Как правильно варить угловой шов электросваркой

Сварка угловых швов может быть выполнена двумя способами. Это способ сварки вертикальным электродом ("в лодочку"), о нём мы уже говорили на странице "Сварка швов в нижнем положении" и способ сварки наклонным электродом. От выбранного способа зависит техника выполнения углового сварного шва. Наиболее технологична и удобна сварка угловых швов вертикальным электродом.

Сварка угловых швов вертикальным электродом

Качественные угловые сварные соединения, выполняемые вертикальным электродом ("в лодочку"), получить проще, чем те, которые выполняются наклонным электродом. Схема сварки "в лодочку" показана на рисунке слева. Такой способ сварки позволяет обеспечить наиболее благоприятные условия для полного провара корня сварного шва по всей его длине.

Техника выполнения шва "в лодочку" сходна с техникой выполнения стыкового сварного шва с V-образной разделкой, т.к. формирование сварного шва происходит между свариваемыми поверхностями похожей, V-образной формы. При сварке угловых швов "в лодочку", необходима особенно тщательная сборка свариваемых изделий, чтобы обеспечить максимально возможный зазор между ними. Чем меньше будет зазор, тем меньше вероятность протекания в него жидкого металла.

Выполнение угловых сварных швов "в лодочку" возможно без скоса кромок, если толщина свариваемого металла менее 14мм. Зазор между свариваемыми кромками не должен быть больше 10% от толщины листа. Выбор режимов ручной дуговой сварки для выполнения угловых швов, происходит в зависимости от свариваемой толщины. Рекомендуемые режимы сварки угловых швов указаны в таблице:

Электросварка – технология объединения структуры металлов нагревом и расплавлением электрической дугой. Она получила широкое распространение в самых разных сферах народного хозяйства, включая частный сектор.

По сути, таким методом можно выполнять сваривание между собой любых металлов, учитывая температуру электрической дуги (7000-8000 градусов). Но прежде чем обратиться к этой технологии, придётся изучить, как варить вертикальный шов электросваркой, и разобраться с техникой получения горизонтального шва.

Сварные швы: общие определения

Технология сваривания металлов тесно связана с понятием – сварной шов. Таковой формируется в процессе застывания металла, расплавленного дуговой электросваркой.

В зависимости от места исполнения сварки шов может располагаться горизонтально или вертикально. Кроме того, пространственное расположение шва может быть нижним, боковым, верхним.

Наиболее простой и легкой для исполнения считается укладка сварных швов в плоскости нижнего горизонта. В таких условиях расплавленный металл достаточно легко поддаётся контролю.

Оставшиеся варианты расположения швов в пространстве (боковое и верхнее) признаны технологически сложными для исполнения, требующими изучения техники сварки, наработки соответствующего опыта.

Как варить вертикальный шов?

Сложность контроля сварки в условиях создания вертикального шва обусловлена обычным физическим явлением – силой тяжести. Таковая оказывает действие на массу расплавленного металла, который будучи в жидком виде, устремляется вниз.

Здесь действия профессионального сварщика заключаются в том, чтобы не дать расплавленной массе оторваться от места сваривания. Достичь такого результата поможет стабильно горящая электрическая дуга, удерживаемая на минимально допустимом расстоянии от конца электрода до сварочной ванны.

Техника снизу вверх

Вертикальный стык, как правило, заваривают ходом электрода в направлении от нижней точки к верхней. Такой маршрут обеспечивает более стабильный контроль, а электрическая дуга уверенно держит ванну с расплавом, предупреждая растекание. Именно проходом снизу вверх удаётся сформировать максимально качественный вертикальный шов.

Конечно же, перед началом сваривания вертикального шва следует подготовить границы стыка, обработать в соответствии с техническими требованиями. Сварочный аппарат нужно настроить под условия сварки (выставить ток, подобрать электрод).

Изначально по линии стыка делаются несколько точечных «прихваток» – сварка коротким швом (1 – 2 см). Цель таких действий – исключить в процессе нагрева смещение свариваемых частей по причине температурной деформации.

Когда делается сварка стыка вертикально, угол удержания электрода относительно плоскости, на которую будет ложится шов, выдерживают в пределах 45-90º.

Инструкция сварщика устанавливает следующие действия:

1. Контактом электрода о металл зажигается дуга.
2. Делаются «прихватки» в 3-4 точках по линии стыка от её середины к краям.
3. Сварка начинается в нижней точке линии стыка.
4. Ход электрода направлен вверх, сварочная ванна удерживается в рабочей зоне.

Продвигать электрод следует с умеренной скоростью. Главный скоростной критерий – образование оптимального количества расплава сварной ванны.

Одновременно с вертикальным ходом электрода допустимы поперечные зигзагообразные движения «полумесяцем», «елочкой» или другим «рисунком». Но техника поперечного хода видится актуальной только на металлах с толщиной стенки больше 4 мм.

Сваривать металл вертикальным швом рекомендуется одним проходом без остановки. Для начинающих сварщиков в этом видится сложность. Однако опыт нарабатывается быстро.

Техника сверху вниз

Набравшиеся опыта, сварщики без труда укладывают вертикальный шов движением электрода сверху вниз. В чём заключается хитрость исполнения такой операции?

Всё просто: поджигая электрическую дугу, электрод устанавливают относительно рабочей плоскости под углом 90º. Как только металл в точке образования дуги начинает расплавляться, угол установки электрода изменяют на 15-20º, немного опуская держатель.

Проводка электрода по линии стыка толстостенных металлов также выполняется поперечными зигзагами «пилообразной» или «прямоугольной» формы. Некоторые сварщики пользуются методикой «волнообразного» распределения расплава.

Между тем, способ формирования вертикального шва по направлению сверху вниз сопровождается большими сложностями для сварщика. Однако, по мнению многих специалистов, сварка в таком виде даёт лучший результат в плане качественных показателей.

Технология варки горизонтального шва

Специфика сварки горизонтального шва практически та же, что и для вертикального. Технические нюансы – опять же манипулирование углами установки электрода.

Направление движения в процессе сваривания деталей на стыке может выбираться от его крайней левой точки до крайней правой точки или наоборот. Конкретный выбор направления определяется сварщиком, исходя из степени личного удобства.

Но как правильно варить горизонтальный шов электросваркой, чтобы исключить вытекание расплава из колеи по причине действующей силы тяжести?

Здесь сварщику нужно подобрать такое положение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равноценна силе тяжести капель металла. Возможно, потребуется настроить силу тока и опытным путём подобрать оптимальную скорость перемещения электрода.

Обычно сварку горизонтального шва ведут непрерывно до полного завершения. Однако если не удаётся держать под контролем расплав (сварочную ванну), можно попытаться изменить технику – перейти на ход с периодическим гашением дуги.

Все эти тонкости нарабатываются с приходом опыта выполнения сварочных работ. Поэтому не стоит отчаиваться, если с первых попыток ничего не получается.

Формирование горизонтального шва нужной ширины и глубины провара, как правило, достигается за счёт аккуратного поперечного перемещения горящего конца электрода от края одной стыкуемой детали до края другой.

На сварке металлов толщиной до 4 мм применяют разные варианты «рисунка» поперечного хода электрода. Каких-то конкретных рекомендаций на этот счёт нет. Главное – получить требуемую ширину шва и глубину провара.

Электрическая дуга: контроль оптимальной длины

Величину зазора между горячим концом электрода и плоскостью металла, достаточную для образования электрического разряда, называют длиной дуги. Одна из главных основ инструкции сварщика – это контроль оптимальной длины дуги.

Теоретически в режиме сварки можно получить три дуговых промежутка:

• короткий (1 – 1,5 мм);
• длинный (3,5 – 6 мм);
• нормальный (2 – 3 мм).

Для режима горения короткой дуги характерным является недостаточный прогрев металла по ширине. По краям шва, в таких случаях, отмечается так называемый «подрез» – небольшое углубление. Наличие подобного дефекта свидетельствует о низких качественных показателях сварного шва.

Режим сварки длинной дугой, как правило, сопровождается её периодическим гашением. Здесь отмечается малый прогрев металла по глубине. О хорошем качестве шва говорить тоже не приходится.

Таким образом, остаётся единственный вариант, на который следует ориентироваться начинающему сварщику – нормальная длина дуги, которая должна составлять не более Ld = 0,5-1,1 * Dэ (Ld – длина дуги; Dэ – диаметр электрода).

Управление положением электрода

Сварочный процесс может выполняться при положении электрода углом вперёд, углом назад, прямым углом. Применяя любой из этих трёх технологических приёмов, сварщик способен создавать швы в разных условиях производства работ.

Так, способ «углом вперёд» традиционно применяется для соединения элементов горизонтальным и вертикальным швами в условиях верхнего расположения деталей в пространстве (потолочная сварка). Эта же техника успешно используется для сварки неповоротных стыков труб или при сооружении самодельной печки из газового баллона.

Удерживая электрод строго под прямым углом (90º), сварщик обеспечивает исполнение работ в местах труднодоступных. Наконец, техника «угла назад» позволяет качественно выполнять сварочные работы на угловых стыках.

Устанавливая электрод «углом вперёд», обычно работают с тонкостенными металлами. В таком положении электрода получают широкий шов малой глубины. На толстостенных металлах, напротив, стараются применять технику «углом назад», обеспечивая прогрев металла на достаточную глубину.

Параметры тока и перемещение электрода

Значение силы тока и скорость перемещения электрода – значимые факторы, оказывающие влияние на качество шва. Сварка большими токами сопровождается прогревом металла до большой глубины, что позволяет наращивать скорость перемещения электрода. При условии оптимального соотношения тока и скорости движения электрода получают ровный качественный шов.

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

Перемещая электрод с определенной скоростью, следует учитывать величину мощности дуги. Чрезмерно быстрая подача электрода при малой мощности не сможет обеспечить достаточной температуры прогрева.

Как результат – не удастся проварить металл до нужной глубины. Шов просто «ляжет» на поверхности, едва «прихватив» границы кромок.

Напротив, в условиях чрезмерно медленного продвижения электрода создастся атмосфера перегрева, что грозит деформацией металла на линии сваривания. Если металлические элементы имеют тонкую структуру, мощная дуга попросту прожжёт металл.

Успешно попрактиковаться на поприще начинающего сварщика и отточить навыки выполнения швов можно при изготовлении печки на отработке, основой корпуса которой является металлическая труба. Рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.

Инструкция для начинающего сварщика

Сварочные работы допустимо выполнять только при условии применения соответствующей экипировки.

Стандартный комплект содержит:

1. Куртку, брюки, перчатки, обувь из несгораемых прочных крепких материалов.
2. Головной убор, полностью закрывающий заднюю часть головы.
3. Специальную защитную маску для лица и глаз.

Для производства сварки следует применять исправный аппарат, электрическая часть которого закрыта надёжным корпусом. Входящие в состав аппарата электрические кабели должны иметь целую изоляцию и соответствовать электрическим характеристикам прибора.

Место сварщика необходимо оснастить рабочим столом, источниками света, шиной заземления, средствами защиты от поражения электрическим током и противопожарными средствами.

И еще перед началом работ надо скрупулезно проштудировать правила электросварки, рассмотреть и изучить методы и варианты выполнения соединений.

Выводы и полезное видео по теме

Предлагаем посмотреть видеопрактикум сварки: как варят горизонтальный и вертикальный швы:

Необязательно иметь квалификацию профессионального сварщика, но владеть техникой сварки желательно. Благодаря имеющимся навыкам сварного дела, у человека появляется больше возможностей для реализации различных бытовых проектов.

При желании изучить технологию можно всегда, а практический опыт поможет овладеть техникой производства работ на высоком уровне.

Хотите рассказать о собственном опыте в выполнении сварных швов? Знаете тонкости процесса, не приведенные в статье? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.

Известно, что сварочные работы могут проводиться в нескольких плоскостях, и что наиболее характерным примером таких операций является сварка угловых швов.

От расположения углового шва относительно горизонта зависит не только порядок организации сварных операций, но и уровень их сложности, требующий соответствующей подготовки сварщика.

Угловой шов образуется при тавровых соединениях (в виде буквы Т), при соединениях внахлест и встык, он встречается во многих металлических конструкциях.

Виды сварочных положений

В зависимости от расположения в пространстве и направленности шва технология сварки может быть следующей:

• «нижнее» положение, соответствующее расположению линии шва вдоль горизонта;
• горизонтальное положение при сварке, когда стыковая линия находится под углом от 0 ° до 60 ° к горизонтальной поверхности;
• сварка в вертикальном расположении стыковой зоны (под углами от 60 ° до 120 °);
• «потолочное» сваривание, когда угловой шов располагается непосредственно над сварщиком (угол обзора – 120 °-180 °);
• «в лодочку»; при этом варианте осуществляется угловая сварка стыков, располагаемых под определённым наклоном.

Сварочные работы по первому из этих вариантов (в нижнем положении) не представляют особых затруднений даже для начинающих сварщиков.

При формировании вертикальных швов необходим учёт типа соединения и толщины заготовок, определяющих характер подготовки к сварке.

Так, перед работой обычными электродами в вертикальной позиции обязательна фиксация угловых заготовок в определённом положении с последующим прихватыванием небольшими поперечными перемычками.

Линейный вертикальный шов может формироваться одним из двух способов: сверху вниз или в обратном направлении. Обеспечить требуемое качество углового соединения гораздо легче, если делать проход снизу вверх, поскольку в этом случае сварочная ванна поддерживается встречным движением. Держатель со стержнем при таком проходе наклоняется на 80 °-90 ° к плоскости шва.

Оптимальная технология

Выполняя сварку углового шва «в лодочку», получают качественное соединение. Это наиболее удобная технология, позволяющая электроду легко достать до корня. При этом важно правильно зафиксировать заготовки. Угол между соединяемыми плоскостями должен быть ровно 90 °.

Сварку углового шва по технологии «в лодочку» начинают с нижней плоскости и ведут вверх. Перед выполнением работ необходимо ознакомится со схемой движения электрода.

При толщине металла заготовок менее 14 мм в скосе кромок нет необходимости. Если метал толще, то делают скос с одной стороны или с двух (при толщине более 40 мм).

Не всегда имеется возможность расположить детали так, чтобы выполнить угловой шов методом «в лодочку». Если сварка происходит по другой технологии (наклонным электродом), то обращают внимание на катет углового шва.

При длине катета до 8 мм делают шов однослойным, при большей длине выполняют его в 2 и более слоев. Вначале проваривают корень электродом малого диаметра, затем делают последующие проходы.

Выбор диаметра электрода и сварочного тока в зависимости от типа углового шва можно сделать при помощи таблицы.

Тип сварного шва	Толщина металла, мм	Число слоёв (проходов)	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А
Односторонний тавровый или угловой шов со скосом кромок под углом 45 °	4	1	3-4	120-160
	6	1	4-5	160-220
	8	1-2	4-5	160-220
	12	3-4	4-6	160-300
	20	6-8	4-6	160-300
Односторонний тавровый или угловой шов с двумя симметричными кромками под углом 45 °	10	2-4	4-6	160-320
	20	4-6	4-6	160-360
	40	8-16	4-6	160-360
	60	16-30	5-6	220-360

Особенности потолочного шва

Сварка потолочных швов возможна лишь при условии максимально быстрого затвердевания металла по завершении его расплавления. Это же требование предъявляется и к уже рассмотренному ранее вертикальному свариванию.

Для быстрого затвердевания металла необходимо применять электроды со специальным тугоплавким покрытием, а при сварке сочетать их круговые движения с вертикальными перемещениями.

К этому виду сварочных процедур следует прибегать только в крайнем случае, при невозможности сваривать детали в более удобной позиции.

Потолочный вид сварки характеризуется тем, что даже при незначительном отдалении электрода от ванны дуга мгновенно гасится, так как энергия к ней перестает поступать.

Вследствие этого металл остывает и сварочная ванна уменьшается в своих размерах, что может привести к короткому замыканию. Кроме того, сложность угловых работ в этом случае состоит в том, что прогрев зоны сварки осуществляется снизу.

В таком положении пузырьки расплавленного металла, поднимаясь из сварочной ванны, проникают в корень шва и заметно ослабляют его.

Левый и правый способы

Если сварка угловых или иных швов происходит в среде защитного газа, то особое значение имеет направление ведения электрода.

Различают правый и левый способы сваривания заготовок. В целом, разница между этими вариантами сплавления деталей заключается в следующем.

Правый способ расположения держателя обеспечивает лучший обзор процесса наплавления, более глубокий провар и стабильную дугу. Кроме того, сварка сопровождается минимальным количеством разбрызгивания металла.

При сварке с левым ведением дуги образуется больше брызг и получается неглубокий провар. При этом обеспечивается лучший визуальный обзор места формирования углового шва.

Одновременно с этим такое направление сварки оказывает очищающее действие на сварочную ванну. Наибольшего положительного эффекта этот способ ведения дуги достигает при работе с заготовками из алюминиевых сплавов.

Места ограниченного доступа

При прокладке любых трубных коммуникаций нередко приходится сталкиваться со сложностями, касающимися сварки в труднодоступных местах, решить которые удаётся лишь, приняв специальные меры. Проблема касается, в частности, и проводки труб из полипропилена, широко распространённых в хозяйственной практике.

При монтаже новых полипропиленовых труб особо часты ситуации, когда условия прокладки далеки от нормативных требований.

В этом случае также приходится затрачивать дополнительные усилия, состоящие в использовании при монтаже элементов трубопровода специального инструмента. Потребуется:

• сварочный паяльник особой конструкции;
• комплект дополнительных насадок (желательно – тефлоновых);
• приспособление для назрезки трубных изделий (резак, поставляемый совместно со сварочным инструментом);
• обезжиривающий раствор;
• набор соединительных элементов.

Посредством расплавления труб паяльником удаётся соединить на сварку элементы трубопровода на любом участке его прокладки. Специальные насадки позволяют сочленять трубные заготовки, отличающиеся по своему диаметру, и выполнить угловые соединения.

Способы соединения

Выбор способа соединения на пайку в труднодоступных местах (вблизи от потолка, например) определяется рабочим диаметром прокладываемых трубных каналов. При монтаже труб диаметром до 50-ти миллиметров, как правило, применяется стыковой метод (правда, в быту он используется крайне редко).

При работе с трубными заготовками с основным типоразмером свыше 40 мм применяется раструбный способ их состыковки. Для реализации этого приёма исполнителю потребуется особый сварочный механизм с центрирующим приспособлением.

В случае так называемого «седельного» сочленения к трубе встык (под прямым углом) приваривается раструбное седло, которое вместе с трубным отрезком образует Т-образный переходник.

Приём сварки на просвет

Сварку труб на просвет (в отсутствии непосредственного соприкосновения) начинают с основательной подготовки места соединения заготовок.

Для сваривания по этому методу подходят лишь трубы среднего диаметра с толщиной стенок не менее 6-12 миллиметров. При этом предполагается выборка фаски под углом 65-70 ° с обеспечением приступа в 2 мм.

Для правильной (соосной) фиксации свариваемых трубных заготовок потребуется внутренний центратор, полностью исключающий какое-либо смещение сборки. Зазор в просвете оставляется порядка 2,5 мм (его легко можно выставить, ориентируясь на электрод соответствующего диаметра).

Для сваривания подготовленной сборки подойдёт любое электродуговое оборудование (для этих целей можно воспользоваться инвертором, например).

В итоге можно сказать, что сварка угловых и по-разному ориентированных в пространстве соединений предполагает не только основательную подготовку, но и правильный выбор электродов для неё.