Правильно сварить металл дуговой сваркой

Правильная дуговая сварка: основы

Вопрос выполнения правильной дуговой сварки волнует большое количество как начинающих, так и практикующих сварщиков. В этой статье рассмотрим, как же выполняется правильная дуговая сварка, что потребуется вам для ее выполнения, основные правила работы. Для правильной сварки очень важна техника процесса.

Этап первый - подготовка металла.

Металл, что выбран для конструкций, предварительно очищают и выправляют.

Очистку нужно проводить еще до сварки. Металл в месте сварки тщательно чистят от загрязнений, что могут стать причиной дефекта сварочного шва - влаги, ржавчины, различного рода загрязнений, масла. Особенно внимательно следует отнестись к зазору между кромками металла. Если загрязнения попадают в этот зазор уже непосредственно во время сварки, то есть два способа избавиться от них - использовать сжатый воздух для продува, или при помощи горелки прожечь кромки.

Очистка производится щетками - ручными и механическими, гидропескоструйным способом, дробометным, иглофрезами, используются и растворы кислот, щелочей.

Возбуждение дуги.

Чтобы получить возбуждение дуги, сварщик прикасается к металлу кончиком электрода, а потом быстро отводит его в сторону, примерно на 2 мм. В результате этого действия образуется дуга, а постоянную ее длину поддерживают простым опусканием электрода по мере его расплавления и уменьшения длины. До того момента, как образуется дуга, сварщику нужно закрыть глаза и лицо щитком, или шлемом, во избежание получения травм.

Есть и другой способ возбудить дугу: сварщик должен быстро чиркнуть по поверхности металла электродом, после чего отвести его в сторону, в результате чего так же образуется дуга.

Дугу всегда рекомендуют держать короткой, так как при короткой дуге не образуется большого количества металлических капель, электрод плавится вполне спокойно и дает равномерный пучок искр. Также, при короткой сварке величина проплавления металла является максимальной.

Сварка стыков.

Выполняя сварку стыкового шва, если он выполняется без скоса кромок, то валик накладывается обязательно с небольшим утолщением, либо с одной, либо с двух сторон стыка. Чтобы избежать возникновения такого дефекта сварки, как непровар, нужно обеспечить равномерное расплавление металла кромок по всей толщине шва.

От правильно выбранного тока и диаметра электрода зависит провар шва металла, толщиной до 6 мм при стыковой сварке. При правильно подобранном диаметре электрода и приемлемом токе сварке, обеспечивает необходимый провар шва металла от 4 до 8 мм. Величину тока рекомендуется подбирать исключительно опытным путем, то есть, сваривая пробные планки из металла той же толщины.

Особенности сварки угловых швов.

При сварке угловых швов на металл действует сила тяжести, поэтому он постоянно стремится стечь в нижнюю плоскость. Сварку угловых швов в нижнем положении рекомендуется проводить в так называемом положении в «лодочку», а изделие нужно располагать так, что в металл перед дугой не стекал шлак. На самом деле, расположить изделие в нужном положении не всегда возможно.

Проводя сварку углового шва, у которого нижняя плоскость расположена горизонтально, вы можете получить непровар одной из кромок шва или ее вершины. Для избежания непровара сварку нужно начинать в плоскости (вариант а) и вести электрод как показано на рисунке (вариант б).

Электрод обязательно нужно держать под углом 45 градусов к листам, а во время сварки нужно слегка наклонять электрод то в одну, то в другую сторону (на рисунке – в).

Итак, в этой статье были рассмотрены основные параметры и техника дуговой сварки. Правильная дуговая сварка должна осуществляться по указанным выше правилам, только в этом случае можно обеспечить высокое качество изделия, в ином же случае, могут возникать дефекты сварки, и вследствие чего - снижение надежности конструкции.

Сварка тонколистового металла

Основным затруднением при сварке тонколистовой стали (менее 3 мм) электрической дугой является возможность сквозного проплавления металла в отдельных местах шва. Образуемые при этом отверстия трудно поддаются заварке.

В тех случаях, когда не предъявляются особые требования в отношении внешнего вида и формы шва (например, при сварке из стали малонапорных неответственных трубопроводов, бочек и других изделий), листовую сталь толщиной 1,5—2,5 мм можно сваривать постоянным током прямой полярности от обычных источников питания, например, сварочных преобразователей ПСО-300-3, сварочных выпрямителей ВД-301 и др. используя электроды диаметром 3—4 мм и максимальный ток 140—180 а.

Для сварки более тонкой стали, а также изделий, к которым предъявляют повышенные требования в отношении внешнего вида и формы сечения шва (стыки труб, узлы трубчатых конструкций, испытывающих ударные и вибрационные нагрузки и другие изделия), применяют электроды меньшего диаметра и малые сварочные токи:

При выполнении швов внахлестку ток увеличивают на 10—15%, а тавровых — на 15—20% по сравнению с указанными значениями.

Для сварки на малых токах применяют электроды со специальными покрытиями, обеспечивающие легкое возбуждение и устойчивое горение дуги; замедленное плавление электрода во избежание получения швов с большим утолщением; получение жидкотекучего расплавленного металла, дающего удовлетворительный внешний вид шва.

Этим требованиям удовлетворяет, например, электрод ОМА-2 с покрытием состава: 36,5% титанового концентрата, 3,5% марганцевой руды, 2% калиевой селитры, 6% ферромарганца, 5,2% ферросилиция, 46,8% муки и 15—18% жидкого стекла. Электроды ОМА-2 применяют только для сварки углеродистой стали (см. табл. 5). Для сварки тонкой углеродистой и низколегированной стали (типа хромансиль) предназначены электроды МТ-2, разработанные Киевским политехническим институтом и имеющие покрытие состава: 50% титановой руды (концентрат), 20% полевого шпата, 20% ферромарганца, 2% хромовокислого калия, 8% декстрина. Покрытие замешивают на водном растворе декстрина. Сварку электродами МТ-2 лучше вести на постоянном токе прямой полярности. При толщине металла более 1 мм можно применять переменный ток. Необходимо пользоваться амперметром для точного замера тока.

Сварку тонкой стали лучше вести на толстых теплоотводящих подкЛадках из меди, без зазора между кромками листов и без поперечных движений концом электрода. Можно применять остающиеся стальные подкладки или вместо них зажимать между кромками стальную полоску и вести по ней сварку, расплавляя кромки листов косвенным действием тепла дуги. Сталь толщиной 0,5— 1 мм также сваривают внахлестку с проплавлением верхнего листа металлическим или угольным электродом, что устраняет возможность сквозного прожога. При этом листы укладывают на стальную подкладку и зажимают в приспособлении вдоль линии шва с обеих сторон его.

Хорошие результаты обеспечивает сварка тонкого металла способом «сверху вниз», так как при этом уменьшается глубина про-плавлёния основного металла и возможность сквозного прожога свариваемого металла. Данный способ нашел широкое применение в практике.

При сварке тонкого металла на малых токах следует применять легкий электрододержатель и гибкий провод сечения не более 6—10 мм 2 .

Для сварки тонкого металла на малых токах применяются специальные источники питания. Например, для сварки постоянным током — преобразователи ПСО-120, выпрямители ВСКГ-30, ВД-101, для сварки переменным током — трансформаторы СТАН-0, ТС-120 и др. Для этих же целей Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработаны транзисторные источники питания типа АП-4, АП-5 и АП-6 для сварки постоянным током от 0,05 до 300 а и в импульсном режиме.

Применяемые для сварки тонкого металла источники питания позволяют плавно регулировать величину тока при малых его значениях и имеют несколько повышенное напряжение холостого хода, облегчающее возбуждение дуги.

Тонкую сталь можно сваривать также угольным электродом на постоянном токе по отбортовке кромок на режиме: диаметр электрода 6—10 мм, ток 120—160 а, скорость сварки 50—70 м/ч. Сварка ведется без присадочного металла, так как металл шва образуется при расплавлении отбортованных кромок. При сварке более толстого металла угольным электродом в шов закладывается проволока или полоска, расплавление которой дает добавочный объем жидкого металла для образования металла шва.

Для тонкого металла широко применяется газовая сварка, которая, однако, дает повышенные тепловые деформации изделия. Хорошие результаты обеспечивает сварка тонкого металла в защитных газах — аргоне, углекислом газе. Для стали толщиной 1—2 мм можно применять полуавтоматическую и автоматическую шланговую сварку под флюсом проволокой малых диаметров, со скоростью до 100—120 м/ч. Наиболее экономичной для изделий из тонкого металла является электрическая контактная сварка, обеспечивающая получение высококачественных швов при минимальных деформациях свариваемого металла.

Окончательный выбор того или иного способа сварки тонкой стали определяется конструкцией и назначением изделия, а также условиями и возможностями производства.

Как правильно сваривать металл? Инструкция

• сварочный аппарат
• сварочные материалы
• защитная одежда
• маска
• щетка по металлу
• молоток

Соединяемые металлические части при этом плавятся под действием дугового разряда в той зоне, которая с ним контактирует, а после этого расплавленная зона застывает и создает прочный шов. Перед тем как сваривать металл, требуется освоить работу с дуговой сваркой. Чтобы знать, как правильно сваривать металл, необходимо выяснить, какие виды металлов поддаются такой обработке, а какие нет. Дуговая сварка происходит под действием теплоты из сварочной дуги, и такая дуга представляет собой устойчивый электрический разряд. Он совмещен с ионизированной смесью паров металлов и газа, имеет большую плотность тока и высокую температуру, которая превосходит точку плавления металлов. Для создания разряда к электроду и металлу, который необходимо сварить, подводят источник постоянного или переменного напряжения.

Сварочная дуга возникает при поступлении электричества между металлом и стержнем электрода. Тепловая энергия выделяется в дуге, так как сопротивление сварочной дуги превосходит сопротивление от электрода и проводов. Чтобы дуга образовалась и продолжала гореть, необходимо наличие положительно и отрицательно заряженных частиц в пространстве между металлом и электродом. Процесс их образования, называемый ионизацией, начинается, как только зажигается дуга, и непрерывно поддерживается весь период ее горения. Чтобы сварка получилась качественная, в первую очередь свариваемый металл очищается от грязи и посторонних веществ. Необходимо удалить краску, ржавчину, окалину при помощи молотка или металлической щетки или ветоши с растворителем. Если загрязнение очень трудно удалить, можно обработать их паяльной лампой и очистить щеткой после этого.

Если на металле имеются посторонние примеси и грязь, это нарушит однородность шва и приведет к нежелательному образованию в нем пор. Типы сварочных соединений существуют и могут быть использованы разные, но в основном пользуются популярностью стыковое, угловое, тавровое и нахлесточное его виды. Угловой и тавровый виды хороши тем, что края могут совмещаться, находясь под самыми разными углами друг к другу. Чтобы выполнить качественный сварочный шов, который прошел бы сквозь всю толщину металла без пустот, специалисты рекомендуют производить разделку, если толщина листа превышает 3 мм. Это дает возможность провести сварку при помощи нескольких швов, слоями, и уменьшает напряжение металла и его деформацию, улучшая соединение.

Неприятная особенность сварки — возможная сильная деформация готовой конструкции сразу после остывания швов. Она происходит оттого, что охлаждаясь, металл меняет форму изделия и стягивает его. Поэтому необходимо предпринимать меры, чтобы форма конструкции в готовом виде не отличалась слишком сильно от планируемой. Прямые углы иногда превращаются в тупые или острые, нарушается плоскость.Чтобы избежать деформации, производится жесткая сборка и применяются специальные прихваты. Те детали, которые должны быть соединены, фиксируются при помощи нескольких струбцин, стяжек, зажимов или прочих подобных изобретений. Но даже жестко зафиксированное изделие может сильно деформироваться, если не знать нескольких секретов сварки, которые могут это предотвратить.

С целью сохранить изделие недеформированным после сварки, на нем делаются несколько коротких швов с небольшим сечением в самых разных частях конструкции. Эти швы называют прихватами и располагают так, чтобы они своим напряжением компенсировали друг друга. При стыковом соединении такой эффект обеспечит наличие прихватов, расположенных на разных сторонах детали. Если при этом работа ведется при помощи сварочного аппарата с постоянным током, это дает дополнительные возможности при работе в управлении режимом сварки. Для этого достаточно менять подключение кабеля и зажима местами. Привычный режим сварки предполагает подсоединение электрода к клемме на минус, а металла к плюсу, и называется прямой полярностью. Такой режим обеспечивает материалу хороший прогрев, что необходимо для качественной сварки, особенно если изделие массивно.

Но иногда при сварке имеется необходимость уменьшить силу нагрева — например, при работе с тонкими листами. Чтобы избежать прожога, а в работе с легированной сталью предотвращает выгорание легирующих элементов, нужно пользоваться меньшей температурой. Для того чтобы уменьшить нагрев, применяется обратная полярность, когда металл и электрод меняются местами в подключении. При этом поток электронов меняет направление и нагревает не свариваемую поверхность, а только электрод. Время до появления устойчивой сварочной дуги сокращается уменьшением диаметра электрода, что обеспечит дополнительно увеличение плотности тока. Скорость появления дуги выше, когда работа идет с обратной полярностью при постоянном токе. В том случае, если как источник тока применяется выпрямитель или трансформатор, ток может не совпадать с установленным по силе.

Если силы тока при сварке недостаточно, то основной металл тоже будет разогреваться медленнее, чем нужно. В этом случае, если увеличить ток сложно, необходимо непрерывно двигать в работе электродом вверх-вниз, чтобы шлак не залил дугу и не образовывались на границе шва завороты. Если же ток, напротив, слишком велик, то шлак становится излишне жидким и металл льется через края шва, а электрод слишком быстро расплавляется. Требуется или уменьшить ток, или вести электродом по шву быстрее, чтобы основной металл не успевал излишне раскалиться. При повышенной силе тока требуется большая точность движений, поэтому сваривать металл сложнее всего.

Источники: http://stalevarim.ru/pub/pravilnaya-dugovaya-svarka-osnovy/, http://metallicheckiy-portal.ru/articles/svarka/dugovaa_svarka/texnika_ruchnoi_dugovoi_svarki/svarka_tonkolistovogo_metalla, http://uznay-kak.ru/dom-sad-i-ogorod/raznoe/kak-pravilno-svarivat-metall-trebovaniya-k-svarivaniyu

Поделитесь своим мнением