срезаются под углами 45 градусов. Если нужно сваривать тонкую нержавейку, скосы не нужны.
- Чтобы создать высокопрочное соединение, на которое будут воздействовать высокие нагрузки, необходимо прокалить электроды для инвертора заранее. Их нужно разогреть до 170 градусов.
- Если нужно соединить детали толщиной более 7 мм, нужно прогреть их заранее до 150 градусов.
- Для начала ручной сварки нержавейки инвертором, необходимо наложить прихватки. Вести шов нужно с наклоном, удерживая угол от 45 до 60 градусов. Движения выполнять или на себя, или в сторону.
После выполнения работ металл должен остыть при комнатной температуре.
Сварка тонкой нержавейки
Технология сваривания тонких листов нержавеющей стали отличается от классического метода работы с плавящимися электродами. Пошаговая инструкция:
- Подготовить соединяемые поверхности. Очистить их от грязи, налёта, мусора.
- Выложить флюс на обработанные листы.
- Нагреть их до 250 градусов. Поверхность должна поменять цвет.
- Электрод медленно подаётся на заготовки. Важно быстро выполнять работу, чтобы не проплавить тонкие листы.
После выполнения работ нужно быстро остудить заготовки, чтобы готовый шов не покрылся ржавчиной.
Сварка нержавеющей стали может выполняться как в домашних условиях, так и на производстве. Для этого применяются разные способы, оборудование, расходные материалы. Важно учитывать определённые особенности, правильно выбирать сварочный режим.
Сварка нержавейки электродом
Нержавеющая сталь является востребованным материалом благодаря своим свойствам (коррозионностойкости и долговечности), в связи с чем часто возникает необходимость ее сварить. Однако, есть тонкости при работе с нержавейкой, которые мы и рассмотрим в этой статье.
Сварка электродами по нержавейке
Варить коррозионностойкие стали непросто. Для получения качественного сварного шва достаточной прочности требуется несколько факторов:
- достаточное количество опыта у сварщика;
- правильный подбор сварочных материалов, в частности электрода.
Способы сварки нержавейки
Мы рассмотрим 2 способа сварки:
- Ручная электродом;
- Ручная аргоном.
Каждый из представленных ниже методов предполагает использование определенного оборудования и точно выбранных расходных материалов.
Ручная электродом
Качество сварного шва, полученного этим методом достаточное, чтобы этот метод сварки мог применяться как в быту, так и на производстве. Ручная сварка с применением электрода с покрытием считается универсальной и используется во всех отраслях.
- простой и легкий процесс сварки;
- высокая продолжительность работы аппаратов;
- компактные агрегаты небольшим весом;
- получение прочных сварных швов;
- подходит для самостоятельного обучения этому методу.
От правильности выбора сварочных материалов зависит качество и надежность сварного шва.
При ручной сварке рекомендованы электроды следующих марок:
- ESAB OK 61.30 имеет высокую устойчивость к межкристаллитной коррозии и дает надежное сварное соединение. Шлаковый слой отпадает самостоятельно, что увеличивает скорость сварки.
- AG E 308L-16 подходит для металлов, эксплуатация которых происходит при низких и высоких температурах.
- ESAB OK 63.30 применяют для сварки металлов, контактирующих с агрессивной средой. Эти электроды можно применять при сварке на постоянном и переменном токе.
Для сварки данным методом надо устанавливать режим постоянного тока с обратной полярностью.
Ручная аргоном
Аргонодуговую сварку применяют для получения внешне красивых сварных швов. Этот способ хорошо себя зарекомендовал во время сварки очень тонких деталей.
Для сварки нержавеющей стали аргоном необходимо использовать вольфрамовые электроды. Если следовать этой технологии, то сварной шов непременно получится прочным и качественным, даже при выполнении сварочных работ в бытовых условиях. При сварке этим методом слоя шлака на швах и разбрызгивания металла не будет. Аргонодуговая сварка считается самым чистым способом соединения металлов.
Для данного метода подходит постоянный ток с прямой полярностью или переменный.
Таблица 1. Зависимость силы тока от толщины металла
| Толщина металла, мм | Вид и полярность | Сила тока, А | Диаметр электрода, мм |
| 1 | Постоянный | 30-60 | 2 |
| Переменный | 35-75 | ||
| 1,5 | Постоянный с прямой полярностью | 40-75 | 2 |
| Переменный | 45-85 | ||
| 4 | Постоянный с прямой полярностью | 85-130 | 4 |
Особенности аргонодуговой сварки:
- дуга разжигается бесконтактно, чтобы избежать попадания вольфрамового покрытия от электрода в уже расплавленный металл;
- во время сварки нужно исключить колебания стержня. В противном случае нарушится защитный барьер в рабочей зоне и, как следствие, произойдет окисление шва.
Данный метод сварки позволяет снизить расход сварочных материалов. Необходимо после окончания сварочных работ продолжить подачу аргона в течение 10-15 секунд. Эти действия помогут защитить раскаленный электрод от активного окисления.
Сварка нержавейки электродом в домашних условиях
Для этого лучше всего выбрать сварочный инвертор. Для дома подойдет аппарат, работающий от сети 220В. Небольшие габаритные размеры устройства и малый вес позволяют более комфортно работать с ним и перемещать.
Основой популярности инверторов стали доступная цена и получаемое качество сварного шва. Это привело к тому, что сварочные аппараты инверторного типа стали лидерами по продажам.
Таблица 2. Параметры для настройки инвертора
| Толщина металла, мм | Сила тока, А | Диаметр электрода, мм |
| 1,5 | 40-60 | 2 |
| 3 | 75-85 | 3 |
| 4 | 90-100 | 3 |
| 6 | 140-150 | 4 |
Для сваривания применяют постоянный ток обратной полярности.
Последовательность действий при сварке инверторным аппаратом:
- Зачистить рабочую поверхность металла от ржавчины, масел, других загрязнений при помощи металлической щетки.
- Произвести разделку кромок напильником или болгаркой при необходимости (толщина металла должна быть больше 4 мм). Проводя эту процедуру, мы обеспечиваем высокий уровень проплавления и заполняемость сварочной ванны.
- Если свариваемый металл тонкий, то свариваемые края нужно плотно придвинуть друг к другу и прихватить их.
- Если свариваемый металл толще 7 мм, то мы прогреваем его до 150 С.
- Разжечь дугу.
- Провести сварку короткой дугой.
- В конце сварного шва требуется сделать “замок”, который предотвратит появление свищей и трещин.
- Дать изделию остыть.
- Затем убрать шлак со шва, после этого – зачистить.
- Отполировать и отшлифовать.
Сварка тонкой нержавейки электродом
Чтобы качественно сварить тонкий металл нужно иметь теоретическую базу знаний и достаточно опыта. Помимо этого нужно обратить внимание не только на правильный подбор электродов, но и верно выставленную силу тока.
Для сваривания тонкой нержавейки электродом требуется сила тока меньше на 20% по сравнению с обычной сталью.
Правильно подобранный сварочный электрод-половина успеха при сварке. Например, для толщины заготовки в 3 мм диаметр электрода должен составлять 3-4 мм.
Длина стержня не должна превышать 35 мм, а температура нагрева металла – 500 С.
Так же как и для сварки обычной нержавейки дома, для тонкой лучше применить инвертор.
Сварка тонкой нержавейки инвертором электродом имеет некоторые правила:
- место сварки и сами заготовки не нагревать выше 150 С;
- сварка должна проходить на небольших показателях тока на достаточно высокой скорости и желательно без колебания дуги во время сварки;
- чтобы металл не смог перегреться и, как следствие, не прожегся, перед сваркой нужно подложить под заготовки металлические кусочки, которые отведут часть тепла;
- для сварки металла, толщиной менее 3 мм, разделка кромок не требуется;
- необходимо обеспечить зазор между заготовками, величиной 1-2 мм;
- после сварки не надо резко охлаждать металл.
Если вы планируете использовать в работе электрод толщиной 3 мм, то необходимо выставить ток в 80 А.
Рассмотрим, какие электроды нужны для сварки тонкой нержавейки:
- ЦЛ-11 – является одной из ходовых марок. Шов, полученный при помощи этого электрода, достаточно коррозионностойкий при неблагоприятных условиях.
- ОК 63.20 используется для металла, имеющего контакт с жидкими агрессивными неокислительными средами при температуре до 350 С.
Какими электродами варить нержавейку
Нержавеющая сталь – сплавы особого рода. Они содержат повышенное количество легирующих элементов (хрома, молибдена, никеля и других – в зависимости от марки), что придает материалу специальные свойства. Первое и общее – высокая стойкость к коррозии. Второе – жаростойкость, антикоррозийная устойчивость в условиях высоких температур и агрессивных сред. Третье – жаропрочность, способность сохранять свои механические свойства при очень высоких температурах. Поэтому такие стали требуют при сварке ММА применения специальных материалов. Чем это обусловлено и какие электроды по нержавейке используются в таких случаях – об этом речь далее.
Особенности нержавеющих сталей
Значительное количество никеля или хрома задает материалу ключевые характеристики – в зависимости от назначения. Небольшие процентные доли титана, марганца, магния и других металлов позволяют улучшить их технологические показатели. Однако в целом для всей нержавейки характерна плохая свариваемость. Факторы, которые ее обуславливают:
- Низкая (в сравнении с углеродистыми сталями меньше в 2 раза) теплопроводность. Из-за этого проплавление металла происходит гораздо быстрее, поэтому силу тока следует уменьшать на 15–20%.
- Коэффициент расширения выше, чем у других сталей. В процессе сварки происходит растягивание металла, при остывании – стягивание. Если свариваются разнородные стали, второй металл с меньшим аналогичным коэффициентом оставляет микротрещины в зоне соединения.
- Появление межкристаллитной коррозии – в случае, если нержавейка нагревается до температуры 500°С и выше. Это резко снижает антикоррозионные качества металла.
Все перечисленные факторы обуславливают то, что ММА сварка по нержавейке выполняется только специальными электродами с обмазкой основного типа при точно подобранном сварочном режиме. Обычные стержни с обмазкой используются только в крайних случаях и исключительно в быту – для изделий, рассчитанных на минимальные нагрузки.
Каким током варить при ММА?
Для работ может быть использован как переменный (трансформаторный), так и постоянный (инверторный) ток, в зависимости от условий работ, наличия оборудования, выбора электродов.
- На постоянном токе. Оптимальный вариант, поскольку инвертор позволяет в точности подобрать все параметры для качественной сварки. Количество разбрыгиваемого металла – минимально. Получают ровный прочный шов. Минус – высокая стоимость оборудования.
- На переменном токе. Преимущество – гораздо меньшая цена сварочной техники. Опытный сварщик получает не менее качественный шов. Однако объем разбрызгиваемого металла, как правило, больше. Несколько выше и расход используемых электродов.
Оба варианта сегодня повсеместно используются в промышленном масштабе. В зависимости от способа выбирают те или иные специальные электроды.
Какими электродами варить нержавейку инвертором?
Сварка изделий выполняется постоянным током обратной полярности. Наиболее часто используемые электропроводники:
- ЦЛ-11 – универсальная, повсеместно используемая марка. Хорошо подходит для сталей 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б и других. Позволяет получить очень стойкий к межкристаллитной коррозии шов.
- НЖ-13 – хорошо варит по сталям с высоким содержанием не только хрома или никеля, но и молибдена. Один из лучших вариантов для соединения деталей (труб и т. д.) из пищевой нержавейки.
Также для ручной дуговой сварки инвертором используются марки: ОЗЛ-17У (для сталей, рассчитанных на работу в условиях высокоагрессивных сред), НИИ-48Г, ЗИО-8 (для жаростойких сталей).
Сварка нержавейки переменным током
Качественный сварной шов можно получить и с использованием трансформаторов. Наиболее востребованные марки электродов в этом случае:
- ОЗЛ-14;
- ОЗЛ-14А;
- Н-48;
- ЦТ-50;
- ЭА-400;
- ЛЭЗ-8;
- АНВ-36.
Среди зарубежных аналогов широко используется продукция ESAB, марки: ОК 61.30 (возможна работа с деталями разной толщины), ОК 63.20 (позволяют варить тонкостенные трубы).
Как приварить нержавейку к нержавейке электродом
Расскажем, как приварить нержавейку к металлу электродом на примере инверторной сварки. Для начала на аппарате задаются нужные параметры – толщина детали, диаметр стержня, сила тока. В соответствующем порядке это:
- 1,5 мм – d 2 мм – 40–60 А;
- 3 мм – d 3 мм – 75–85 А;
- 4 мм – d 3 мм – 90–100 А;
- 6 мм – d 4 мм – 140–150 А.
Далее порядок действий таков:
- поверхность соединения на детали обязательно зачищается металлической щеткой.
- для лучшего проплавления (при толщине от 4 мм) напильником или болгаркой разделываются кромки.
- при соединении тонкостенных изделий (до 2 мм) предварительно выполняются прихватки.
- при большой (от 7 мм) толщине зона соединения предварительно прогревается до 150 ⁰C.
- путем легкого дотрагивания до металла активируется электрод и поджигается дуга.
- металл сваривается на короткой дуге.
- по завершении сварки делается «замок» во избежание появления свищей и трещин.
- изделие должно остыть (не менее 5 минут).
Затем молотком (путем легкого постукивания) удаляется оставшаяся шлаковая корка. Также возможна зачистка железной щеткой.
Какими электродами варить нержавейку с черным металлом
У нержавеющих и черных сталей, а также чугуна разная структура металла, разный коэффициент расширения, что требует при сварке соблюдения ряда условий. Следует учитывать их свариваемость – способность образовывать качественные неразъемные соединения в принципе. Необходимо знать и химический состав металлов. От этого зависит выбор сварочных материалов.
Как правило, для сварки используются электроды из высоколегированных сталей:
- ОЗЛ-25Б – для соединения черных металлов и жаропрочных сталей;
- НИАТ-5 – для аустенитных сталей;
- ЦТ-28 – для соединения с черным металлом сталей с большой долей никеля.
В случае, если опознать химический состав не представляется возможным, могут быть использованы электроды ОЗЛ-312. В данном случае ММА – лишь один из способов соединения таких металлов. Также широко используются неплавящиеся вольфрамовые стержни и сварка в газовой (аргоновой) среде.
Электроды по нержавейке производства МЭЗ
Широкий ассортимент электродов по нержавейке выпускает наш Магнитогорский электродный завод. По доступным ценам вы можете купить на сайте материалы для ММА-сварки по нержавеющим сталям. Стоимость определяется маркой изделий и материалом покрытия. В ассортименте – сварочные материалы для коррозионностойких (в том числе жаропрочных и жаростойких) сталей и сплавов, высокое качество которых подтверждено сертификатами.
Сварка нержавейки электродом
Сталь, легированная хромом и никелем, называется нержавеющей, поскольку успешно противостоит коррозии. За счет этого металл активно используется для емкостей и трубопроводов с жидкостями. Из нержавейки выпускают защитные дуги бамперов внедорожников и подножки, рассчитанные на влажную среду. Если требуется заварить трещину или выполнить стык, можно воспользоваться инвертором ММА, но существуют и другие варианты. Рассмотрим все возможности и более детально поговорим о РДС сварке нержавейки.
В этой статье:
- Технология сварки нержавеющей стали электродом
- Способы сварки нержавейки
- Особенности сварки нержавеющей стали
- Область применения РДС нержавеющей стали
- Очевидные плюсы и минусы метода РДС для нержавейки
- Сварка нержавейки электродом в бытовых условиях
- Виды металлов, свариваемые электродом с нержавейкой
- Необходимые расходники и аксессуары для сварки нержавейки
- Электроды для нержавейки
- Модели сварочных инверторов для сварки нержавейки электродом
- Методы обработки нержавеющей стали после сварки
Технология сварки нержавеющей стали электродом
Нержавеющая сталь сваривается электродом при помощи горящей электрической дуги. Она возбуждается благодаря замыканию двух полюсов от источника тока. Один полюс подключается через кабель и зажим к изделию, а второй — к горелке или держателю. Выдерживая зазор в 3-5 мм между концом электрода и изделием, получается добиться стабильного горения дуги.
От ее температуры металл плавится и образуется жидкая ванна. Она заполняет стык, создавая единое сварное соединение. Для увеличения высоты и ширины шва используется присадочный металл (способ подачи присадочного металла зависит от метода сварки).
Способы сварки нержавейки
Электродная сварка легированной стали возможна одним из трех способов, что определяет производительность, себестоимость и качество соединения.
Ручная электродом (ММА, РДС)
Проводится при помощи источника постоянного тока (инвертор, выпрямитель, сварочный генератор). Сварщик орудует держателем с плавящимся электродом. Стержень электрода выступает присадочным материалом, а его обмазка защищает сварочную ванну от внешней среды.
Это самый бюджетный вариант, не требующий дорогого сварочного оборудования. Расходники к нему тоже доступные. Но качество швов далеко от идеала, хотя соединения могут быть и герметичными.
Ручная аргоном с вольфрамовым электродом (TIG)
Выполняется при помощи источника постоянного тока, к которому подключено два кабеля. Один — масса, а второй ведет к горелке. В сопле горелки имеется вольфрамовый электрод. Он не плавится, поэтому не укорачивается. Сварщику легче держать стабильную высоту дуги, шов получается ровнее, более узким, гладким. Присадочный металл подается дополнительно второй рукой сварщика. Сварочную ванну защищает инертный газ, выходящий из сопла горелки.
Швы при TIG сварке нержавейки более качественные, но процесс медленный. Расходники (вольфрамовые электроды, газ) дорогие. Оборудование тоже отличается по цене от ММА в большую сторону.
Полуавтоматическая сварка проволокой (MIG)
При полуавтоматической сварке используется оборудование с постоянным током и механизм подачи. Он толкает проволоку, выступающую плавящимся электродом. Но длина вылета проволоки из сопла горелки сохраняется постоянной, поэтому легче контролировать высоту дуги. Для защиты сварочной ванны используется газ, подающийся от баллона с редуктором через клапан в сварочном аппарате.
Полуавтоматическая сварка нержавейки является наиболее производительной, но уступает по качеству шва методу TIG. Расходники для такого способа сварки стоят дороже, чем для РДС.
Особенности сварки нержавеющей стали
При сварке нержавейки электродами есть определенные сложности, которые приводят к дефектам шва, если не выполнить процесс с нужными расходными материалами и на правильном режиме. Одна из проблем — повышенное линейное расширение легированной стали при нагреве. После остывания в шве возможны трещины. Чтобы это предотвратить, важно использовать электроды, в состав которых входят эластичные добавки, повышающие пластичность соединения и выносливость перед динамическими нагрузками.
Повышенное линейное расширение влечет деформации от нагрева, поэтому длинные швы лучше выполнять в шахматном порядке. Если это сплошные швы на большой емкости, то их накладывают последовательно, начиная с конца линии соединения. Сварку ведут сегментами по 10 см длиной. Каждый новый шов заканчивается на начале предыдущего. Тогда плоскость меньше поведет.
Другая сложность — выгорание легированных элементов. При воздействии сварочной дугой хром и никель выгорают из основного металла, поэтому швы на нержавейке начинают покрываться коричневыми точками, протекать. Для борьбы с этим в присадочном металле должно быть еще больше легирующих элементов, компенсирующих выгоревшие. Тогда швы получатся с таким же составом, что и основной металл.
Сложность представляет и взаимодействие углерода из стали с кислородом, проникшим в сварочную ванну. Их реакция вызывает бурление, трудно контролировать дугу, а в шве возможны застывшие открытые и закрытые поры. Такой стык будет не герметичным. Чтобы предотвратить реакцию между углеродом и кислородом, сварочная ванна должна быть хорошо защищена газами от плавящейся обмазки электродов или защитными газами из горелки.
Область применения РДС нержавеющей стали
Поскольку РДС сварка нержавейки сильно проигрывает методам MIG, TIG по качеству шва, она подходит только для неответственных соединений. В силу дешевизны оборудования ММА для сварки нержавейки, такой метод применяют в бытовых условиях (на даче, в гараже, дома). Сварка легированной стали РДС подходит для прокладки швов в нижнем положении и вертикальном. Но ввиду повышенной текучести с последним вариантом справятся не все.
На предприятии РДС сварка подойдет для мелкосерийного производства. С ее помощью можно вести прихватку деталей, сборку конструкций. Применяется метод для накладки коротких швов 5-10 см. Если вал из нержавеющей стали изношен и появился люфт в подшипнике, под сальником, покрытыми электродами получится наплавить металл под проточку на токарном станке. Если в швах изделия есть поры, трещины, РДС метод подходит для ремонта и устранения дефектов. Электродами можно заварить герметичный кольцевой стык на трубе из нержавейки, но используют метод ММА только для небольших объемов работы.
Очевидные плюсы и минусы метода РДС для нержавейки
Сварка нержавейки электродом в бытовых условиях
Сваривание деталей из нержавеющей стали в домашних условиях вполне возможно, но качество шва сильно зависит от опытности сварщика и правильности подготовительного процесса. Для соединения заготовок толщиной более 4 мм требуется V-образная разделка кромок. Это обеспечит хорошее заполнение, чтобы шов не лег только сверху.
Грязный металл очищают от следов жира, мусора и пыли. Понадобится щетка по металлу. Жир легко удаляется растворителем. Его наносят ветошью, вытирая одновременно масляную пленку. Если этого не сделать, дуга будет гореть нестабильно, “плеваться”.
Листовые заготовки с толщиной до 4 мм можно сваривать без разделки кромок. В случае пластин 3-4 мм понадобится зазор между сторонами изделия в 1-1.5 мм, чтобы жидкий металл затек внутрь и хорошо проплавил корень шва. Сварка ведется постоянным током с обратной полярностью. Для этого кабель держателя подключают к гнезду со знаком “+”, а кабель массы к “-“. Это уменьшает температуру на поверхности металла, сокращая выгорание легирующих элементов. Силу тока устанавливают ниже на 20%, по сравнениею со сваркой низкоуглеродистых сталей.
Чтобы уменьшить вероятность образования трещин, после наложения шва нужно удалить лишнюю температуру. Это достигается подкладывание медных пластин, выполняющих роль радиатора (забирают часть тепла). Для аустенитной стали допускается охлаждение водой.
Виды металлов, свариваемые электродом с нержавейкой
РДС сварка легированной стали возможна с сечением металла от 2 до 20 мм. По группам нержавейка и аустенитные стали, которые можно сваривать ММА аппаратами, бывают:
Необходимые расходники и аксессуары для сварки нержавейки
Чтобы сварить нержавейку в бытовых условиях, понадобятся:
У инвертора должен быть кабель массы с зажимом, чтобы присоединить его к изделию. Второй кабель оснащается держателем, куда вставляется электрод.
Электроды для нержавейки
Если использовать обычные электроды (предназначенные для соединения мало- и высокоуглеродистых сталей) при сварке нержавейки, то швы быстро покроются коррозией. Недостаток пластичности наплавленного металла влечет образование трещин, соединение будет не герметичным и не прочным.
Модели сварочных инверторов для сварки нержавейки электродом
Существует ряд параметров, которым должны соответствовать сварочные аппараты для РДС сварки нержавейки:
Источник видео: Территория сварки R
Вот примеры проверенного оборудования для дачи, гаража, дома, которые хорошо зарекомендовали себя при сварке нержавейки: РЕСАНТА САИ-160 ПН, Сварог REAL ARC 200 (Z238), ESAB BUDDY ARC 145.
Настройка сварочного аппарата
Чтобы получилось сварить легированную сталь обычным инвертором и покрытыми электродами, требуется установить силу тока на 20% ниже, чем при сварке углеродистых сплавов. Вот рекомендуемые значения.
| Толщина металла, мм | Сила тока, А | Диаметр электрода, мм |
|---|---|---|
| 1-3 | 20-60 | 1-1.5 |
| 3-4 | 50-90 | 1.6-2.0 |
| 4-5 | 60-100 | 2.0-2.4 |
| 5-6 | 80-120 | 2.5-3.1 |
Выполните подключение кабелей к аппарату так, чтобы получилась обратная полярность. Включите инвертор, наденьте защитную маску (лучше хамелеон) и приступайте к сварке. Для начала коснитесь кончиком электрода о поверхность изделия, чтобы зажечь дугу. Удерживайте расстояние 3-5 мм, чтобы дуга горела стабильно. Наклоните электрод на себя или вправо на 40-60 градусов и ведите шов на себя или вправо.
Методы обработки нержавеющей стали после сварки
После окончания шва требуется отбить шлак и оценить качество соединения визуальным путем. Не должно быть пор, трещин, непроваров, наплывов. Чтобы предотвратить вероятность коррозии на изделии, которое будет регулярно работать во влажной среде, шов подвергают пассивации и травлению. Это химическая обработка материала кислотами, содействующая образованию защитного слоя из оксида хрома.
Для визуальной красоты лицевую сторону изделия шлифуют лепестковыми абразивными кругами, надетыми на шлифмашину, или при помощи движущейся абразивной ленты. Затем швы и остальную зону полируют вращающимися войлочными кругами. После такой обработки нержавейка блестит как зеркало.
Ответы на вопросы: особенности сварки нержавейки электродом
Как варить вертикальный шов инвертором: правила, технология, алгоритм
При изучении сварочного аппарата новичку может казаться, что теперь он легко может варить вертикальный шов инвертором. Но на практике все может показаться намного печальнее: с изнанки изделие получается деформированным, а не настроив правильно силу тока – и вовсе тонкий металл трескается.
Не стоит огорчаться раньше времени и бросать это полезное занятие. Наши советы помогут научиться варить вертикальный шов дуговой сваркой.
Вертикальная сварка
В случаях, когда требуется скрепить между собой две металлические заготовки в разных плоскостях, применяется метод вертикальной сварки. Способ сложен своими отличиями от обычных, поэтому некоторые технологические методы в нем не работают. Это происходит, так как в подобном положении возникают сложности из-за сползания деталей вниз под воздействием силы тяготения. Поэтому сварщику требуется приложить максимум технических умений, основанных на правильных знаниях.
Для начала новичку необходимо освоить правила обращения со сварочным аппаратом, который будет обеспечивать легкий поджог дуги и стабильное ее горение. Основные правила:
- Полуавтоматная сварка. Таким методом достигается хорошее качество. Если правильно настроить аппарат, он получится ровный и без обрывов. Неудобством для некоторых считается необходимость использования баллонов газа.
- Способ электрошлаковый. Такая сварка происходит путем нагревания зоны плавления шлаковой ванной. Этим методом есть возможность сваривать металл любой толщины.
- Электрический, сейчас самый удобный аппарат. Научившись обращаться с ним, варить вертикальный шов таким инвертором для начинающих будет легко.
Каждый из данных путей осуществления вертикальной сварки хорош. Однако, чтобы добиться результата, потребуется учитывать еще много требований.
Условия для качественного вертикального шва
Чтобы шов получился правильным, он должен:
- быть высокопрочным;
- выполнен качественно;
- выглядеть эстетично.
Самыми распространенными ошибками являются:
- Неправильное нахождение стержня в процессе работы. Он в обязательном порядке должен находится перпендикулярно, иначе образуется угол, и дуга станет непостоянной.
- В случаях, когда сварщику требуется варить вертикальный шов дуговой сваркой, не соблюдается размер длины дуги. Когда она слишком длинная, образовываться подтеки.
- Наклон стержня для снижения количества подтеков. Таким образом нарушается весь технологический процесс.
Рекомендуется не забывать выполнять такие полезные рекомендации:
- нужно подготовить свое изделие: зашкурить, удалить с него грязь, избавиться от остатков масла, ржавчины или краски;
- если вышло, что появление подтеков неизбежно – немного увеличить силу тока вместе с шириной каждого шва.
Технология производства вертикальных швов
Рассмотрим условия управления электродом, работающим от инвертора в процессе варки. Основным советом при этом является:
- производить работы можно двумя способами: снизу к верху, сверху вниз;
- устанавливать электрод перпендикулярно к месту работы, касаясь его уголком вперед.
А также использовать такие направления концом стержня, в зависимости от ширины шва:
- широкий: полукругом (кругом, каплей или петлями) слева направо, швы кладутся друг на друга согласно установленному направлению;
- узкий: отрезками вверх, начало каждого последующего при этом накладывается на середину предыдущего;
- или другими широко применяемыми: елочкой (если зазор между деталями 2-3мм), треугольником (зазор менее 2мм), лестница (когда расстояние максимальное).
Молодых работников часто интересует вопрос о продолжительности нажатия стержнем электрода на свариваемую поверхность. Опытные сварщики в этом случае рекомендуют проговаривать про себя с каждым нажатием включенного аппарата число двадцать два. Именно столько времени для этого понадобится и нужно не отрывать электрод от металлического листа. И от этого следует, что для толстого металла проговаривать следует медленнее, а с тонким немного быстрее.
К примеру, эффективнее всего будет использовать такую схему: устанавливать на каждый один миллиметр взятого электрода мощность в 30А. Если позволяет технология и толщина взятого изделия, можно немного отклоняться от этих чисел, но лучше не делать этого, потому что:
- когда сила будет слабая – шов будет не очень эстетичен, шлам станет скапливаться большим слоем наверху;
- в случае, когда она наоборот слишком большая – есть вероятность прожечь металл.
Как варить вертикальный шов
Приступая к сварке, необходимо ознакомится с последовательностью каждой из требующихся манипуляций:
- сделать внизу нахлест приготавливаемых поверхностей;
- начинать всегда следует не с заготовленного нахлеста, а немного выше. Таким образом, не придется все исправлять при допущении ошибки;
- варить при этом лучше всего без отрывания дуги;
- включив аппарат, после каждого нажима проговаривать про себя 22 и приступать к изготовлению нового шва;
- после окончания, очистить снаружи и изнутри поверхность от образовавшегося шлака и, при необходимости, приступать аналогичным образом сваривать обратную сторону.
Эти рекомендации помогут освоить вертикальный шов, даже если вы новичок в сварочном деле. Немного тренировок – и вы научитесь варить швы профессионально.
Как варить вертикальный шов: описание и рекомендации
Чтобы получить прочные соединения металлических изделий и надежных швов, нужно в совершенстве владеть технологией проведения сварочных работ. Мастер должен подробно знать, как варить вертикальный шов и другие тонкости этой процедуры: как правильно подключать и регулировать диапазон применяемого тока, как подобрать необходимые сварочные материалы. Перечисленные навыки помогут добиться крепкой и эстетической стыковки металла, которая прослужит не один год.
Виды сварных соединений
Обязательным условием для получения качественного вертикального сопряжения является толщина свариваемых элементов и правильный способ технического соединения, который будет использован в конструкциях. Существует несколько способов сварочного производства для любых металлоконструкций.
Прежде чем узнать о способах, стоит ознакомиться с распространенной проблемой — горячими трещинами.Без знаний о том, как их устранить может быть сложно сделать правильный вертикальный шов.
Стыковочные узлы
Метод, когда элементы привариваются друг к другу торцовыми частями. Этот вид используется для стыковки различных металлических трубопроводов, кузовных деталей автомобиля, проката, изделий в машиностроении. Такая технология хорошо работает при разной толщине деталей, включая все сплавы.
Она требует меньшего расхода присадочного материала и энергоресурсов. Не увеличивает вес конструкции. В результате сопряжения получаются ровными и герметичными.
Тавровое пересечение
Стыковка торца металлического элемента, который варится под углом до 30° к боковой части второго элемента. Используется и для металлоконструкций, где монтажные части соприкасаются под прямым углом в форме «Т». Балки для перекрытий, заграждения, корпусы и сварные каркасы металлических конструкций — места, где тоже применяется это соединение.
К преимуществам относят соединение металлоконструкций в недоступных местах с возможностью проведения сварочных работ с обеих сторон. Конструкция хвалится высокими нагрузками.
Сварка внахлест
Сваривание используется, когда металлические детали прилегают друг к другу и расположены параллельно. Наложение снимает все погрешности и упрощает работу. Делать такие сопряжения несложно, а для начинающих сварщиков — занятное дело.
У сопряжения нет принципиальных размеров и параметров, допускается погрешность без потери качества. Имеет прочность к разрывам и недорогое производство по себестоимости.
Угловая (торцовая) стыковка
Это такой способ, при котором края одной детали соединяются с краем другой под наклоном от 30°. Методика требует серьезного подхода, теоретических знаний и многолетнего стажа работы. Угловые комплексы работают в различных плоскостях и положениях как в горизонтальных, так и перпендикулярных ему. Например, при тавровых сцеплениях, располагающихся вертикально, применяются продольные соединительные сборки. Угловое скрепление используется в строительстве, монтаже конструкций, мебели. Применяется для создания каркасов, резервуаров.
При неправильном проведении сваривания возможно возникновение дефектов таких, как прожог, свищи, подрезы, непровары, наплывы.
Классификация сварочных соединений
Сварочное сцепление — прочный шов, скрепляющий металлические изделия посредством сварных работ. Его называют стыковочным участком двух или нескольких деталей. Он формируется в результате кристаллизации или деформации вещества под действием нагрева или давления. Стыковочные срезы и сварные соединения являются одним технологическим процессом.
Для образования долговечного металлического сцепления требуются предварительные процедуры. Конструкции очищают, ошкуривают или подвергают обработке напильником до полного снятия загрязнений и остатков ржавчины. Это обеспечивает крепкую сцепляемость при сваривании.
Места спайки систематизируются по типу совмещения, в которых они используются, по виду сплавов металла. Важными факторами являются технические требования надежности (положения разряда, скорости его движения и амплитуды).
- однослойные или многослойные проходы;
- выпуклой и ровной формы;
- прерывающиеся и сплошные состыковки.
Важно определить, как расположены стыковочные комплексы в пространстве. Стыки могут быть нижними или верхние (потолочные). А по осевым характеристикам они делятся на боковые, поперечные и продольные пересечения при сборных работах.
Особенности вертикальных швов
Вертикальные сварочные швы прорабатывают по методике движения от самого низа к верху. Траектория движений сварщика электродом осуществляется специальными способами, в зависимости от применяемой технологии. По вертикали поднимаются по линиям полукруга, ёлочки или шагами по зигзагу. При горизонтальном сопряжении процесс идет по нескольким проходам на месте будущей сборки от нижнего уровня детали кверху.
На низком горизонте варят с помощью стыковочных сборок или другим методом углов. Прочность дают совмещения при повороте на 45 градусов, «лодочкой», с симметрией или асимметрией (применяется для труднодоступных мест).
Верхние сварочные комплексы — самые трудоемкие. Сложность придает текучесть расплавленной массы, которая съезжает с рабочей зоны. Для такой ситуации применяют низкие дуги, а показатели силы тока уменьшают до 20 %.
Показатели электрического тока и скорости перемещения дуги влияют на конечный результат сборки. Использование высоких электрических значений создает прогрев деталей до больших глубин, что позволяет повышать скорость движения электрода. Придерживаясь правильной взаимозависимости тока и темпа, получится гладкая безупречная сварка.
| Диаметр проводника, мм | Сечение деталей, мм | Показатель тока, А |
| 1,6 | 1-2 | 35-50 |
| 2 | 2-3 | 45-80 |
| 2,5 | 3-4 | 65-100 |
| 3 | 4-5 | 85-150 |
| 4 | 5-6 | 125-200 |
О правильном выборе тока и диаметра электрода можно почитать тут.
Учитывая пространственное расположение сцепления, подбирают соответствующий наклон ведения электрического тока. Горизонтально и вертикально расположенные изделия, как и стыки неподвижных труб, требуют направления дугового разряда вперед углом. Наклонные и стыковочные срезы варятся электродом, направленным под наклоном назад. Прямой угол широко используют для труднодоступных мест приваривания. Любой из способов дает сварщику возможность производить монтаж в различных условиях производства. Зная правильный режим сварки, можно добиться желаемого результата.
Качественные соединения при выполнении продольных соединений сплавления зависят от соблюдения всех этапов технологического процесса. Весомое препятствие вызывает контролирование процедуры, в результате которой образуется вертикальный шов электродуговой сваркой. Это объясняется точным физическим законом силы тяжести. Он тянет вниз жидкую массу расплава. Облегчить процесс поможет знание о том, какие электроды лучше для сварки.
До того, как варят вертикальный шов дуговой сваркой или применяют другой метод, требуется грамотно провести подготовку свариваемых частей. Первичная обработка — важная часть технологического процесса. После очищения металлических изделий их закрепляют в специальном положении путем создания мелких поперечных зацепок. Они не дадут деталям двигаться.
Принцип формирования узлов по осям вертикали состоит в том, чтобы переменный ток использовался только для техники движения снизу вверх. Сварная ванна заполняется расплавленной массой, создавая выпуклый вал. Так наполняется совмещаемый кратер. А электродуговые способы ускорят процесс застывания расплава. Поэтому берут небольшие капли и сокращают дугу.
Технология сварки вертикальных сопряжений
Без опыта в сварке сложно понять, как безопасно сваривать вертикальные швы электросваркой согласно техническим требованиям, а также сделать его гладким и монолитным. Профессиональное сцепление металла получается, когда:
- Постоянно контролируют взаимную перпендикулярность электродов и металлических частей.
- Используют укороченную дугу, из-за которой кристаллизация ускоряется. Это снижает количество потеков и дефектов совмещений.
- Изменен угол проводника, чтобы приостановить потеки расплавов.
- Уже произошла утечка. Тогда надо повысить показания тока и увеличить шаги, чтобы увеличилось время кристаллизации.
Подробнее о том, как правильно варить сваркой, можно узнать тут.
Когда требуется проложить дорожку сверху вниз в труднодоступном месте, лучше не спешить и следовать специальным нормам. В результате железо будет податливо, а потеки не будут мешать.
Правила того, как осторожно, правильно и профессионально заварить местный вертикальный шов сваркой, когда металлические листы совсем тонкие:
- предварительно обработать изделие, убрать загрязнения и прочие остатки на металле, снять оцинковку;
- точечными шагами снизить потеки и прожоги материала.
Понять, как следует правильно сваривать инверторной сваркой вертикальный шов, легко, если сварщиком учтены следующие факторы:
- состав соединительных материалов;
- сварочные методики при таких составах;
- опыт мастера;
Также необходимо заранее узнать о возможностях применяемого оборудования.
Условия проведения сварочной работы
Чтобы крепко заварить части металла, требуется выбрать принцип траектории либо снизу вверх, либо наоборот. Подобные перемещения проводят, отрывая или не отрывая дуги.
Если начальное положение ванны снизу, то жидкий металл поступает сверху. Чтобы остановить разбрызгивание, проводник наклоняют по отношению к рабочей плоскости, где ложится стыковка деталей. Нижний расплав затвердевает и образует упор для следующей выемки.
Для образования прочного соединения снизу без дугового отрыва электрод двигают равномерно без смещений. Диапазон поворота электрода около 90 градусов. Это позволит разгладить узлы сопряжения. Скоростной темп при этом сохраняется на высоких значениях. Следует координировать процесс сваривания металла. Когда потеки начнут появляться у одного среза, можно отступить к другому краю. При этом продолжить перемещение к верху.
Сварить металлоконструкции своими руками может каждый. Надо знать правила работ, которые подробно рассмотрены здесь.
Металлические стыковки с отрывом дуги доступны любому мастеру. Обычно начинающие сварщики так набираются опыта. В период отрыва нагрев конструкции существенно падает. Для устойчивости электрода, как и в первом варианте, применяют уступ кратера.
Сварка вертикального шва при помощи ручной дуговой сваркой гораздо сложнее. Для уменьшения разбрызгивания расплавленной массы повышают силу электричества и поднимают темп. Кроме того, перемещают и увеличивают ширину шагов.
Процесс расплавки электродами
Для ускорения времени новичкам научиться гораздо проще варить вертикальный шов с отрывом дуги. По ходу работы дуговой разряд подпирают срезом сварной ванны. Траектории движения проводников при формировании кратера с отрывом и без отрыва, проводятся согласно рисунку ниже.
Металлическая сварка, направленная сверху вниз, станет устойчивее, когда пойдут короткие электрические дуги. Нужно уверенно вести проводник строго перпендикулярно краям. В процессе его наклоняют вниз на 45°.
Результат сборки напрямую зависит от оборудования и его мощностей. Ручная сварка обеспечивает:
- проникновение в труднодоступные места сваривания;
- монтаж в каждом положении;
- применение основных видов сплавов.
Из недостатков можно выделить: низкий КПД, зависимость качества состыковок от квалификации рабочего, вредные испарения и искры, возникающие при работе, требуется специальная форма сварщика и маска.
Полуавтоматический режим
Метод занимает промежуточное место между дуговым и автоматическим способом. В течение варки применяются среды защитных газов. Сварка местного вертикального шва инвертором имеет свои преимущества:
- стабильное функционирование электрической дуги, обеспечивающей напряжение;
- высокий КПД;
- простота выполнения операций;
- небольшие параметры аппаратов.
Для тонких листов используются метод «Треугольника». Основывается на технологии ведения проводника от низа к верху. Жидкая масса, находящаяся перед застывшим участком, не протечет. Запомнить, как правильно варят вертикальные швы инвертором, просто. Достаточно взять электроды 3 мм и установить электрическую силу тока на 100А. Затем перемещайте траекторию проводника так, чтобы ванна наклонилась, как в треугольнике.
О преимуществах и недостатках сварки полуавтоматом: https://svarkaed.ru/svarka/obuchenie-svarke/svarka_poluavtomatom.html
«Лестница» применяется, когда между свариваемыми частями образуется широкое расстояние. Сама технология подразумевает плавные волны от края до края, при незначительном уклоне проводника. Качественное замыкание получится, если взбираться по «Лестнице» снизу вверх, не отрывая дуги.
Мелкие зазоры хорошо перекрывает метод «Елочки». Направлять электрод следует по соответствующему рисунку. Когда расплавленного металла станет много, нужно остановиться для проплавки. Таким же образом поступают с другой стороны.
На рисунке видно, как сварка выглядит в вертикальном положении.
Сварочный шов имеет широкое применение в производстве. Наработка опыта поможет избежать потеков раскаленного железа. Используйте современные методики, позволяющие совмещать металлические детали вертикально.
Соблюдая все характеристики и нормативы, получатся износостойкие и долговечные подсоединения без наслоения шлака. Построение стыковочных стежков производится посредством полуавтомата и ручной сваркой. Среди существующих систем — эти наиболее устойчивые и доступные. Технологические принципы необходимо проработать, и после приступать к практике. Обладая техникой монтажа сварных комплексов, останется только повышать квалификацию.
Как варить вертикальный и горизонтальные швы электросваркой
Электросварка является одним из технологических решений по объединению различных частей металлов. Предусматривается нагрев заготовок до температуры плавления при помощи электрической дуги. Аппараты электрической дуговой сварки нашли свое применение в самых разных областях производства и в частном секторе.
Изменяя температуру электрической дуги, пользователь может сваривать между собой практически любые идентичные металлы. Но перед тем, как начать воплощать свои идеи в реальность, будущий сварщик должен внимательно изучить технику формирования сварочных швов. Ниже детально рассматриваются вопросы, как правильно варить вертикальный шов электросваркой и приемы, позволяющие правильно положить горизонтальный шов.
- Общие определения сварных швов
- Как варить вертикальный шов
- Техника сварки снизу вверх
- Техника сварки сверху вниз
- Технология сварки горизонтального шва
- Контроль длины электрической дуги
- Управление электродом
- Перемещение электрода и сила тока
- Инструкция начинающего сварщика
- Выводы
Общие определения сварных швов
Технологические операции по соединению металлов посредством электрической сварки тесно связаны с понятием сварного шва. Он образуется по завершению плавления металла электродуговой сваркой в процессе остывания. В зависимости от того, где выполняется соединение металлов, шов может располагаться вертикально или горизонтально. Помимо этого, различают боковое, верхнее или нижнее пространственное расположение стыков.
Самой простой в исполнении справедливо считается нижнее горизонтальное расположение сварного соединения. Именно в этом положении сварщику проще всего контролировать расплав. Остальные варианты, а именно – боковой и верхний, расположения сварного шва являются сложными. Чтобы выполнить их сварщику требуется потратить немало времени на изучение техники и основных приемов сварки. Потребуется немало времени, чтобы наработать практические навыки.
Как варить вертикальный шов
Из-за того, что шов располагается вертикально, а сила тяжести действует постоянно, расплавленный металл устремляется вниз. Это основная сложность, которая не дает начинающему сварщику выполнить работу с более-менее приемлемым качеством.
Все действия специалиста в этом случае (помимо основной работы) направлены на удержании расплавленной массы в пределах рабочей области стыка. Решить задачу помогает стабильность в работе: электрическая дуга должна быть постоянной. Ее следует удерживать на минимально возможном расстоянии между сварочной ванной и электродом.
Техника сварки снизу вверх
Самый распространенный способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. Именно при таком способе сварки удается положить качественный шов и создать надежное соединение.
Естественно, перед началом процесса сварки, нужно подготовить кромки свариваемых деталей. Они обрабатываются абразивными материалами в точном соответствии с требованиями. Отдельно настраивается аппарат, выставляется нужное сопротивление, сила тока и выбирается наиболее подходящий электрод.
На первом этапе сварщик делает насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.
Согласно разработанной инструкции действия сварщика состоят из четырех пунктов:
- Законтачить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу.
- Сделать несколько прихваток по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка.
- Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней.
- Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.
Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке.
Вместе с поступательным движением снизу-вверх сварщик должен позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, елочкой либо иным приемом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.
При вертикальной сварке важно проходить стык в один заход без остановок. Именно это является основной сложностью для начинающих сварщиков. С опытом приобретаются нужные навыки, и вертикальная сварка перестает быть проблемой.
Техника сварки сверху вниз
Со временем сварщики так само без труда формируют вертикальные швы с перемещением электрода по направлению сверху-вниз. Здесь нужно знать о небольшой хитрости, без которой выполнение работы было бы очень проблематичным. При поджиге электрической дуги электрод нужно ставить под прямым углом относительно рабочей поверхности. После старта процесса держатель немножко следует опустить. До того момента, когда угол между электродом и металлом будет примерно 15-20 градусов.
Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Выбор способа – на усмотрение сварщика. Важно, чтобы расплат равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из нее. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.
Технология сварки горизонтального шва
Техника формирования горизонтального шва мало чем отличается от укладки вертикального. Особенности заключаются в изменении угла постановки расходных материалов. Направление перемещения электрода не имеет принципиального значения. Можно двигаться слева-направо или наоборот, справа-налево. Выбор зависит от предпочтений сварщика и условий выполнения операции.
Тем не менее, и здесь нужно придерживаться определенных правил. В противном случае, вытекание расплава из ванночки тоже вероятно. Необходимо выбрать такое расположение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равна силе тяжести капель металла и направлена в другую сторону. Вполне вероятно, что потребуется опытным путем выбрать наиболее подходящую силу тока и скорость движения по стыку.
Как правило, горизонтальный шов проваривается непрерывным способом. Но в случаях, когда удержать расплав в ванночке сложно, рационально прибегнуть к другой методике. К примеру, в некоторых случаях периодическое гашение сварной дуги помогает получить более качественный результат. Все тонкости становятся более понятными с опытом. Не стоит отчаиваться, если на первых порах сварочный шов таковым можно назвать с большой натяжкой.
Формирование сварочного шва с нужной глубиной проварки и шириной достигается, благодаря аккуратному перемещению электрода от кромки одной заготовки к другой в поперечном направлении. При сваривании деталей с толщиной стенок до 4 мм используются различные приемы поперечного хода: форма рисунков сильно варьируется. Каких-то рекомендаций нет, и сварщик сам определяется с методом. Основное требование – добиться нужной глубины провара и оптимальной ширины шва.
Контроль длины электрической дуги
Под длиной дуги подразумевается величина зазора между поверхностью заготовки и горящим концом электрода, между которыми держится устойчивый электрический разряд. Один из основных постулатов грамотной работы электросварщика – удержание дуги оптимальной длины.
Руководство говорит о том, что в режиме сварки существует три дуговых промежутка:
- 1-1,5 мм – короткий;
- 2-3 мм – нормальной длины;
- 3,5-6 мм – длинный.
О том, что шов был проварен короткой дугой, свидетельствует так называемый «подрез» по краям. Он представляет собой небольшое углубление и свидетельствует о невысоком качестве сварного соединения в целом. Образуется дефект из-за слабого прогрева из-за слабого прогрева рабочей области в ширину.
Когда работы выполнялись длинной дугой, то плохо прогревался металл в глубину. Возникает это потому, что длинную дугу сложно удержать. Ее периодическое затухание неизбежно. Как результат – дефект прогрева и плохое качество сварного соединения.
Единственный вариант, который поможет сформировать качественный сварной шов – это нормальная дуга. Ее длину можно вычислить по формуле:
Ld = 0.5*1,1 Dэ, где:
- Ld – длина сварной дуги;
- Dэ – диаметр используемого электрода.
Управление электродом
При выполнении сварочных работ угол наклона электрода определяется сварщиком и может быть прямым, вперед или назад по отношению к поверхности металла. Эти технологические приемы являются базовыми для того, чтобы позволить сварщику сформировать сварочный шов в различных производственных условиях.
К примеру, метод «углом вперед» часто применяется при потолочной сварке и для формирования вертикального шва. Помимо этого, техника успешно применяется при сваривании стыков труб, которые невозможно провернуть. Под прямым углом выполняются работы в труднодоступных для сварки местах. А вот техника с «углом назад» незаменима при соединении угловых стыков.
Передний угол расположения электрода востребован при работе с тонкостенными металлами. В этом случае формируется широкий прочный шов с малой глубиной проваривания. Когда же заготовки имеют толстые стенки, то целесообразней прибегнуть к методике «угла назад». Это обеспечивает глубокий прогрев металла.
Перемещение электрода и сила тока
Большое влияние на качество сварного шва оказывают два значимых фактора – сила тока и скорость перемещения электрода. Подача большого тока позволяет прогреть металл на большую глубину. В свою очередь, это дает возможность сварщику быстрее перемещать электрод, сохранив хорошее качество выполнения работы. Именно оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи расходника обеспечивает качественное сварное соединение.
Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла
| Сила тока, А | Диаметр электрода, мм | Толщина металла, мм |
|---|---|---|
| 35-50 | 1,6 | 1-2 |
| 45-80 | 2 | 2-3 |
| 65-100 | 2,5 | 3-4 |
| 85-150 | 3 | 4-5 |
| 125-200 | 4 | 5-6 |
Выбирая скорость для перемещения дуги, следует учитывать ее мощность. Чрезмерно быстрая подача при сравнительно небольшой мощности электрической дуги не позволяет достаточно хорошо прогреть металл на всю глубину. Получается, что шов просто «ляжет» на поверхность стыка, едва прихватив кромки. И, наоборот, при медленном перемещении в сочетании с достаточно мощным электрическим разрядом высока вероятность перегрева и деформации металла по линии сваривания. Если заготовки имеют тонкие стенки, то они могут прогореть насквозь.
Инструкция начинающего сварщика
Для выполнения сварочных работ помимо соответствующего оборудования необходимо иметь и защитную экипировку. Стандартный набор состоит из таких элементов:
- Обувь, брюки, куртка и перчатки из прочного несгораемого материала.
- Головной убор из плотной ткани.
- Профессиональную защитную маску.
В работе следует использовать только исправный инвертор с надежно защищенной электрической частью. Кабель, который идет от сварочного аппарата к сети и рабочему месту, долен быть надежно изолирован с большим запасом мощности, чтобы выдерживать рабочие нагрузки.
Рабочее место сварщика в обязательном порядке комплектуется специальным столом, заземлением, противопожарными средствами и мощными осветительными приборами. Перед началом работ нужно детально ознакомиться с приемами выполнения электрических соединений.
Выводы
Чтобы приступить к выполнению сварочных работ вовсе не обязательно иметь соответствующее образование, но без соответствующих навыков и, хотя бы, минимального опыта не стоит рассчитывать на приемлемый результат. Со временем навыки будут совершенствоваться и появится реальная возможность выполнения более сложных задач. Теоретическую часть изучать никогда не поздно, а практика поможет лучше понять суть определенных производственных процессов.
