Дуговая сварка – это один из популярных методов соединения металлических деталей. Уже из названия ясно, что его основной особенностью является создание электрической дуги. Именно с нее все и начинается. В месте соприкосновения электрода и изделия проходит реакция, которая приводит его к значительному нагреву – оно плавится и создается сварная ванна. Расплавленная ванна и металл с наконечника «смешиваются» и «сшивают» детали. Таким образом, при передвижении самой ванны сварочником образуется шов.
Тип шва зависит от траектории электрода, силы тока, скорости, техники выполнения, диаметра наконечника. От всех этих факторов зависит не только качество шва, но и его внешний вид. Чаще всего можно услышать о следующих видах швов:
- горизонтальный;
- вертикальный шов;
- потолочный;
- нижний шов.
Самый простой и распространенный – нижний: во время его исполнения детали находятся в удобном нижнем положении, а соединение происходит без особых усилий. Наиболее сложным считается потолочный вариант – у неопытного сварщика есть риск того, что капли материала начнут падать. Они могут травмировать мастера.
Горизонтальный шов применяется, когда нужно соединить элементы по горизонтальной линии. Что касается вертикального, то здесь важно не дать металлу вытечь вниз из ванны. Не допустить этого позволяет технику узких валиков (диаметр электрода обычно достигает 1-2 мм), который предусматривает минимизацию или полное отсутствие поперечных движений. Еще один важный момент, ванна постоянно стремится вниз, потому угол наклона должен быть большим. Если металл все-таки стекает, можно увеличить скорость перемещения либо снизить силу тока. Но давайте остановимся на этом, и детально рассмотрим сварку вертикального шва далее.
Как варить вертикальный шов: особенности и техника безопасности
Как и любой метод, он имеет свои нюансы и правила. Прежде всего, вертикальный шов – это способ соединения металлических деталей в вертикальном положении. Сразу стоит подметить, что тут главным «врагом» мастера является сила гравитации. Сложность состоит в том, что капли раскаленных частиц под действием силы притяжения так и норовят стечь.
Здесь особенно важна защита сварщика. В процессе варки шва стоит соблюдать определенную технику безопасности:
- Cварку лучше проводить в прочных перчатках, а поверх них можно даже надеть рукавицы грубого типа.
- Наличие защитной маски с очками для глаз (стекло хамелеон).
- Средства для тушения возможного возгорания: можно запастись холодной водой, песком или даже огнетушителем.
- Защитная одежда из прочной ткани, которая покрывает все тело, и обувь на толстой подошве.
Знания азов процесса не всегда достаточно, чтобы провести качественную сварку изделий. Варить вертикальный шов нужно по определенной технологии.
Прежде чем приступить к процессу, обратите внимание на то, что может сказаться на качестве:
- сварочный ток;
- скорость перемещения;
- диаметр электрода;
- тип подключения (прямая или обратная полярность);
- длина дуги;
- толщина изделия;
- положение (угол);
- движения и траектория;
- техника работы.
Все вышеперечисленные пункты влияют на качество сварного шва и его прочность.
Для начала стоит разобраться с током: он подбирается так же, как и в других случаях, но для каждого изделия (толщина листа) и диаметра электрода его силу стоит сделать меньше на 10-15%. Это поможет бороться со стекающими каплями, так как уменьшится количество жидкого металла в сварной ванне. Усредненным значением является 80-100 А. Как настроить сварочный инвертор для MMA сварки? Можно вывести таблицу на основе стандартных данных.
| Ток сварки (А) | 45-55 | 100-110 | 100-110, 120-145 | 120-145 | 120-145, 200-205 |
| Диаметр электрода (мм) | 2 | 3 | 3-4 | 4 | 4-5 |
Если говорить о скорости, то нужно учитывать факт того, что чем медленнее передвигается кончик, тем шире получается сварная ванна: плавится больше материала, и застывает он, соответственно, медленнее. Потому для вертикального шва скорость движения лучше немного повысить: незначительно, чтобы успевать проварить лист, но избежать чрезмерного плавления.
Диаметр электрода подбирается, как и в для горизонтального шва. Необходимо обратить внимание на толщину металла и силу тока. Существует определенная зависимость между этими факторами. Но, поскольку ток немного уменьшен, стоит больше ориентироваться на толщину заготовки.
Тип подключения зависит от работ и материала изделий: для нержавеющей стали и тонколистовых элементов используют подключение с обратной полярностью, для плотных слоев – с прямой полярностью.
Длина дуги во время такой сварки – один из важнейших пунктов. От этого будет зависеть успешное выполнение такого метода сваривания. Для новичков – под длиной имеется в виду расстояние от электрода до обрабатываемого изделия. Идеальным показателем для нижней сварки является расстояние, которое равна диаметру электрода умноженному на 1-1,2. Но, говоря о вертикальном шве, подходящей считают короткую дугу, длина которой равна 0,5-1 диаметра электрода. Важно сохранять это расстояние в постоянном значении, постоянно приближая и отдаляя электрод.
Не стоит долго думать о толщине изделия. Достаточно помнить, что для толстого листа требуется ванна шире (а значит и сила тока, скорость чуть меньше), для тонкого – соответственно, наоборот.
Положение электрода – немаловажный фактор. Положение немного отличается от нижнего соединения, где подходящим является промежуток от 30 до 60 градусов. В сварке такого типа угол работы вначале должен составлять 90 градусов (перпендикулярно обрабатываемой поверхности): так можно достичь правильного результата и проработать всю ванну равномерно. Если применить тактику 30, 45 или 60 градусов, то можно попросту не доварить слой, и он будет неровным, бугристым и т. п. В ходе сварки можно менять угол в зависимости от используемого метода.
Движения и траекторию можно выполнять в нескольких вариантах. Для вертикального шва подходят такие виды:
- Елочкой: предполагает наличие зазоров в деталях (2-3 мм). Начинают работу от плоскости одной кромки. Сечение плавят по стенке, начиная с глубины и на себя. Затем вновь спускают до глубины и делают небольшую паузу, чтобы весь материал проварился. Такую манипуляцию следует проводить в каждой кромке.
- Лестница: подходит для деталей с большим зазором и отсутствием притупленности. Алгоритм действий выглядит так: электрод удерживают на одной кромке, а затем быстро поднимают на следующую зигзагообразными движениями, создавая условную лестницу. Валик в таком случае имеет сечение.
- Треугольником: подходит для изделий с зазором до 2 мм, с притуплением кромок. Варят снизу вверх, перемещая ванну так, чтобы металл успевал покрыть кристаллизованный валик. Тут необходимо полностью заполнить стык: электрод делает полку снизу, затем переходит в левую кромку, а потом в правую, создавая треугольник.
Техника работы – последний и важный фактор. Всего существует два способа: «снизу вверх» и «сверху вниз».
Техника вертикального шва
Рассматривая способ «сверху вниз», стоит сказать, что он является менее удобным. «Сверху вниз» – это способ сваривания, когда электрод располагается в самом верху перпендикулярно к элементам, а дальше он производит движения вниз, к самому основанию.
Тут механизм действия следующий: стоит дождаться первых капель расплавленного материала. И передвигать ванну вниз так, чтобы стекающие капли не расплескивались и не создавали наплывы. При этом важно препятствовать концом быстрому стеканию капель. Сложность в том, чтобы шов успел застыть и не растечься, ибо расплавленный металл вытекает, а ванна может попросту не успеть застыть. Ванна должна быть перед электродом, в таком случае капли не упадут. Для этого можно немного наклонить электрод от горизонтальной линии (на 10-15 градусов). Постоянный контроль сплава – это сложная задача, потому данный метод менее популярен среди пользователей.
При выполнении работ этим способом необходимо соблюдать некоторые правила:
- Следует уменьшить силу тока, чтобы снизить интенсивность прогрева.
- Можно взять электрод меньшего диаметра.
- Скорость движения должна полностью соответствовать значению тока, но быть ниже обычной.
- Если капли все-таки расплескиваются, можно увеличить скорость перемещения, ток и ширину ванны.
Метод дает неплохие результаты, но для его освоения требуется немало времени и усилий, потому он подходит не всем.
Способ «Снизу вверх» является противоположностью предыдущего: его используют чаще. Эффект от работы значительно лучше, а пользоваться данным способом могут даже не профессионалы. Процесс заключается в следующем: электрод располагается под прямым углом (80-900) у самого основания деталей вертикального расположения и плавит его. Далее необходимо поднимать стержень под углом 45-50 градусов к горизонтальной линии так, чтобы нижний слой расплавленного материала успевал застыть. Это предотвратит стекание капель вниз.
Сварная ванна должна следовать за электродом вверх, до конца сечения. Таким образом, расплавленные элементы быстро застывают после того как источник тепла перемещается выше, создавая условную подставку для стекающего сверху металла – так создается вертикальный шов. В случае, когда необходим наибольший провар (толстый лист, слабый ток и т. п.), электрод лучше держать под прямым углом. Согласно этой технологии, надо вовремя передвинуть электрод, когда слой достаточно расплавлен. Иногда можно даже убрать электрод, чтоб застывшая масса сформировала «порог». При перемещении можно совершать колебательные движения. Данный способ, как и предыдущий, имеет некоторые особенности:
- Скорость движения зависит от положения электрода и силы тока: под прямым углом воздействие на детали будет сильнее, двигать его стоит быстрее, под «косым» углом – наоборот.
- Сила тока выставляется по параметрам электрода и толщины, но большие значения практически не применяются.
- Контроль за ванной: передвигается в момент кристаллизации нижнего слоя.
- Длина дуги должна быть небольшой (2-4 мм).
Правильное выполнение алгоритма даст наилучший и качественный результат, а сварной шов будет высокой прочности.
Как варят вертикальный шов: нюансы работы
Как и в любом методе, вертикальные швы имеют свои нюансы создания. Для правильного проведения процесса следует помнить о следующей специфике:
- Следует понимать, что гравитация постоянно тянет жидкий металл к полу, создаются некоторые наплывы. Их появление может ухудшить качество шва. Чтобы избежать такого дефекта, валики нужно делать небольшого размера – оптимальное значение должно быть сопоставимо с диаметром электрода (с возможным превышением в 2 раза). Также не стоит допускать боковых смещений кончика: это может испортить шов.
- Сила тока в любом случае должна быть ниже максимальной отметки, чтобы избежать подрезов.
- Оси валика и кончика электрода должны располагаться параллельно. Начинать сваривание нужно под прямым углом, с отклонением в 5-10 градусов. Иначе в сечении появится «козырек», который будет мешать нормальному стеканию капель.
- Нужно использовать движения вверх-вниз, чтобы увеличить размер (ширину) шва.
- Важно удерживать минимальную форму капель, чтобы материал застывал с большей скоростью. Чтобы капли были меньше, необходимо уменьшить размер дуги (расстояние от кончика до сечения) и совершать электродом движения вверх, в сторону (но не поперечные).
Лучше использовать технику «снизу вверх», если нет достаточного опыта и уверенности в варке вертикальных швов.
