Сварка толстого металла тонким электродом

Основные способы сварки толстого металла. Классификация сварных швов по способу наложения

Для сварки толстого металла в основном используются два метода – электрошлаковый и электродуговой. Оба этих метода позволяют получить качественный шов и не требуют дорогостоящих дополнительных материалов.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка (ЭШС) позволяет сваривать металлические детали толщиной до 60 см. Принцип ЭШС состоит в том, что в зазор между торцами двух свариваемых металлических деталей помещают шлаковую массу. Эта масса расплавляется электрической дугой, создаваемой между электродом и металлическими деталями. После расплавления шлака дуга гаснет, а через шлаковую массу протекает ток, который при правильно подобранных параметрах сварки равномерно нагревает сварочную ванну до высоких температур.

В шлаковую массу добавляется присадочный материал, который плавится вместе со шлаком и краями соединяемых деталей. Поскольку расплавленный металл тяжелее шлака, то он опускается вниз зазора и там застывает. Расплавленная масса же поднимается вверх. В результате этого процесса происходит сварка вертикального зазора.

Для того чтобы расплав не вытекал за пределы зазора, сбоку с двух сторон ставятся специальные пластины – ползуны. Они охлаждаются водой и постепенно перемещаются вверх.

Схема электрошлаковой сварки

Существует три метода осуществления ЭШС:

  1. В расплав непрерывно подается присадочный электрод, который расположен в горизонтальной плоскости.
  2. Используются пластинчатые электроды, которые заменяют собой ползуны. Благодаря перекрытию зазора, создается эффективный расплав, что позволяет соединить зазоры деталей без добавления присадки.
  3. Объединение первых двух методов. При этом используются пластинчатый и плавящийся электроды.

Преимущества и недостатки ЭШС

Основные достоинства ЭШС:

  • защита шва от воздействия атмосферы жидким шлаком;
  • малая чувствительность процесса к изменению величины тока и даже его кратковременному прерыванию;
  • сварка толстого металла за один проход;
  • возможность сваривать необработанные торцы деталей;
  • малый расход электроэнергии и дешевизна шлаков;
  • высокий КПД.
  • возможна сварка только вертикальных швов или швов под острым углом к вертикали;
  • при прерывании процесса возникают дефекты, которые нельзя исправить;
  • шов имеет крупнозернистую структуру, что ограничивает применение изделия при низких температурах (шов становится ломким);
  • для организации ЭШС необходимо иметь довольно большое количество приспособлений.

Оборудование

Для выполнения операций ЭШС используются автоматы или полуавтоматы. Второй тип оборудования используется редко, так как вручную перемещать тяжелое оборудование по вертикали для человека довольно трудно.

Автоматы для ЭШС обычно включают:

  • автоматически двигающийся сварочный аппарат с медными ползунами;
  • источник питания;
  • устройства подачи флюса и проволоки;
  • систему управления.

В зависимости от конструкции автоматы для ЭШС могут быть подвесные или самоходные (рельсового или безрельсового типа).

Электродуговая сварка

Электродуговая сварка (ЭДГС) представляет собой вид неразъемного соединения деталей, получаемого путем плавления металла электрической дугой, возникающей при подаче на электрод и металл напряжения от источника тока. При воздействии на соединяемые детали такой дуги образуется сварочная ванна из расплавленного металла, после остывания и застывания которой формируется шов, соединяющий детали.

При сварке изделий большой толщины (более 20 мм) с помощью ЭДГС невозможно проварить всю толщину изделия. Поэтому в этом случае используется многослойное наложение швов. Перед тем как начать сварку толстого металла, требуется подготовить его торцы. Чаще всего кромки торцов стачиваются под некоторым углом. Между деталями оставляют зазор.

При выполнении первого корневого (соединительного) шва используется тонкий электрод толщиной в 1-3 мм. Его использование позволяет зафиксировать детали и избежать прожога.

Последующее заполнение сварочного шва осуществляется электродом большего диаметра. При этом слой должен прокладываться по неостывшему предыдущему слою. Толщина слоя для достаточного прогрева не должна быть больше 4-5 мм.

Классификация ЭДГС

ЭДГС бывает следующих типов:

  • ручная;
  • полуавтоматическая;
  • автоматическая.

При ручной ЭДГС сварщик вручную перемещает электрод, в результате чего образуется сварной шов. При полуавтоматической сварке присадочная проволока подается автоматически, а электрод передвигается вручную. При автоматической сварке и проволока, и электрод передвигаются автоматически.

Оборудование

Наиболее распространенным является ручная ЭДГС. При выполнении такого рода сварки используются:

  • сварочный аппарат;
  • ручной инструмент сварщика;
  • приспособления для облегчения сварки.

Сварочный аппарат является, в первую очередь, источником питания для электрической дуги.

В качестве источников питания при ЭДГС используются сварочные трансформаторы, выпрямители (инверторы) или генераторы.

Сварочный трансформатор предназначен для понижения напряжения сети в более низкое напряжение горения дуги и обеспечения необходимого тока. Сварочные выпрямители состоят из понижающего трансформатора и полупроводникового выпрямителя. Они питают дугу постоянным током. Генераторы обеспечивают питание электродуги путем преобразования механической энергии в электрическую.

Кроме источника питания, в состав сварочного аппарата входят электрод, держатель для электрода и провода, подключающие источник питания к сварочной ванне. Электрод обычно представляет собой присадочный материал с обмазкой, предназначенной для защиты сварочной ванны от воздействия внешней атмосферы. Держатели для электрода бывает винтового или зажимного типа.

Примерная стоимость электрододержателей на Яндекс.маркет

В качестве приспособлений сварщик должен использовать защитную маску, которая фильтрует УФ- и ИК-излучения дуги, респиратор и специальную одежду. Кроме того, в качестве ручного инструмента сварщику положено иметь молоток, зубило, металлическую щетку.

Сварные швы

При сваривании толстостенных деталей могут возникнуть поры или трещины. Для их предотвращения при сварке применяют методы:

  • «горка»;
  • блочный;
  • каскадный.

В первом случае вначале на участке стыка в 200-300 мм формируют слой №1. После очистки его от окалины на него наваривают слой №2, который в 2 раза длиннее первого. Далее отступают на 200-300 мм от начала слоя №2 и наваривают слой №3. Таким образом заполняют весь сварочный шов швами с двух сторон от слоя №1.

При сварке металла толщиной от 20 мм используется каскадный метод. По сути, этот метод является разновидностью метода «горка». В этом случае весь шов делится на отрезки в 20 см. Сначала проваривается самый нижний участок в 20 см. Затем поверх первого слоя кладется второй слой длиной 40 см. Поверх второго слоя кладется третий слой длиной 60 см. Таким образом укладывают слои до заполнения шва над участком №1. После этого от участка №1 варят короткие швы в обе стороны. Благодаря этому, зона сварки будет все время нагрета, и там не образуются трещины.

При блочном методе шов сначала варят по отдельным участкам (блокам), а промежутки между ними заваривают до окончания завершения сварки всего шва.

Особенности сварки труб с толстыми стенками

Трубы с толстыми стенками используются в различных областях народного хозяйства и промышленности. Например, в трубопроводе «Турецкий поток» используются трубы с толщиной стенок в 39 мм, а в трубопроводах высокого давления могут использоваться трубы с толщиной стенок до 52 мм.

Если толщина стенок труб превышает 20 мм, то сварка таких труб может осуществляться с использованием слоев с увеличенной толщиной. Такой метод позволяет увеличить прочность соединения на 10-15%. При этом сварка таких труб должна осуществляться одновременно 2 сварочными аппаратами – один из них наносит обычный слой, а второй – толстый слой.

Как показал опыт, уже имеются результаты по сварке стыков с увеличенной толщиной слоя, при которых стыки в 45 мм были сварены за 3 прохода при толщине одного слоя в 15 мм. При этом стык имел два типа скоса кромок, один из которых Y-образный, а другой – двухступенчатый.

сварка тонких листов инвертором(конспектная запись)

Тонколистовым называют материал с толщиной до 5 мм

Так как сварочный процесс выполняется инвертором исключительно с применением малого тока, нельзя допускать даже незначительного разрыва рабочего расстояния между деталью и электродом.

В противном случае не избежать обрыва электродуги.

Электрод должен иметь малую толщину

Если варить тонкий металл инвертором и при этом держать небольшой дуговой промежуток, то сварное шовное соединение будет выпуклым по той причине, что основная часть металла плохо прогревается.

Добиться качественного шва можно за счет круговых и зигзагообразных перемещений электрода по соединяемой поверхности.

Читайте также  Горелка пропановая для сварки металла

Если в ходе сварочного процесса выполнять движение электродом слишком интенсивно, то все, чего можно будет добиться, это деформированного соединения.

для листов тонкого металла с толщиной до 1,5 мм нужно применять изделия с диаметром 1,6 мм.

Сила тока при инверторной сварке листов металла не должна превышать 40 Ампер.

В процессе сваривания тонколистовых металлических изделий может применяться точечная или прерывистая технология сварки.

За счет короткого функционирования дуги образуются прихватки, впоследствии электродуга гасится, затем процесс повторяется на расстоянии, составляющим размер 2-х или 3-х диаметров электрода.

PS: тока что попробвал варить МР-3С 3 мм с рутиловым покрытием, сразу скажу что «+» на массе-прожёгов значительно меньше чем когда «+» на электроде! Варил тонкое железо.

Комментарии 413

а что будет, если горизонтальный шов варить движениями 1?

Среда инертного газа позволяет держать дугу более стабильной, у простой сварки это достигается составом обмазки электрода. Меньший диаметр электрода в инертном газе уменьшает тепловую нагрузку на деталь вне зоны сварного шва (а ещё лучше с этим обстоит в контактной сварке). Гнить будет и там и там если после сварки не обработать.

Я сам как то варил порог 0,8мм, касаниями, электроды были Esab, 3мм, ток 35-40А (иногда менял). Эти электроды на маленьких токах не гаснут, как карандашь вести можно и горит, но не брызгает. Горение да же не похоже на сварку электродом… ОЗС-2 и АНО-21 такого результата мне достичь не дали.

почему все мастера варят кузова полуавтоматом, а не электро- или газосваркой?

Электродом метал прогорает, его коробит, шов кривой, шлакует и т.д., а полуавтоматом хоть фольгу вари — шов ровный, полностью проваривает, не ведет метал и т.п. А если что то потолще проварить надо так тут дуговая сварка самое то!

Металл не ведёт если прихватить много точек грамотно.

Напомню, кузова машины в самом лучшем случае 1мм (это буквально танкообразный зил), типовой случай 0,6-0,8 мм, а в рядовом случае, когда варится уже кузов не первой ржавости — этот слой после зачисток от ржавчины снижается до 0,4 мм. Так что варить кузов электродом не то чтобы нельзя — это почти нереально.

Не знаю, родственник год варил машины, пока на полуавтомат ему транс мотали… При чём так варил пороги, что все фигели…

Работы сделаны мастерски, хотя конечно сваривать автомобильную сталь электродом любой марки и диаметра это неправильно)), трудоемко, менее качественно, и далеко не все даже мастера смогут.Все же полуавтомат нужен, а иногда и аргоно-дуговая.
У меня на работе Ребель ЭСАБ, у него вообще 3 вида сварки, п/а, аргон и штучная электродами. Но пользуемся в основном па…
Если интересно, сфотографирую и на работе.
elektrod.ru/esab/?page=eq…&name=Rebel%20EMP%20215iс

а какую порошковую(для сварки без газа) проволоку бы посоветовали?

А то в деревню тащить баллон, даже от огнетушителя нет сил, там по распутице пару км пешком, на машине не вариант

просто скажите марку проволоки, если таковая есть спасибо

так что бы не брызгала не плевалась и давала красивый шов.спасибо

Здравствуйте!
Жаль, что нет возможности взять обычную проволоку и баллон. Это просто и швы хорошего качества.
Но опять же у моего любимого ЭСАБа есть порошковая самозащитная проволока Coreshield 15,
elektrod.ru/esab/?page=wi…mild&name=Coreshield%2015
вот действительно швы от этой проволоки как с газом. И не сильно брызгает.
Важно запомнить, сварку производить лучше углом назад, ка бы сдувая шлак, и укладывая металл под него, и поменять полярность, пустив на проволоку (-).
Успешной работы Вам!

а как можно вставлять в порог гипрочную цинкованную направляющую?

LB лучше электроды

клёпочником делают и ничего

элетроды рутиловые Ergus 2.0

не ошибся. Элекроды Ergus оказались гораздо интереснее — поджиг дуги происходит быстрее и дырок практически не делали:

Сплошным швом не варил — гасил дугу через секунду и сразу, не давая электроду остыть, снова поджигал. Через некоторое время научился заделывать небольшие дырки тем же электродом.

просто «тыкал» или за секунду ещё и движения какие-нибудь делал? Я пробывал 1,6мм, 2мм, и 3мм- пришел к тому, что на токе 37А электродом 3мм на обратной полярности «сёркаю».

в зависимости от металла, я умудрился сварить цинкованную secc сталь, тонкий прокат из которого сделали боковую крышку системного блока

по факту они не варятся никак…

Я сварил 2 таких боковины кривыми недошвом, что было в принципе невозможно

так что это вопрос веры в себя, дури и отстутстивия денег и опыта

Кстати оказалось что почти все кто говорит что дугой варит тонкий лист нельзя не в курсе какие сейчас инверторы.они привыкли варить трансами и очень удивлялись когда им показывали что может современный умный китаец…

что впрочем не конкурирует с проволокой

1) Вообще то правильный шаг 5-6 диаметров. Т.е. если заклепка 3,2 мм то шаг должен быть 16-19 мм.
2) Правильно установленная клепка прочнее сварки
3) Но это все фигня, так как порог клепать вытяжными заклепками, тем более алюминиевыми нельзя — только полнотелыми.

Заклепки — ну и наконец способ, который я избрал в качестве рабочего для своего случая, это заклепки. Дешево (заклепочник 1500 + сами клепки по 1-2 рубля за штуку + сверла в среднем 60-70 руб за штуку на сотню отверстий). Из минусов только высокие трудо/время затраты,

прочность соизмеримая со сваркой

Минусы вытяжных заклепок:
1. очень высокие трудозатраты
2. очень высокие временные затраты
3. негерметичное соединение, то есть между деталей надо предусмотреть нержавеющую прокладку, сами клепки надо промазывать герметиком или мастикой чтобы стали герметичными
4. трудно клепать сложные формы, клепки лучше всего применять для крепления деталей внахлест, и это не всегда удобно, особенно в современных машинах, для крепления деталей встых подойдет только полуавтомат, для уаз еще можно подклепать, но для современных машин можно клепать только то, что не видно глазу.

3. стальные — заклепки сделаны из обычной стали, сердечник стальной, выдерживают бОльшие нагрузки, чуть дороже чем люминиевые, требуют усиленного заклепочника, который стоит пару касарей.
4. нержавейка — заклепки не ржавеют, гальванических пар не образуют, выдерживают нагрузки сравнимые со сваркой, требуют хорошего заклепочника, и стоят как космический корабль :-))) шутка, примерно по 4-5 рублей за штуку, но они того стоят

Перед сборкой для клепания, надо обязательно промазать все места стыков щелевым герметиком или битумной мастикой

Сварка металла

И так мы выбрали сварочный инвертор. Но наличие сварочного аппарата еще не залог успеха. Необходимо научиться обращаться с этим устройством. Вот о том, как происходит сварка металла инвертором, мы и поговорим в этой статье.

Сварка металла инвертором

Сварка металла при помощи инверторного сварочного аппарата — несложный процесс, освоить который могут даже новички. При помощи инвертора можно быстро создать надёжные соединения металлических деталей. Особенно часто приходится работать инвертором владельцам автомобилей, самостоятельно производящим их ремонт.

Работа с инвертором

Прежде всего, необходимо подготовить место где будет проходить сварка металла: освободить в радиусе 1 метра пространство от посторонних предметов и мусора, так как они могут легко воспламениться. Сварочный аппарат устанавливается на пол или землю и подключается к электросети. Также необходимо позаботиться о своей защите, для этого используется защитная спецодежда, а на лицо надевается маска со светофильтром. Перед подключением сварочного инвертора в бытовую электросеть обязательно уточните ее основные параметры и свойства. Это позволит вам предотвратить короткое замыкание, перегрев электропроводки и поломку сварочного аппарата.

Стоит помнить, что чем большим будет диаметр электрода, тем больше электрической энергии будет использовать инвертор.

Время работы инвертора

Обязательно обратите внимание на такой параметр, как предельное время работы на полной мощности. В руководстве этот параметр обозначается как «Продолжительность включения» или «ПВ». Указывается он в процентах. К примеру, если в инструкции сказано, что ПВ для вашего сварочного аппарата составляет 60%, это значит, что 60% запланированного временного промежутка инвертор сможет работать на полной нагрузке, оставшиеся 40% ему нужно оставить на отдых. Традиционно используется деление рабочего времени на промежутки.

Читайте также  Как правильно гнуть листовой металл

Чаще всего делят на 10-минутные интервалы. В рассматриваемом примере аппарат можно использовать в течение 6 минут на полной нагрузке, после чего он потребует 4-минутного отдыха. Сверяйте эти показатели для своего инвертора.

Инструкция по сварке

Алгоритм безопасного производства работ сварочным инвертором, достаточно прост:

  • Зажим заземления «-» крепится на одну из свариваемых поверхностей. В держатель инвертора вставляют сварочный электрод диаметром 3-5 мм. Далее выставляется ток. Если ток будет слишком низким, то сварочная дуга не возбудится, если наоборот, показания тока окажутся слишком высокими, то произойдёт оплавление металла. Сила выставляемого тока зависит от размера и типа электродов и определяется только эмпирическим путём. Для примера скажу, что при работе с электродом диаметром 3 мм вполне хватит тока 80 А.
  • Розжиг дуги, осуществляется кратковременным соприкосновением электрода со свариваемым металлом. Электрод подносят к свариваемой металлической поверхности, слегка задевая её по касательной. При высоком токе может произойти залипание электрода, при этом электрод как бы приклеивается к металлу. Для отсоединения электрод необходимо быстро отклонить в противоположную сторону. Залипание также исчезает при выключении аппарата. Касание повторяется, пока не появляется устойчивая дуга.
  • Для поддержания сварной дуги нужно зафиксировать конец электрода в 2-6 мм от свариваемой поверхности. Если его приблизить слишком близко к металлу, произойдёт замыкание и залипание. Если расстояние будет слишком большим, то электрод израсходуется очень быстро. Лучший вариант — опускать руку с клеммой очень медленно, следя за сварной дугой.
  • При наличии постоянной дуги происходит образование сварной ванны — лужицы из металла. Для создания прочного соединения необходимо медленно двигать электрод на протяжении всего места сварки, при этом сварная ванна движется за дугой. Конец стержня при движении совершает поступательные движения между свариваемыми деталями, обеспечивая максимально прочное соединение.

Сварка металла

Дуговой промежуток является зазором, который появляется во время сварки между металлической заготовкой и электродом. Важно непрерывно контролировать и поддерживать одинаковую величину данного промежутка. Если научиться контролировать длину дуги, появится возможность получить оптимальный результат. Дуга будет проходить через зазор и плавить металл. В результате образуется ванна сварки. Дуга также сможет обеспечить перенос металла, который попадает в ванну.

Если электрод во время сварки будет двигаться быстро, получится шов с дефектами. Линия ванны располагается ниже, чем основание металла. Если дуга будет быстро и глубоко проникать в металл, то она сможет толкать ванну назад, в результате чего начнет образовываться шов. Во время сварки необходимо следить, чтобы шов располагался на уровне металла. Сделать идеальный шов можно, если использовать дуговые и зигзагообразные движения.

Если электрод слегка наклонить, вся сила тока будет направлена назад, в результате чего шов приподнимется (всплывет). Если электрод слишком сильно наклонится во время сварки, сила тока будет прикладываться по направлению шва, а это не даст полноценно управлять ванной. Самым оптимальным углом сварки считается угол наклона электрода от 45° до 90°. Эти углы дают возможность наблюдать за ванной и с легкостью производить сварку.

Как варить толстый металл инвертором

Проблема, с которой часто сталкиваются обладатели сварочных аппаратов: как сваривать металл инвертором, если его толщина не превышает 3 мм? В этом случае электрод будет прожигать свариваемую поверхность. Чтобы этого не случилась необходимо взять самый малый электрод размером 1 мм, даже если придётся варить шов несколько раз. Если под рукой не оказалось электрода 1 мм, то можно взять обычный, но при этом изменить полярность на обратную. Электроды для сварки тонких листов металла нужно подключать “плюсом” к дуге устройства, а “минусом” – к листу металла.

Как заварить глушитель инвертором

Многие автовладельцы задаются вопросом: как качественно залатать глушитель с помощью инвертора? При наличии сварочного аппарата и подходящего фрагмента металла, который будет использоваться в качестве заплатки, сделать это можно самостоятельно, не тратя деньги на дорогостоящий ремонт. Для начала необходимо зачистить место, куда будет привариваться заплатка. Сварку нужно осуществлять непрерывным швом, чтобы обеспечить надёжное соединение. Все работы производить только на снятом глушителе.

Прямая и обратная полярность при сваривании металла инвертором

В зависимости от того, какой шов требуется получить применяют прямую или обратную полярность подключения электрода. При прямой полярности электрод подключается к минусу источника питания, а при обратной к плюсу.

В случае прямой полярности произойдет сниженный ввод тепла в заготовку, зона расплавления будет узкой и глубокой.

В случае обратной полярности произойдет сниженный ввод тепла в заготовку, зона расплавления будет широкой, но ее глубина будет небольшой. Есть возможность получить эффект очистки катодами основания, которое сваривается.

И так мы рассмотрели тему как происходит сварка металла инвертором. Надеюсь, что она поможет вам научиться обращаться с инвертором. В следующей статье я расскажу о неисправностях сварочных аппаратов.

Все секреты, как правильно приварить толстое к тонкому

В процессе производства необходимость приваривание тонких листов к толстым случается достаточно часто. Но использование контактных электродов привычного диаметра от 4 мм для толстого металла совершенно не годится для сварки тоненького. Такая задача решаема, если провести предварительно операции подготовки. Какие именно — расскажем в нашей статье.

Стачивание толстого листа до требуемой толщины

Для уравнивая толщин заготовок можно прибегнуть к одному из способов:

  • стачивание толстого листа до меньшей толщины, соответствующей другой заготовке;
  • проточка кромки толстого элемента с образованием тонкой кромки.

Как один, так и другой способ имеют место быть. Однако во втором случае сложно образовать высококачественный сварочный шов. Непросто удержать горелку по линии тонкого листа. Поэтому вариант стачивания исключит излишнее коробление и упростит процесс соединения заготовок.

Сварка тонких металлических листов должна вестись низкими токами, поэтому неправильно будет использовать электроды в 4—5 мм. Они «задушат» электродугу и не позволят ей зажечься в полную силу.

Оптимальный вариант сварки — 2—3 мм электроды. Причем качество сварочного материала имеет решающее значение. Рекомендуется прокалить их перед применением до 160 градусов. После этого покрытие станет плавиться равномерно. Без затухания, внезапных вспышек материала электрода можно успешно манипулировать дугой, формировать непрерывный шов.

Ток сварки устанавливается гораздо меньше работы с толстыми листами. Он меняется следующим образом:

  1. Толщина материала 1 мм — сила тока 25—35 А, диаметр электрода 1,6 мм.
  2. При толщине металла 1,5 мм — сила тока 45—55 А, электрод 2 мм.
  3. Металл в 2 мм проваривается током 65 А электродом 2 мм.
  4. Железо толщиной 3 мм варится током 75 А — 3 миллиметровым электродом.

Отлично зарекомендовали себя инверторы с переменным напряжением, но работой в высоких частотах. Малый ток поможет избежать прожогов тонкого листа и потеков. Глубина сварочной ванны не должна превышать толщину металла.

Если аппарат позволит устанавливать стартовое напряжение, непременно этим воспользуйтесь. Стоит уменьшить его на 20 % от обычного. Этот даст возможность сваривать без образования ненужных отверстий в начале розжига дуги. Этим способом удобно начинать сварку прямо с места соединения.

Если регулирования стартового тока нет как класса, то электрод зажигается на толстой заготовке с образованием ванны и переносом на тонкий материал. Особо тоненький материал сваривают прерывистой дугой. Это актуально при поддержке сварочником импульсного режима. Так автомат станет периодически прерывать дугу, чтобы материал охладился.

При работе необходимо грамотно совмещать пластины друг с другом. Стыковой способ часто приводит к образованию прожогов.

По возможности стоит расположить пластины внахлест, а начинать варить с нижней пластины. Это позволит соорудить основание для наплавляемой кромки и не прожечь все изделие целиком. Первый шаг с верхней пластины ведет к ее подрезу.

Читайте также  Как расширить отверстие в металле

Приваривание к толстому листу специального ободка

Другим известным подходом к разным по толщине заготовкам является приваривание специального ободка, который в дальнейшем обеспечивает комфортную сварку. Одним из неудобств этого вида соединения является остаток сварочного шва на тонком листе, представляющим собой нарост. Да и остающийся металлический ободок несколько портит внешний вид деталей. Самое качественное соединение при таком методе — от импульсной аргонодуговой сварки.

Зато при таком способе легче получить качественный шов. При работе отсутствует его смещение, сварочная ванна образуется нормальной ширины, а наблюдать во время сварки за образующимся швом удобно.

Общее правило сваривания толстого и тонкого металла — зажигание дуги, формирование ванночки начинается на толстом листе. На тонкий переносится лишь кратковременно край ванночки.

Качественная сварка толстого металла

Сварка толстого металла основана на методе многослойного шва, при котором элементы должны накладываться на кромки стыков с применением особых технологических процессов. Существует несколько приемов для осуществления сварки металла с толстыми стенками, где предусматривается технологическая подготовка кромок и некоторые тонкости при соединении изделий со стенкой от 20 мм и выше.

В месте соединения двух деталей необходимо оставить зазор там, где будет проходить электрод.

  1. Как подготовить кромку: особенности
  2. Сварка толстостенного металла
  3. Метод сварки «горкой»
  4. Метод сварки «каскадом»: нюансы
  5. Использование сварки «блоками»
  6. Дуговая сварка соединений
  7. Преимущества и недостатки дуговой сварки
  8. Правильная сварка угловых стыков

Как подготовить кромку: особенности

Перед началом сварки заготовок, какое бы сечение ни имел бы материал, кромки необходимо подготовить, тщательно подходя к этому вопросу:

  • первую кромку нужно сточить под U — образную форму;
  • под ступенчатый профиль стачивается другая кромка.

Предварительная подготовка перед сваркой толстого металла необходима, так как без нее соединение невозможно.

В верхней части стыкуемых деталей, в месте введения электрода, необходим зазор в 1-1.5 см и больше, а внутри плоскости его не должно быть.

Сварка толстостенного металла

При сварке металла с толстыми стенками существует несколько технологий:

  • последовательное наложение шва горкой;
  • наложение в виде каскада;
  • последовательная или параллельная накладка блоками.

Метод сварки «горкой»

Первоначальный шов накладывается на зазор между деталями, используя для работы электрод сечением 5 мм. Накладываемый элемент должен составлять 1/3 толщины металла, который подвергается обработке.

После снятия окалин и брызг на первостепенный элемент накладывают второй. Размер общей высоты обоих швов будет равен 2/3 толщины.

Следуя первым двум принципам, создавая «горку», накладывается и третий слой. В этом случае толщина наваренного компонента такая же, как и сечение металла.

Накладывая четвертый элемент, выравнивается пространство, которое образовалось между кромкой и горкой.

Метод сварки «каскадом»: нюансы

Применяя этот метод, наложенный шов будет иметь несколько другой вид:

Варианты сварных соединений.

  • перед тем как начать основной стык, накладывают корневой шов длиной около 20 см;
  • следующий стык, имеющий длину в 40 см, как бы наползает на первый, при этом 20 см будут являться корневыми для третьего шва, а остальные 20 будут наползать на первый;
  • 20 см третьего шва также будут корневыми, 20 лягут на корневой шов второго, и оставшиеся 20 будут располагаться сверху первого и второго шва;
  • третий закрывается четвертым, который имеет такую же длину в 60 см и переходит на корневой участок второго шва.

Если при каскадной сварке использовать полуавтомат, то качество получается намного лучше, чем при ручном методе.

Использование сварки «блоками»

Если нет возможности использовать сварочный аппарат с полуавтоматом, то метод каскадной сварки легко изменить на блочный метод накладки швов.

При использовании блочного варианта сварка металла выглядит так:

  • сварка металла начинается с корневого шва;
  • поверх корневого шва наваривается следующий, который является промежуточным. Длина его составляет расстояние меньше, чем у первого шва.
  • сверху промежуточного шва укладывается последующий, который выходит на поверхность толстого металла, длина его практически равна длине корневого шва.

Дуговая сварка соединений

Также сварка толстых металлических изделий может производиться дуговым методом. Возникновение дуги происходит от прикасания электрода к свариваемому месту. Здесь нужны опыт и практика, так как если промедлить с отрывом электрода от металла, то его конец «примерзнет», из-за того, что он под воздействием сильной подачи тока имеет способность расплавляться.

Во время возникновения дуги мастеру необходимо постоянно держать нужную длину дуги, также нельзя допустить обрыва дуги, и по мере плавки электрода его нужно опускать.

Бывает так, что сварка внезапно прекращается и дуга обрывается. Ее нужно зажечь снова, но уже впереди места, где произошел обрыв на неоплавленном металле, а потом только переносят на шов и заново плавят место обрыва дуги, так как там образовался кратер. Тем самым можно добиться непрерывистого сварного шва.

Чтобы заполнить шов расплавленным металлом, электрод нужно двигать вдоль шва, а чтобы обеспечить полученный шов необходимой шириной, и для плавки кромок изделия электрод двигается поперек.

Если нужно наплавить стык в виде валика, движения совершают вдоль, не отклоняясь от шва. При наплавке валика ширина стыка будет на 2 мм шире самого электрода. Во время работы электрод двигают вдоль шва, соблюдая равномерность и определенное напряжение тока.

Схема движения электродов.

В последнее время широко стали применять ручную скоростную сварку с применением метода опирания. Принцип этого метода в том, что толстообмазанный электрод плавится быстрее, чем обмазка, и это приводит к образованию козырька из обмазки.

После образования козырька электрод упирают на свариваемое место и без колебаний ведут его по всему шву, что в результате дает прекрасный шов. Таким способом совершается более глубокая проварка, в отличие от обыкновенного наложения шва, что дает более высокую производительность.

Преимущества и недостатки дуговой сварки

Плюсы ручной дуговой сварки, которая производится электродом при температуре до 60000°С и концентрированном нагреве, в отличие от газовой и водородной сварки, в том, что у нее большая скорость, маленькая температурная зона, небольшая деформация.

К недостаткам относят:

  • невозможна регулировка глубины проплавки металла, нет возможности контролировать скорость расплавки электрода, что приводит к ухудшению качества стыка при сварке тонких металлов;
  • затрачивается много времени на обучение квалифицированных сварщиков (около 2-х лет);
  • образование шлаков с тыльной стороны стыка при использовании односторонней сварки.

Правильная сварка угловых стыков

При проведении сварочных работ бывает, что свариваемые изделия из толстого металла расположены под углом. Когда сваривают изделия, расположенные под углом, расплавленный металл стекает.

Чтобы такого не происходило, сварку в нижнем расположении рекомендовано совершать в «лодочку», а свариваемый материал располагают в таком положении, чтобы шлаки не стекали перед дугой, но нужно учесть то, что не всегда представляется доступной установка детали в нужном расположении.

Если нижнюю плоскость при угловой сварке располагать горизонтально, то может произойти непровар вершины угла или кромки. Если начать сварку с вертикального расположенного листа, то не проварится нижний лист. Из-за того, что расплав стечет вниз, поверхность нижнего листа будет как следует не прогрета. По этим причинам сварка этих стыков начинается с зажигания дуги на плоскости расположенной снизу.

Угол расположения электрода должен иметь по отношению к плоскости листа 45°, нужно немного наклонять его при сварке к одной и другой стороне переменно.

Соединение углов не в «лодочку» производят однослойным швом до 8 мм, а при толщине стыка большей величины накладывают от двух слоев и больше.

При выполнении углового шва, состоящего из многих слоев, сперва накладывают валик, сечением около 4 мм, который обеспечит глубокий провар корня. Учитывая поперечное сечение шва, нужно определиться с числом проходов. Эта величина составляется по отдельности для каждого слоя и равна 30-40 мм квадратных.