Сварка угловых соединений в нижнем положении

Порядок и техника сварки угловых швов в нижнем

Положении.

Угловые швы (или валиковые) применяются при Т-образных (тавровых) соединениях и соединениях внахлестку и являются очень распространёнными в сварных конструкциях.

Сварка тавровых соединений в нижнем положении производится так, что одна плоскость свариваемого изделия горизонтальна, а другая вертикальна и шов накладывается в прямой угол между этими поверхностями.

При тавровом соединении, если толщина вертикального листа не превышает 12 мм, специальной обработки кромок не требуется, только нижнюю кромку вертикального листа необходимо обрезать так, чтобы стык не имел зазоров больше 2 мм.
В тавровых соединениях с толщиной вертикального листа от 12 до 25 мя делается V-образная подготовка. При толщине вертикального листа от 25 до 40 мм делаются односторонние U-образные скосы кромок, а при большей толщине-двусторонние V-образные скосы кромок.

Наибольшую опасность при сварке угловых швов представляет возможность непровара одной из сторон, а также непровар угла. Поэтому при сварке углового шва электрод располагают в плоскости, делящей угол пополам, и концу электрода сообщают поперечные колебательные движения для расплавления металла кромок. Сварка угловых швов бывает однослойная и многослойная. Однослойная применяется в том случае, если катет шва не превышает 10 мм.

Техника наложения углового шва заключается в следующем: Дугу возбуждают на нижнем листе, отступив от вершины угла на 3-4 мм больше, чем катет шва (точка А), затем дугу ведут от точки А к вершине угла, в точку В, где её несколько задерживают для лучшего проплавления вершины угла; далее дугу поднимают на высоту, равную катету шва по вертикальной стенке (а при многослойной сварке-на высоту, равную катету первого слоя шва), и по ней передвигают назад на некоторую величину. После этого дугу несколько быстрее, чем при подъеме, опускают на горизонтальный нижний лист и доводят на нём толщину шва на величину катета. Отсюда по нижнему листу дугу передвигают вперёд до границы кратера и по ней направляют в вершину угла, снова задерживая дугу на некоторое время для лучшего проплавления вершины; затем поднимают вверх, возвращают назад на ту же величину а, спускают вниз- и повторяют весь процесс в прежнем порядке.
Ни в коем случае нельзя начинать сварку в точках В или С, так как в этом случае расплавленный металл с электрода наплывает на нерасплавленный ещё основной металл нижнего листа и перекрывает вершину угла, из-за чего а получается непровар, опасный тем, что его можно обнаружить только сломав шов.

При сварке толстопокрытыми электродами или на повышенных величинах тока образуется большая ванна расплавленного металла, вследствие чего накладывание угловых швов обычным способом затруднительно, так как при этом большая часть расплавленного металла стекает на горизонтальную поверхность и шов получается неправильного сечения. Во избежание этого рекомендуется свариваемое изделие располагать так, чтобы обе поверхности были наклонены к горизонту под углом в 45°, т. е. сварку производить в лодочку.

Выполнить практическое задание (устно):

Подготовка, сборка, прихватка и сварка двух пластин толщиной 12 мм нахлёсточным соединением в нижнем положении сварочного шва.

Ответить на теоретические вопросы:

Сварочная дуга: определение, виды, строение, условия

Горения.

Электрическая сварочная дуга – устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров материалов, используемых при сварке, и характеризуемый высокой плотностью тока и высокой температурой.
В зависимости от числа электродов и способов включения электродов и свариваемой детали в электрическую цепь различают следующие виды сварочных дуг:
– прямого действия, когда дуга горит между электродом и изделием;
– косвенного действия, когда дуга горит между двумя электродами, а свариваемое изделие не включено в электрическую цепь;
– трехфазную дугу, возбуждаемую между двумя электродами, а также между каждым электродом и основным металлом.
По роду тока различают дуги, питаемые переменным и постоянным током. При использовании постоянного тока различают сварку на прямой и обратной полярности. В первом случае электрод подключается к отрицательному полюсу и служит катодом, а изделие – к положительному полюсу (анод); во втором случае электрод подключается к положительному полюсу и служит анодом, а изделие – к отрицательному и служит катодом.
В зависимости от материала электрода различают дуги между неплавящимися электродами (угольными, вольфрамовыми) и плавящимися металлическими электродами.
Сварочная дуга обладает рядом физических и технологических свойств, от которых зависит эффективность использования дуги при сварке. К физическим относятся электрические, электромагнитные, кинетические, температурные, световые. К технологическим свойствам относятся: мощность дуги, пространственная устойчивость, саморегулирование.
Электрический разряд в газе – это электрический ток, проходящий через газовую среду благодаря наличию в ней свободных электронов, а также отрицательных и положительных ионов, способных перемещаться между электродами под действием приложенного электрического поля (разности потенциалов между электродами).
Процесс, при котором из нейтральных атомов и молекул образуются положительные и отрицательные ионы, называется ионизацией. При обычных температурах ионизацию можно вызвать, если уже имеющимся в газе электронам и ионам сообщить при помощи электрического поля большие скорости. Обладая большой энергией, эти частицы могут разбивать нейтральные атомы и молекулы на ионы. Кроме того, ионизацию можно вызвать световыми, ультрафиолетовыми, рентгеновскими лучами, а также излучением радиоактивных веществ.
В обычных условиях воздух, как и все газы, обладает весьма слабой электропроводностью. Это объясняется малой концентрацией свободных электронов и ионов в газах. Поэтому, чтобы вызвать в газе мощный электрический ток, т. е. образовать электрическую дугу, необходимо ионизировать воздушный промежуток (или другую газообразную среду) между электродами. Ионизацию можно произвести, если приложить к электродам достаточно высокое напряжение, тогда имеющиеся в газе свободные электроны и ионы будут разгоняться электрическим полем и, получив большие энергии, смогут разбить нейтральные молекулы на ионы. Однако при сварке, исходя из правил техники безопасности, нельзя пользоваться высокими напряжениями. Поэтому применяют другой способ. Так как в металлах имеется большая концентрация свободных электронов, то надо извлечь эти электроны из объема металла в газовую среду и затем использовать для ионизации молекул газа. Существует несколько способов извлечения электронов из металлов. Из них для процесса сварки имеют значения два: термоэлектронная и автоэлектронная эмиссии.
При термоэлектронной эмиссии происходит «испарение» свободных электронов с поверхности металла благодаря высокой температуре. Чем выше температура металла, тем большее число свободных электронов приобретают энергии, достаточные для преодоления «потенциального барьера» в поверхностном слое и выхода из металла.
При автоэлектронной эмиссии извлечение электронов из металла производится при помощи внешнего электрического поля, которое несколько изменяет потенциальный барьер у поверхности металла и облегчает выход тех электронов, которые внутри металла имеют достаточно большую энергию и могут преодолеть этот барьер.
Ионизацию, вызванную в некотором объеме газовой среды, принято называть объемной. Объемная ионизация, полученная благодаря нагреванию газа до очень высоких температур, называется термической. При высоких температурах значительная часть молекул газа обладает достаточной энергией для того, чтобы при столкновениях могло произойти разбиение нейтральных молекул на ионы. Кроме того, с повышением температуры увеличивается общее число столкновений между молекулами газа. При очень высоких температурах в процессе ионизации начинает также играть заметную роль излучение газа и раскаленных электродов.
Ионизация газовой среды характеризуется степенью ионизации, т. е. отношением числа заряженных частиц в данном объеме к первоначальному числу частиц (до начала ионизации). При полной ионизации степень ионизации будет равна единице.
При температуре 6000-8000 К такие вещества, как калий, натрий, кальций, обладают достаточно высокой степенью ионизации. Пары этих элементов, находясь в дуговом промежутке, обеспечивают легкость возбуждения и устойчивое горение дуги. Это свойство щелочных металлов объясняется тем, что атомы этих металлов обладают малым потенциалом ионизации. Поэтому для повышения устойчивости горения электрической дуги эти вещества вводят в зону дуги в виде электродных покрытий или флюсов.
Электрическая дуга постоянного тока возбуждается при соприкосновении торца электрода и кромок свариваемой детали. Контакт в начальный момент осуществляется между микровыступами поверхностей электрода и свариваемой детали. Высокая плотность тока способствует мгновенному расплавлению этих выступов и образованию пленки жидкого металла, которая замыкает сварочную цепь на участке «электрод – свариваемая деталь». При последующем отводе электрода от поверхности детали на 2-4 мм пленка жидкого металла растягивается, а сечение уменьшается, вследствие чего возрастает плотность тока и повышается температура металла. Эти явления приводят к разрыву пленки и испарению вскипевшего металла. Возникшие при высокой температуре интенсивные термоэлектронная и автоэлектронная эмиссии обеспечивают ионизацию паров металла и газов межэлектродного промежутка.
В образовавшейся ионизированной среде возникает электрическая сварочная дуга. Процесс возбуждения дуги кратковременен и осуществляется в течение долей секунды. В установившейся сварочной дуге различают три зоны: катодную, анодную и столба дуги. Катодная зона начинается с раскаленного торца катода, на котором расположено так называемое катодное пятно. Отсюда вылетает поток свободных электронов, осуществляющих ионизацию дугового промежутка. Плотность тока на катодном пятне достигает 60-70 А/мм 2 . К катоду устремляются потоки положительных ионов, которые бомбардируют и отдают ему свою энергию, вызывая нагрев до температуры 2500-3000 °С.
Анодная зона расположена у торца положительного электрода, в котором выделяется небольшой участок, называемый анодным пятном. К анодному пятну устремляются и отдают свою энергию потоки электронов, накаляя его до температуры 2500-4000 °С. Столб дуги, расположенный между катодной и анодной зонами, состоит из раскаленных и ионизированных частиц. Температура в этой зоне достигает 6000-7000 °С в зависимости от плотности сварочного тока.
Для возбуждения дуги в начальный момент необходимо несколько большее напряжение, чем при ее последующем горении. Это объясняется тем, что при возбуждении дуги воздушный зазор недостаточно нагрет, степень ионизации недостаточно высокая и необходимо большее напряжение, способное сообщить свободным электронам достаточно большую энергию, чтобы при их столкновении с атомами газового промежутка могла произойти ионизация. Увеличение концентрации свободных электронов в объеме дуги приводит к интенсивной ионизации дугового промежутка, а отсюда к повышению его электропроводности. Вследствие этого напряжение тока падает до значения, которое необходимо для устойчивого горения дуги.
Зависимость напряжения дуги от тока в сварочной цепи называют статической вольт-амперной характеристикой дуги.
Вольт-амперная характеристика дуги имеет три области: падающую, жесткую и возрастающую. В первой (до 100 А) с увеличением тока напряжение значительно уменьшается. Это происходит в связи с тем, что при повышении тока увеличивается поперечное сечение, а следовательно, и проводимость столба дуги. Во второй области (100-1000 А) при увеличении тока напряжение сохраняется постоянным, так как сечение столба дуги и площади анодного и катодного пятен увеличиваются пропорционально току. Область характеризуется постоянством плотности тока. В третьей области увеличение тока вызывает возрастание напряжения вследствие того, что увеличение плотности тока выше определенного значения не сопровождается увеличением катодного пятна ввиду ограниченности сечения электрода. Дуга первой области горит неустойчиво и поэтому имеет ограниченное применение. Дуга второй области горит устойчиво и обеспечивает нормальный процесс сварки.
Напряжение, необходимое для возбуждения дуги, зависит от рода тока (постоянный или переменный), дугового промежутка, материала электрода и свариваемых кромок, покрытия электродов и ряда других факторов. Значения напряжений, обеспечивающих возникновение дуги в дуговых промежутках, равных 2-4 мм, находятся в пределах 40-70 В. Напряжение для установившейся сварочной дуги по формуле U = a + bl, где а – коэффициент, по своей физической сущности составляющий сумму падений напряжений в зонах катода и анода, В; b – коэффициент, выражающий среднее падение напряжения на единицу длины дуги, В/мм; l – длина дуги, мм

Читайте также  Электроконтактная сварка рельсов

Сварка в нижнем положении

При сварке в нижнем положении существуют следующие разновидности соединений:

  • Стыковые (применяется сварной шов стыкового соединения)
  • Угловые (применяется сварной шов углового, нахлестного или таврового соединений).

3.1 Сварка стыкового соединения

Данный тип сварного соединения чаще всего используется для несложных конструкций обычного назначения. При двухсторонней сварке металла толщиной до 8 мм такое соединение будет достаточно прочным, стыковые соединения изделий толщиной не более 4 мм свариваются с одной стороны. Прочность сварных стыковых соединений определяется глубиной проплавления, а она зависит от диаметра электродов, от толщины свариваемых деталей, от величины сварочного тока и от зазора между деталями.

Металл толщиной более 8 мм сваривают с разделкой кромок под углом около 30 градусов. Во избежании прожогов сварку ведут на съемных подкладках (медных или стальных) в несколько проходов. Для первого прохода рекомендуется использовать электрод толщиной не более 4 мм, для последующих — применять электроды с большим диаметром.

На рисунке видно, что при первом проходе корневой шов заваривают электродом меньшего размера. Для первого шва важна достаточная глубина провара и его точность (проплавленный метал не должен выходить за кромки). При втором и последующих проходах используется больший по диаметру электрод, его нужно с небольшой скоростью продвигать вперед по шву, при этом делая колебательные движения электрода из стороны в сторону для полного заполнения выемки между кромок.

3.2 Сварка углового соединения

Хорошие результаты при сварке угловых швов обеспечиваются установкой плоскостей соединяемых элементов «в лодочку», т.е. под углом 45 градусов к горизонтали (возможны варианты с меньшим радиусом угла). При этом достигается хорошее проплавление стенок и угла элементов, а опасность непровара или подреза невелика. Сварка «в лодочку» дает возможность наплавлять за один проход швы большого сечения. Оптимальный метод подбирается в зависимости от положения и места проведения сварки.

Сварка в симметричную «лодочку» производится при высоких значениях сварочного тока (как обратной, так и прямой полярности) Сварку в симметричную «лодочку» при обратной полярности рекомендуется проводить на максимально короткой дуге.

При таком методе меньше вероятность подрезов одной стенки и наплывов на другой, чем при несимметричной «лодочке»

Сварка в несимметричную «лодочку» осуществляется при наклоне под углом 60 и 30 градусов. Электрод должен направлять сварочную дугу прямо в корень сварного шва. Главное — чтобы сварочная дуга не вышла на поверхность пластины за пределами формирующегося шва. Не допускается наплавка слишком большого количества металла за один проход.

Метод хорош при работе в труднодоступных местах за счет небольшой амплитуды движений электрода.

Сварку в «лодочку» лучше всего применять при взаимном расположении свариваемых изделий под углом в 90 градусов при длине угловых швов 8 мм и более.

3.3 Сварка углового соединения (таврового типа)

Обычно при сварке тавровых соединений в нижнем положении нужно несколько проходов. Однопроходные угловые швы допустимы при сварке простых конструкций, но при этом они должны иметь стороны, образующие угол в 45 градусов при угловом сварном шве, и не превышать диаметр используемого электрода более чем на 1,5-3,0 мм.

При многопроходной сварке угловых швов, первый проход всегда выполняется электродом большего размера, чем будут использоваться при повторных проходах. Диаметр электрода для первого прохода — 4-6 мм, шов наплавляется без каких-либо поперечных колебаний электрода. Последующие проходы электродами меньшего диаметра обязательно применяются поперечные колебания (движение электрода из стороны в сторону) Следует внимательно следить, чтобы размах этих колебаний не превысил допустимую ширину шва.

Важно – при сварке угловых соединений таврового типа дугу следует возбуждать на горизонтальной полке, а не на вертикальной.

Все угловые швы без скоса кромок со сторонами образующими угол в 90 градусов и со стенками толщиной не больше 10 мм нужно выполнять в один слой поперечными движениями электрода треугольником с небольшой задержкой в корне шва.

3.4 Сварка углового соединения (нахлесточного типа)

Для сварки нахлесточного соединения в нижнем положении при прямой полярности требуется поддерживать короткую сварочную дугу, а при обратной полярности — максимально короткую. Дуга должна быть направлена в корень соединения и расположена по направлению к горизонтальной поверхности пластины (свариваемого изделия). Во время сварки необходимо совершать небольшие возвратно-поступательные движения электродом. Эти колебания будут разогревать всю сварную область, что поможет равномерно заполнить всю сварочную ванну и получить полноразмерный выпуклый шов.

Угловые сварные швы в нижнем горизонтальном положении, при нахлесточном соединении образуют, угол в 90 градусов и при низкой высоте стенок угла до 10 мм, следует применять электроды диаметром до 10 мм, а так же не стоит производить поперечные колебания электрода из стороны в сторону. Для стенок углов свыше 10 мм применять метод описанный ранее.

Навигация по руководству для новичков в РДС

Особенности сварки угловых швов

В настоящее время в строительстве и при монтаже различных деталей, очень часто используется сварка угловых швов. Металлические изделия, соединяющиеся посредством такого соединения, отличаются высокой прочностью и надежностью. Однако, угловые швы при сварке требуют от человека, выполняющего работу определенных знаний и умений. Поскольку процесс сварки – трудоемкий и затратный по времени, т.к. в нем много нюансов. Рассмотрим, что же представляет собой сварка углового шва, в чем ее специфика и как ее осуществить в домашних условиях.

Виды угловых швов

Сварка углового шва представляет собой соединение двух металлических изделий или профильных труб, под углом менее 180°. Однако, зачастую в конструкциях из метала создаются штыки, где стороны находятся пол углом в 90°. Такое расстояние нужно выдерживать для того, чтобы в процессе сварки, обе стороны подвергались одинаковой нагрузке и сама конструкция была более прочной.

Угловые швы при сварке дифференцируются на несколько типов. Выделяются:

  • нахлесточное соединение,
  • шов с примыканием краев в точке соединения,
  • шов с прикладыванием одного конца к ровной плоскости, также подобный тип соединения называется тавровым,
  • соединение с разделкой кромок и без нее.

Угловой сварочный шов классифицируется в зависимости от того, как производится его укладка. Исход из этого критерия выделяются: сплошные и прерывистые соединения. Также выделяются разновидности швов по длине: короткие (до 250 мм), средние ( они образуются от точки сопряжении поверхностей обоих металлических изделий до краев свариваемой детали, величина такого соединения варьируется в промежутке от 250 до 1000 мм). Длинные угловые швы создаются протяженностью в 1000 мм и более.

Сложности в процессе образования углового соединения

Для того, чтобы шов при сварке получился максимально прочным и качественным, нужно быть готовым к тому, что в процессе выполнения работы можно столкнуться с рядом дефектов. Рассмотрим основные из них:

  • Подрезы. В процессе создания углового соединения, под воздействием электрической дуги, на поверхности металлических изделий образуются углубления. Если речь идет о сварочной работе, осуществляемой в нижнем положении, то задерживая электрод можно наплавлять присадочный материал на поврежденный участок. Но угловое соединение выполняется намного сложнее и придется потрудиться, чтобы «загнать» частицы раскаленного металла на боковую стенку. В связи с этим, обычно сварной угловой шов имеет выемки только с одного бока.
  • Образование непроваренных отрезков шва. Из-за недостаточного опыта, многие сварщики, выполняющие технику углового шва, для того чтобы заполнить место соединения, начинают слишком сильно двигать концом электрода по сторонам. Подобные манипуляции приводят к тому, что металл оседает по бокам и корень шва не проваривается.
  • Выбран неверный катет углового шва. Чтобы сварка углового шва получилась качественной, важно научиться выбирать правильные параметры напряжения и вести электрод с нужной скоростью, не превышая ее. Если ток будет недостаточным, а электроды будут проходить с маленькой скоростью, то катет будет слишком выпуклым, а значит основной металл плохо проплавится. Чрезмерная сила тока и высокая скорость ведения электрода приведут к образованию вогнутой формы катета.
  • Неправильный угол. Сварочные соединения обычно имеют определенную форму относительно градуса угла. Нюанс состоит в том, чтобы выдержать точные размеры. Если приставная пластина будет проходить, наклонившись к одному боку, то она попросту испортит качество конструкции.
  • Еще одним негативный момент может возникнуть в случае неравномерного распределения наплавляемого металла по сторонам соединения. В связи с тем, что под воздействием высоких температур и силой тяжести от электрода и кромок, расплавленное железо направляется вниз, то основная часть шва оказывается на нижней пластине. Верхняя кромка может только слегка проплавиться и в итоге такой шов может сразу деформироваться, а то и вовсе распасться при нагрузке.

Помимо вышеописанных дефектов выделяются еще и некоторые недочеты, которые могут возникнуть в процессе выполнения работы: лунки, пустоты, кратеры, трещины, свищи, образование твердых посторонних включений.

Подготовка сторон шва

Обратите внимание! Прежде чем начать выполнять сварной шов, надо произвести подготовку сторон и стыков.

Осуществляя подготовку поверхностей для тавровых соединений, следует учитывать, что одна из сторон конструкции, подвергающейся сварке, образует горизонтальную плоскость, а другая – вертикальную. Таким образом, между обеими плоскостями образуется прямой угол.

При Т-образном (тавровом) соединении, подготавливать кромку вертикальной плоскости нужно исходя из толщины листов, которые выбраны для сварки. Если толщина металлического листа не превышает показатель в 12 мм, то ему подготовка и вовсе не нужна. Если же толщина варьируется в промежутке от 12 до 25 мм, то на ее кромке надо сделать V-образную подготовительную обрезку. Если же толщина заготовки, предусмотренной для вертикальной поверхности составляет 25-40 мм, то в данном случае нужно создать U-образные скосы кромок в одну сторону. При толщине листа более 40 мм, выполняются скосы кромок с обеих сторон в виде буквы V.

В отличие от таврового, никакой подготовки кромок не требуют нахлесточные угловые соединения. Швы нужно наложить на обе стороны в углах, образующихся после того, как металлические листы будут совмещены, посредством накладки один на одного.

Читайте также  Обработка порогов после сварки

В случае создания классического углового соединения (две соединенные детали из металла образую угол), надо обрезать торец лишь одного из элементов.

Угловые швы при сварке. Отличительные особенности.

Процесс угловой сварки характеризуется рядом отличительных особенностей. Рассмотрим наиболее приемлемые способы, при помощи которых осуществляется сварка угловых соединений.

Если плоскость шва расположена внизу, то сваривать детали лучше по способу «лодочки». Такой метод позволит получить максимально качественный шов и он хорошо подходит для новичков в выполнении сварочных работ. Изделие ставится в V-образную форму, напоминающую лодку, отсюда и название метода.

При сварке «лодочкой», риск образования таких дефектов как: подрез кромок или непровар, практически сведен к нулю.

Однако, такие подходящие условия для создания углового шва, не всегда присутствуют. Зачастую, в месте соединения металлических изделий посредством «лодочки», тавровые сварные швы образуются таким образом, что одна из поверхностей находится строго в вертикальном положении, другая – в горизонтальном.

В подобной ситуации непросто получить качественное соединение, т.к. в верхней части угла и в горизонтальной плоскости шва деталь может не провариться. На плоскости, расположенной вертикально, могут появиться подрезы. Причиной их возникновения может стать стекающий вниз расплавленный металл.

Для того, чтобы избежать появления вышеуказанных дефектов, важно вести электрод по линии сварки легкими колебательными движениями.

Совет! Проводку электрода осуществляйте одинарным швом с катетом 8 мм.

Чтобы исключить риск непровара, возбуждение сварочной дуги должно начинаться на дистанции 3-4 мм от кромки катета на нижней горизонтальной плоскости. После, дугу надо направить на верхнюю точку шва и задержать ее там. Таким образом, вы получите хорошо проваренную деталь.

Для получения качественного и прочного углового сварного шва, нужно четко придерживаться последовательности действий. Для создания углового соединения подойдет любой сварочный аппарат. Не забывайте о мерах предосторожности и выполняйте сварочные работы в защитном костюме и маске.

Сварные угловые соединения

Раздел: Без рубрики

Угловое соединение получается в том случае, если край одной детали соединяется сваркой с краем другой детали образуя между собой угол (чаще 90 градусов, но угол может быть под любым углом не менее 30°, если менее, то это уже торцевое).

  • Где применяется
  • Преимущества и недостатки
  • Как варить, технология
    • Видео
    • Приспособа: видео

с односторонней разделкой кромки

Электрод должен быть расположен так, что бы сварочная дуга расплавляла кромки обеих деталей.

Сварщик должен выполнять любое сварное соединение качественно с первого раза, так как любые дефекты полученные в процессе сварки влияют на прочность сварного шва.

без скоса кромок

с двумя скосами одной кромки

односторонний шов с отбортовкой одной кромки

Где применяется

Широкое применение в строительстве, монтаж от небольших до огромных конструкций, в машиностроении, металлическая мебель, каркасы, фермы, емкости, резервуары, строительство мостов и многое другое.

без разделки кромок

Преимущества и недостатки

Угловое соединение является прочным и распространенным, однако важно учесть, что угловой шов в то же время сложный и требует определенных навыков и опыта. При несоблюдении правил сваривания угловых швов возникнут дефекты в виде

  • прожегов ( сквозное отверстие в шве, причина высокий ток, задержка электродом на одном месте, большой зазор),
  • свищей ( это трубчатая полость в сварном шве. Образуется за счет коротких замыканий электрода или резком прерывании дуги, так же причиной может стать отсутствие хорошей технологической подготовки свариваемых деталей),
  • подрезов ( углубления, образующиеся из-за неправильной техники сварки, неправильное положение электрода, что приводит к ослаблению сечения),
  • непроваров ( возникающих из-за силы тока, высокой скорости перемещения электрода, некачественная зачистка, смещение электрода и т.д.),
  • наплывов ( стекший металл, так же образованный из-за не правильной техники сварки) и т.д.


Соблюдая технологию, все дефекты можно предотвратить и получить надежное, прочное соединение. Плюсом так же будет экономичность, получение конструкций сложной формы и разной толщины. Минусом так же является опасность процесса и деформация.

Как варить, технология

Важно правильно расположить электрод, в одной плоскости он наклоняется в сторону его перемещения, а в другой плоскости по биссектрисе относительно угла между деталями.

Настраивается ток в зависимости от толщины металла и диаметра электрода по формуле, важно знать, что если ток будет низкий, то произойдет залипание электрода, если ток будет высокий, то соответственно будут прожеги.

Выбирается сам электрод, соблюдается техника безопасности. Выполняется технологическая подготовка свариваемых деталей, делается зазор примерно 2 мм, выполняются прихватки.

Видео

В данном ролике наглядно показано, как важно сделать прихватки перед свариванием.

Если одна свариваемая деталь тоньше второй, то нужно избегать непровара и прожега путем захватывания и переноса металла более толстой детали на тонкую. Движение электрода так же может быть слева направо, справа налево, верхнее положение и нижнее. Так же следует выбрать колебательное движение электродом наиболее удобное и подходящее для высокого качества сварки.

Отбивается шлак и зачищается поверхность металлической щеткой. Если в ходе работы закончился электрод, следует отбить шлак во избежании непровара, зачистить и продолжить сварку с конечной точки.

Что бы избежать наплыва, подреза, непровара и прочих дефектов , выдерживайте правильный угол и следите за сварочной ванной. Скорость сварки должна быть такой, что бы формировался сварной шов с заданными размерами.

Приспособа: видео

Мастер — класс на тему «Сварка угловых соединений в нижнем положении»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі Солтүстік Қазақстан облысы әкімдігінің «Петровка аграрлы – техникалық колледжі»

коммуналдық мемлекеттік мекемесі
Есіл ауданы , Петровка селосы

Коммунальное государственное учреждение «Петровский аграрно – технический колледж» акимата Северо – Казахстанской области Министерства образования и науки Республики Казахстан
Есильский район, село Петровка

Мастер — класс

«Сварка угловых соединений в нижнем положение»

Место проведения: г. Атырау

Республиканский конкурс профессионального мастерства «Лучший мастер производственного обучения

по профессии Сварщик» Дата проведения: 03Л 1.2011 год

Подготовил мастер производственного обучения:

Тема: Сварка угловых соединений в нижнем положении

Образовательная научить уч-ся правильно и последовательно сваривать угловые соединения

Воспитательная воспитания профессионализма уметь проводить самоанализ самоконтроль.

Развивающая Ознакомиться с техникой сварки угловых соединений, приобрести практические навыки.

Тип урока: Комбинированный

Метод урока: индивидуально- самостоятельная работа

Оборудование, инструменты, инвентарь: сварочный трансформатор, реостат, электродержатель, шлем,маска электроды, инструмент сварщика.

Сырье: металлические пластины, разной толщины.

Наглядные пособия: плакаты, тех. карты

Межпредметная связь: черчение, физика, химия, электротехника

Проверка наличия уч-ся внешнего вида и соответствие требований безопасности

Назначить дежурны х

Сварка угловых соединений в нижнем положение

Инструктаж по организации рабочего места

Безопасность труда, и противопожарная безопасность Мотивация урока Вопрос о важности сварки.

Сварка занимает важное место в различных отраслях нашей промышленности и строительстве благодаря своим преимуществам перед другими способами производства изделий, например клепкой, литием, ковкой и т.д.

Важным преимуществом сварки являются возможность при производстве изделия выбирать наиболее рациональную конструкцию и форму. Сварка позволяет экономно использовать металлы и значительно уменьшить отходы производства. Сварочные соединения по прочности, как правило, не уступают прочности того металла, из которого сделаны изделия.

На сегодняшний день на рынке труда востребовано профессия — электрогазосварщик. Получив хорошие практически знания на уроках производственного обучения и закрепив их в период производственной практики вы сможете без проблем устроиться на работу.

Перед включением сварочного трансформатора вы должны убедится в технической исправности, что трансформатор заземлен и не имеет никаких повреждений. Все сварочные провода должны иметь исправную изоляцию и соответствовать применяемым токам. Применение проводов с ветхой и растрепанной изоляцией во избежание несчастного случая категорически запрещается. Присоединить и отсоединить от сети электросварочное оборудование, а также наблюдать за их исправным состоянием в процессе эксплуатации обязан электротехнический персонал. Сварщикам запрещается выполнять эти работы.

Во избежание ожогов сварщик должен работать в специальной одежде из брезента или плотного сукна, в рукавицах и головном уборе. Куртку не следует заправлять в брюки. При сварке потолочных, горизонтальных и вертикальных швов необходимо надевать брезентовые наручники и плотно завязать их по верх рукавов у кистей рук. Зачищать швы от шлака следует лишь после полного остывания обязательно в очках с простыми стеклами. Для защиты лица и глаз от действий лучистой энергии дуги, а также от брызг расплавленного металла, сварщики обеспечиваются щитками и масками. Нельзя пользоваться случайными цветными стеклами, так как они не могут надежно защитить глаза.

Удаление вредных газов и пыли из зоны сварки, а также подачи чистого воздуха осуществляется местной и общей вентиляцией при оборудовании сварочных кабин обязательно предусматривается местная вытяжная вентиляция с верхним боковым или нижним отсосом, удаляющие газы и пыль непосредственно из зоны сварки. В зимнее время воздух подогревают до 20-22°С. с помощью калорифера. И учитывая специфику работы, следует соблюдать противопожарную безопасность. Противопожарная безопасность.

11ри дуговой электросварке открытой дугой особенно резкие брызги расплавленного металла разлетаются на значительные расстояния, вызывая опасность пожара.

Поэтому сварочные цехи должны сооружаться из негорючих материалов. В местах сварки недопустимо скопление воспламеняющихся смазочных материалов, обтирочной ветоши. Для быстрой ликвидации очагов пожара вблизи места сварки всегда должны быть бочки с водой и ведро, ящик с песком, лопата, а также ручной огнетушитель.

Объяснить последовательность предстоящего урока.

разметка- технологическая операция, при которой на поверхность металла с помощью разметочных инструментов (стальные линейки, угольники, циркули, чертежи, керны.) наносят контур

Разделка кромок- может производиться как кислородной резкой, так и на кромко трогательных станках.

Если на подготовленных к сварке кромках имеются следы коррозии масла или грязь, их удаляют методическими щетками.

для толщины металла 3-60 мм кромку скашивают под углом (45,2) 1 ‘

для толщины металла 8-100 мм с применяют двухстороннюю разделку под углом (45,2)°’

Угловые швы могут быть однослойными при небольшой толщине или многослойными при большой толщине.

Однослойные швы, как правило бывают однопроходными, а многослойные — многопроходными.

Прихватки (короткий сварной шов) размещают в местах расположения сварочных швов, за исключением мест их пересечения

длина прихваток для сталей с пределом текучести до 390 МПа должна быть не менее 50 мм для сталей с пределом текучести более 390МПа прихватки должны быть длиной 100 мм и расстояние между ними- не более 400 мм.

при толщине собираемых деталей (4-6мм)

Прихватки могут быть более короткими (20-30мм)

И расстояние между ними 200-300мм. Прихватки придают жесткость конструкции и препятствуют перемещению деталей от усадки при сварке.

Режим сварки. Марка и толщину основного металла, протяженности и форма сварных швов, тип электрода, положение швов в пространстве.

Читайте также  Маркировка электродов для ручной дуговой сварки

В зависимости от марки свариваемого металла и его толщины подбирают тип и марку электрода.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от положения сварки и толщины металла.

Толщина электрода влияет на глубину провара: чем тоньше электрод тем больше будет глубина провара. Швы многослойного шва выполняют, как правило электродами одного диаметра при одинаковой силе тока. Диаметр электрода для первого слоя выбирают на 1 мм меньше, чем для последующих.

способы зажигания дуги. 1 зажигание (впритык) 2 (чирканье)

Зажигание дуги после обрыва или смены электрода повторное ее возбуждение осуществляют впереди кратера, а затем возвратиться назад, разварить кратер и только после этого продолжать дальнейшее движение вперед.

Скорость сварки. При ручной сварю| скорость перемещения электрода устанавливает сам сварщик.

длина дуги нормальной считают длину дуги равную (0,5-1,1) d 3 Направление сварки на горизонтальной поверхности может быть слева направо и справа налево, а на вертикальной — от себя и к себе.

Различные методы сварки угловых швов:

а в симметричную «лодочку»; б — в несимметричную «лодочку»,

в в угол; г — с оплавлением кромки

— Выполнение угловых соединений: таких соединений насчитываются 10:отУ1 до У10. При выполнении угловых соединений сварку осуществляют вертикальным электродом «в лодочку», наклонными электродом «в угол», когда электрод наклонен под углом 30°-45°, или вертикальным электродом с оплавлением кромки.

Сварка вертикальным электродом «лодочку» обеспечивает благоприятное условия для формирования шва и может быть однослойной и многослойной. Однослойную одностороннюю сварку без скоса кромок применяют для наложения швов с катером до 10мм. Зазор между свариваемыми заготовками не должен превышать 10% толщины листа.

Сварку наклонным электродом «в угол» выполняют в тех случаях, когда свариваемые заготовки невозможно установить для сварки «в лодочку». При этом способе сварки возможен непровар корня шва и кромки нижнего листа. Непровар корня шва является причиной образования и развития трещин в соединении, выполняют односторонний (при толщине заготовок свыше 3-60 мм) и двусторонний скос кромок под углом (8+-10). А также швы выполняют с подварочным швом, без подварочного шва, со стальной подкладкой:

— подкладки бывают (стольные, керамические, асбестовые, медные)

]Многослойной сваркой накладывают швы с катетом свыше 10мм.

Техника сварки, обеспечивающая получение качественного соединения «в угол», основана на периодическом изменении угла наклона электрода в плоскости, перпендикулярной шву, и перемещении торца электрода по определенной траектории. Сварку сваривают с нижнего листа. Потом торец электрода поводят к углу, немного задерживают для получения хорошего проплавления, после чего передвигают по верхнему листу и без задержки к углу, а затем по нижнему листу и т.д. При многослойной сварке корень шва проваривают электродом 2. 4мм ниточным швом. Наложение последующих слоев осуществляют (после очистки шва от шлака) электродом, которому сообщают поперечные колебания.

Текущий инструктаж.

Первый обход: проверка правильности организации рабочих мест и соблюдение правил техники безопасности.

Второй обход: проверка правильности выполнения уч-ся трудовых приемов и технологического процесса выполнения работы.

Третий обход: проверка правильности пользования чертежами, инструкционными и технологическими картами.

Заключительный инструктаж.

Сообщение о достижении целей урока:

Анализ умений выполнять производственные работы самостоятельно с использованием технологической карты:

Разбор типичных ошибок при выполнении учебно-производственных работ;

Сварка угловых соединений в нижнем положении

§ 35. Сварка в нижнем положении

Сварка стыковых швов. Односторонние стыковые швы без скоса кромок выполняют покрытыми электродами диаметром, равным толщине свариваемых листов, если она не превышает 4 мм. Сила тока подбирается в зависимости от диаметра электрода, вида и толщины покрытия (табл. 10). Листы без скоса кромок толщиной от 4 до 10 мм сваривают двусторонним швом. Положение и поперечные движения электрода при сварке приведены на рис. 51.


10. Ориентировочные режимы сварки соединений встык без скоса кромок

Примечание. Максимальные значения силы тока должны уточняться по данным паспорта электродов.

Стыковые соединения со скосом двух кромок (V-образные) в зависимости от толщины металла выполняют однослойными, многослойными или многопроходными швами (см. рис. 48).

Оптимальный угол раскрытия шва определяется следующими соображениями. Большой угол разделки (80 — 90°) обеспечивает большие удобства сварщику, уменьшает опасность непровара корня, но увеличивает объем наплавленного металла, следовательно, уменьшает производительность и увеличивает деформации изделия. Для нормального процесса ручной дуговой сварки принят угол разделки 60°. Он может быть увеличен на 65° для тонких листов и уменьшен до 55° для листов толщиной более 15 мм.

Зазор между стыкуемыми элементами и притупление кромок составляет от 1,5 до 4,0 мм в зависимости от толщины листов, режима сварки и характера свариваемой конструкции.

Наиболее трудным при сварке является получение полного (надежного) провара корня шва. Здесь чаще всего бывают различные дефекты, например непровар, газовые и шлаковые включения. Поэтому, если это возможно, следует подваривать корень шва с обратной стороны.

Металл толщиной от 4 до 8 мм проваривается однослойным (однопроходным) швом. Однослойные швы с V-образным скосом кромок выполняют поперечными колебательными движениями электрода в виде треугольников без задержки в корне шва (листы толщиной 4 мм) и с задержкой в корне шва (толщиной 8 мм, рис. 51).


Рис. 51. Положение (а) и движения электрода (б) при сварке стыковых швов со скосом кромок

Листы толщиной 12 мм и более соединяются встык с двумя симметричными скосами двух кромок (с Х-образным скосом кромок) многослойным или многопроходным швом. Многослойный шов выполняется быстрее многопроходного. Выбор многослойного или многопроходного шва зависит от химического состава и толщины свариваемой стали.

Многопроходной шов выполняется тонкими и узкими валиками, без поперечных колебательных движений электрода. Сварку рекомендуется выполнять электродами, предназначенными для опирания. В этом случае применяют электроды диаметром от 1,6 до 3 мм (редко 4 мм). Весь многопроходной шов может выполняться электродами одного и того же диаметра (см. гл. XX).

Каждый слой многослойного шва имеет увеличенное в несколько раз сечение по сравнению с сечением каждого валика при многопроходной сварке; поэтому многослойный шов обеспечивает повышенную производительность.

Режимы дуговой сварки покрытыми электродами нижних V-образных стыковых многослойных швов даны в табл. 11.


11. Ориентировочные режимы сварки V-образных стыковых многослойных швов

Примечание. Максимальные значения силы тока должны уточняться по данным паспорта электродов.

Иногда для обеспечения провара по всей толщине металла сварка ведется на медной подкладке толщиной 4 — 6 мм. В этом случае сварочный ток можно повысить на 20 — 30%, не опасаясь сквозного проплавления. Если конструкция и назначение сварного изделия допускают сквозное проплавление, сварка может вестись на остающейся стальной подкладке.

В особо ответственных конструкциях перед подваркой шва с обратной стороны его предварительно зачищают резаком для поверхностной резки или резцом для удаления возможных дефектов (непровара, трещин, газовых и шлаковых включений).

Стыковые Х-образные швы применяют для стали толщиной от 12 до 40 мм. Подготовка кромок, угол скоса, величина зазора и притупления, техника выполнения швов при этом такие же, как и при сварке листов с V-образной разделкой. Чтобы достаточно прогревался и отжигался металл каждого нижележащего слоя, толщина слоев должна быть не более 4 — 5 мм и не менее 2 мм. Например, для выполнения Х-образных швов при сварке листов толщиной 12 мм нужно положить 4 — 6 слоев, а для толщины 40 мм — 10 — 16 слоев (отжигающий и декоративный слои не учитываются).

Стыковые швы листов большой толщины (более 20 мм) целесообразно сваривать с криволинейным скосом двух кромок. Такая подготовка позволяет применять электроды повышенного диаметра, обеспечивает надежный провар и равномерную усадку металла шва.

Швы с двусторонним симметричным скосом двух кромок (Х-образные) имеют следующие преимущества перед швами с односторонним скосом двух кромок (V-образные):

1. Уменьшение объема наплавленного металла в 1,6 — 1,7 раза и, следовательно, увеличение производительности сварки.

2. Уменьшение деформаций от сварки.

3. Возможный непровар в корне шва расположен в нейтральном сечении и поэтому менее опасен.

Для уменьшения коробления сварного изделия рекомендуется выполнять швы попеременно с одной и с другой стороны листа. При сварке в нижнем положении для этого требуется частая кантовка изделия. Поэтому целесообразно устанавливать изделие вертикально и сваривать его одновременно с двух сторон. Работу в этом случае выполняют два сварщика.

Сварка угловых швов. При выполнении угловых швов наклонным электродом (рис. 52, а) жидкий металл под действием силы тяжести стремится стекать на нижнюю плоскость. Поэтому выполнение этих швов лучше производить «в лодочку» (рис. 52, б), в частности электродами, которые позволяют вести сварку опиранием покрытия на свариваемые кромки изделия.

Сварка «в лодочку» угловых швов для листов толщиной до 14 мм возможна без скоса кромок (двусторонняя сварка) или с частичной разделкой кромок и увеличенным размером притупления. Зазор между свариваемыми элементами не должен превышать 10% толщины листа.


12. Режимы сварки угловых швов ‘в лодочку’ с опиранием электрода

Примечание. Максимальные значения силы тока должны уточняться по данным паспорта электродов.

Режимы сварки «в лодочку» с опиранием электрода даны в табл. 12.

Однако не всегда можно установить сварное изделие для сварки «в лодочку»; тогда угловые швы выполняют наклонным электродом. В этом случае возможен непровар корня шва и кромки нижнего листа. Тщательный прогрев кромок свариваемых частей достигается правильным движением электрода, который следует держать под углом 45° к поверхности листов и производить поперечные движения треугольником без задержек или с задержками в корне шва. В процессе сварки электрод следует наклонять то к одной, то к другой плоскости листов.

Угловые швы в нижнем положении с катетами до 10 мм выполняют сваркой в один слой электродами диаметром до 5 мм, иногда без поперечных движений.

Угловые швы без скоса кромок с катетами более 10 мм могут выполняться в один слой, но с поперечными движениями электрода треугольником, причем лучший провар корня шва обеспечивается задержкой электрода в корне шва (см. рис. 52).


Рис. 52. Положение и движения электрода при сварке угловых швов: а — наклонным электродом, б — ‘в лодочку’

Угловые швы с односторонним или двусторонним скосом кромок применяют при изготовлении особо ответственных изделий.

Скос кромок у стенки тавра делают под углом 50+5°. При толщине стенки до 4 мм шов со скосом кромки выполняют в один слой; при большей толщине сварка ведется в несколько слоев и проходов. При выполнении многослойных тавровых швов наклонным электродом швы обычно получаются с неравными катетами на полке и стенке. Поэтому при проектировании сварных изделий допускаются угловые швы с неравными катетами.

Примерные режимы сварки тавровых соединений со скосом кромок даны в табл. 13.


13. Примерные режимы ручной дуговой сварки угловых швов со скосом кромок