Сварка вертикальных и горизонтальных швов

Условия для качественного вертикального шва

Практически все начинающие специалисты не знакомы с основными условиями получения качественного вертикального шва. Кроме этого, он должен характеризоваться высокой прочностью, быть выполненным качественно и иметь эстетичный вид.

Можно выделить несколько основных ошибок, которые допускаются при проведении подобной работы:

1. На момент поджога стержень должен находится в перпендикулярном состоянии. Если будет угол, то дуга может быть нестабильной.
2. Чем меньше длина дуги, тем быстрее происходит кристаллизация материала. За счет этого снижается риск появления подтеков. Однако, многие не соблюдают эту рекомендацию, так как небольшая дуга снижает показатель производительности.
3. Стержень накланяется для снижения вероятности появления подтеков, но выдерживать острый угол достаточно сложно.
4. При появлении подтека рекомендуется увеличить силу тока и ширину шва. За счет этого можно существенно ускорить процесс кристаллизации вещества.

Для получения соединения с высоким показателем качества нужно уделить внимание подготовительному этапу. Примером можно назвать удаление пыли и грязи, остатков краски и масла, ржавчины

В некоторых случаях проводится точечная сварка, за счет чего риск появления потеков снижается в несколько раз.

Качественный вертикальный шов

В заключение отметим, что качество сварочного шва зависит от довольно большого количества параметров. Примером можно назвать мастерство сварщика или характеристики соединяемых материалов. В зависимости от некоторых из приведенных выше параметров проводится выбор наиболее подходящей технологии.

Меры предосторожности

Плотная куртка и брюки являются обязательном атрибутом сварщика при выполнении работ на потолке. Перчатки в обязательном порядке должны иметь широкие края, которые бы закрывали манжеты. В противном случае окалина может закатиться за одежду и обжечь руки. Нужно одевать специальный головной убор без козырька, но с широкими полами, которые бы закрывали ворот куртки. То же самое касается и брюк. Нижние части штанин должны быть широкими и располагаться внахлест на верхнюю часть обуви.

При ударе о землю брызги разлетаются в разные стороны на приличное расстояние

Очень важно, чтобы рядом не было легковоспламеняющихся материалов. Отбивая шлак, сварщик должен быть в защитных очках, ведь осколки будут лететь вниз. А чтобы работу выполнить качественно, следует давать хотя бы небольшие, но частые передышки

Они помогут снять усталость с мышц рук и шеи

А чтобы работу выполнить качественно, следует давать хотя бы небольшие, но частые передышки. Они помогут снять усталость с мышц рук и шеи.

Потолочную сварку освоить с первого раза не удастся. Нужно запастись терпением, долго и много практиковаться. Но после освоения метода уже можно приступать к сварке труб и металлоконструкций любой сложности.

Траектория движения

Особое влияние на шов оказывает траекторию движения электрода. Она в любом случае имеет колебательный характер. Иначе две поверхности сшить не удастся.

Колебания могут быть похожи на зигзаги с разным шагом между острыми углами траектории. Они могут быть плавными, напоминающими движение по смещенной восьмерке. Траектория может быть подобна елочке или прописной букве Z с вензелями вверху и внизу.

Идеальный шов имеет постоянную высоту, ширину, равномерный внешний вид без дефектов в виде кратеров, подрезов, пор, непроваров. Название возможных изъянов говорит само за себя. Хорошо отработав умения, можно успешно накладывать любой шов, сваривать разнообразные металлические детали.

Различные технологии

Техника сварки вертикальных швов имеет три варианта. Их выбор зависит от величины зазора, толщины свариваемых металлов, размера притупления кромок.

Треугольник

Технология основана на наиболее популярном способе ведения процесса снизу наверх. Расплавленный металл находится поверх слоя, который еще только начал застывать. Стекая вниз, он закрывает валик шва. Это не позволяет новым каплям стекать по дорожке.

Способ применяется, когда предстоит соединить детали, имеющие толщину не более 2 мм. Сварка этим методом может обеспечить хороший результат при маленьком зазоре. Также необходимо обеспечить максимальное притупление кромок. Оно должно находиться в диапазоне от 1-2 мм. При сварке расположение ванны должно быть под углом.

Это положение дало название способу — «треугольник». Угол обеспечивается следующим образом:

• в начале процесса сварки создают полочку;
• при поднятии по стенке сварочной дуги по направлению к зазору происходит притупление кромок с помощью их плавления;
• спуск по правой стенке;
• переход на левую стенку;
• формирование там сварочного шва.

Необходимо выполнять рекомендации по выбору характеристик, как правильно сваривать вертикальный шов способом «треугольника». Диаметр электрода по этому методу должен быть равен 3 мм. Среднее значение электрического тока 90-100 А. До окончания заполнения стыка электрод следует перемещать по указанной траектории. Хорошо подходит для углового вертикального шва.

Елочка

Конец электрода совершает сложные движения. Суть метода состоит в том, что электрод двигается из глубины, по ходу проплавляя поверхность кромки. При возвращении внутрь он начинает проплавление второй кромки. Затем операции повторяют на небольшой высоте.

Такой вид сварочного шва подойдет, когда зазоры между свариваемыми изделиями составляют 2-3 мм. Необходимо притупление кромок. Сечение валика меньше, чем при предыдущем способе. Процесс начинают по выбранной кромке. Электрод подают из глубины зазора «на себя».

Технология проведения сварочного процесса состоит в следующем:

• от зазора по одной из кромок, прижимая к ней электрод, подавать его «на себя», пройдя всю толщину заготовки;
• совершив небольшой подъем, способом «от себя» вернуть электрод на место зазора;
• после поплавки перейти на другую кромку и совершить те же действия;
• указанные операции повторять до самого верха сварного шва.

Сварку ведут короткой дугой. Метод обеспечивает равномерность нанесения сварочного материала на всем пространстве зазора. Необходимо следить за тем, чтобы не было образования на кромке шва подрезов, а также подтеков металла. Желательна непрерывность процесса, исключая моменты, когда необходимо заменить электрод. Не должно быть чрезмерного наплавления кромок. Полученный шов по форме напоминает конфигурацию елки.

Лестница

Находит применение, когда между свариваемыми деталями существует большой зазор. Его значение может превышать 2 мм. Также метод возможен при отсутствии или небольшом притуплении кромок.

Методика получения в этом случае неплохого вертикального сварочного шва и как его варить является несложной. Движения электрода имеют зигзагообразный характер. Перемещение электрода осуществляются от одной кромки к другой. Величина подъема должна быть небольшой и постоянной. Дугу при сварке следует сохранять короткой. Диаметр электрода — 3 мм. Ток имеет небольшое значение — 80-100 А. Процесс следует вести не прерываясь.

Особенность метода в том, что на кромках электрод останавливается на продолжительное время, а переход с одной кромки на другую происходит быстро. Сечение валика при способе «лесенкой» является небольшим — получается так называемый «легкий» валик. Этот способ особого труда не представляет и подходит начинающим сварщикам.

Критерии выбора оборудования и материалов

Перед началом любого обучения необходимо оборудовать сварочный пост домашнего умельца. В первую очередь это касается сварочных аппаратов и электродов, а затем уже переходить к азам.

Для проведения разовых работ можно арендовать сварочный аппарат у специализированных компаний, но если работы предстоит много, лучшим решением будет покупка надежного, с достаточным уровнем мощности агрегата.

Можно выполнить сварку газом, но это более затратный способ. Для различных целей промышленностью выпускаются следующие виды оборудования:

• сварочный аппарат (трансформатор), предназначен для преобразования переменного токов в сварочный ток большой силы. Дешевые аппараты для сварки могут сильно перегреваться даже при небольших нагрузках, да и сварочный ток они выдают неравномерный с большими перепадами;
• выпрямители преобразуют переменный ток сети в постоянный. Это наиболее производительные аппараты, обладающие хорошими характеристиками, но стоят они на порядок дороже;
• современные инверторы способны преобразовывать переменный ток в постоянный, они отличаются высокими производительными характеристиками при небольших габаритах и весе. На сегодняшний день это самый доступный, надежный вид сварочного оборудования, многие сварщики пользуются ими. Это оптимальный вариант для начинающих, на котором можно отрабатывать азы работы с электродами.

Начинающим надо знать, что для электродуговой сварки применяют электроды. Информация об электродах относится к азам обучения. От качества электрода и подходящего по составу сердечника зависит успех сварки.

Изделие достаточно простое по конструкции. Это стальная проволока из различных материалов и сплавов, с нанесенной на нее специальной обмазкой (покрытием).

Покрытие предотвращает попадание в сварочную ванну нежелательных газов. Для бытового использования наиболее подходят электроды с толщиной сердечника 3 мм. Ручная сварка очень тонкого листового металла производится электродами сечением 2 мм.

Варианты последующей обработки

На практике встречаются три аналогичных метода:

1. Термическая обработка проводится для ликвидации остаточного внутреннего напряжения шовного соединения путём локального или общего прогревания конструкции.
2. Механическая зачистка применяется для удаления шлака и окалины с поверхности швов.
3. Химическая обработка помогает обезжирить соединение и покрыть шов защитным слоем, предотвращающим окисление, которое неминуемо, если конструкция будет находиться в агрессивной среде.

На практике изготовления конструкций часто применяется поэтапный метод использования перечисленных вариантов.

Как варить шов

При сварке в нижнем положении никаких сложностей не возникает даже у начинающего сварщика. А вот все остальные положения требуют знания технологии. Для каждого положения есть свои рекомендации. Техника выполнения сварных швов каждого типа рассмотрена ниже.

Сварка вертикальных швов

Во время сваривания деталей, находящихся в вертикальном положении, расплавленный металл под действием силы тяжести сползает вниз. Чтобы капли не отрывались, используют более короткую дугу (кончик электрода находится ближе к сварной ванне). Некоторые мастера, если позволяют электроды (не залипают), вообще их опирают на деталь.

Подготовка металла (разделка кромок) проводится в соответствии с типом соединения и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в заданном положении, соединяют с шагом в несколько сантиметров короткими поперечными швами — «прихватками». Эти швы не дают деталям смещаться.

Вертикальный шов можно варить сверху-вниз или снизу-вверх. Удобнее работать снизу-вверх: так дуга толкает сварную ванну вверх, препятствуя ее опусканию вниз. Так проще сделать качественный шов.

Как варить вертикальный шов снизу-вверх: положение электрода и возможные движения

В этом видео показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода снизу-вверх без отрыва. Продемонстрирована также техника короткого валика. В этом случае движения электрода происходят только вверх-вниз, без горизонтального смещения, шов получается почти плоским.

Выполнять соединение деталей в вертикальном положении можно с отрывом дуги. Для начинающих сварщиков это может быть более удобным: за время отрыва металл успевает остыть. При таком способе можно даже опирать электрод на полочку сварного кратера. Так проще. Схема движений практически такая же, как без отрыва: из стороны в сторону, петельками или «коротким валиком» — вверх-вниз.

Как варить вертикальный шов с отрывом смотрите в следующем видео. В этом же видеоуроке показывается влияние силы тока на форму шва. В общем случае ток должен быть на 5-10 А меньше рекомендованного для данного типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется экспериментально.

Иногда варят вертикальный шов сверху-вниз. В этом случае при розжиге дуги держите электрод перпендикулярно к свариваемым поверхностям. После розжига в таком положении прогрейте металл, потом опустите электрод и варите уже в таком положении. Сварка вертикального шва сверху-вниз не очень удобна, требует хорошего контроля сварной ванны, но и таким способом можно добиться неплохих результатов.

Как варить вертикальный шов электросваркой сверху-вниз: положение электрода и движения его кончика

Как варить горизонтальный шов

Горизонтальный шов на вертикальной плоскости можно вести как справа-налево, так и слева-направо. Разницы нет никакой, кому как удобнее, тот так варит. Как при сваривании вертикального шва, ванна будет стремиться вниз. Потому угол наклона электрода достаточно большой. Его подбирают в зависимости от скорости движения и параметров тока. Главное, чтобы ванна оставалась на месте.

Сварка горизонтальных швов: положение электрода и движения

Если металл стекает вниз, увеличивайте скорость движения, меньше прогревая металл. Еще один способ — делать отрывы дуги. За эти короткие промежутки металл немного остывает и не стекает. Также можно немного снизить силу тока. Только все эти меры применяйте поэтапно, а не все сразу.

В видео ниже показано, как правильно сваривать металл в горизонтальном положении.

Потолочный шов

Этот вид сварного соединения — самый сложный. Требует высокого мастерства и хорошего контроля сварной ванны. Для выполнения этого шва электрод держат под прямым углом к потолку. Дуга короткая, скорость движения — постоянная. Выполняют в основном круговые движения, расширяющие шов.

2 метода создания вертикального шва дуговой сваркой

Главная сложность, с которой сталкивается любой начинающий специалист при выполнении вертикального шва дуговой сваркой, связана с формой самого соединения. Так как оно располагается вертикально, то расплавленный металл, подчиняясь законам физики, стремится стечь. А значит, сложнее обеспечить высокое или хотя бы приемлемое качество работы.

Поэтому основная задача специалиста состоит в том, чтобы не только сделать шов, но и удержать расплавленную массу в рабочей области

Для этого необходима стабильность, иными словами, важно обеспечить постоянную электрическую дугу, которую удерживают на наименьшем допустимом расстоянии между ванной и электродом

1. Сварка снизу вверх.

Данный способ используется чаще всего и предполагает, что работа ведется от нижней части стыка к верхней. В результате сварщик может контролировать расплав, ведь его легче удерживать в ванне. Тогда получается качественный и надежный шов.

Но прежде чем приступать к сварке, важно подготовить кромки соединяемых элементов – для этого их обрабатывают абразивом. Далее настраивается оборудование, выставляются основные показатели, такие как сопротивление, сила тока, подбирается электрод

После чего по всему стыку необходимо сделать прихваты длиной 1-2 см. За счет их равномерного расположения предотвращается деформация поверхности изделия, вызванная резким повышением температуры

В процессе создания вертикального шва дуговой сваркой между электродом и рабочей поверхностью важно держать угол, равный 45–90°

По инструкции сварщик должен выполнить следующие действия:

• Подсоединить электрод к металлу, обеспечивая образование дуги.
• Сделать прихватки, начиная от середины и двигаясь к краям. Они должны находиться друг от друга примерно на одинаковом расстоянии, их точное число варьируется в зависимости от размеров будущего соединения.
• Сформировать шов, двигаясь снизу вверх.
• Не позволять расплаву вытекать за пределы рабочей ванны.

Перемещение электрода не должно происходить слишком быстро, поскольку на большой скорости исключается хороший прогрев заготовок. Однако медленная работа чревата тем, что будет собираться очень большой объем расплава, стекающего по металлу

Важно выбрать скорость, обеспечивающую оптимальное количество расплавленного металла в ванне

Помимо поступательного движения электрода снизу вверх, совершаются также поперечные движения. Для этого может использоваться любой подходящий прием, например, «полумесяц», «елочка». Метод поперечного перемещения расходников разрешается применять лишь при толщине заготовок более 4 мм.

Еще одно важное правило работы с вертикальными швами: стык проходят, не останавливаясь. Это представляет главную сложность для молодых специалистов

Но со временем они нарабатывают необходимые навыки, и такая разновидность сварки больше не вызывает прежних трудностей.

2. Сварка сверху вниз.

Данный способ создания вертикального шва дуговой сваркой тоже активно используется сварщиками, однако для его применения важно знать об одном нюансе, так как в противном случае выполнение такой работы окажется очень проблематичным. При поджиге дуги важно, чтобы электрод располагался под прямым углом к рабочей поверхности

После начала работы держатель немного опускают, чтобы угол между электродом и металлом составлял 15–20°.

Проводка электрода по стыку предполагает также поперечные движения. Последние, по желанию сварщика, могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными либо волнообразными. При использовании данного метода расплав должен оставаться в ванне, равномерно распределяясь в ней. Нужно понимать, что этот способ вертикальной сварки сложнее первого. Но его особенно ценят опытные мастера как возможность создания действительно качественных и прочных швов.

Способы сварки потолочного шва

Эксперты выделяют несколько методик сварки потолочных валиков:

1. Полумесяц (дуговой). Этот метод предусматривает угловой наклон электрода (90-140 градусов) к поверхности. Далее необходимо делать зигзагообразные колебательные движения, напоминающие дугу. Сварной элемент будет передвигаться по направлению от кромки к кромке, обеспечивая прочную сварку.
2. Лесенка. Обладает схожими особенностями со сваркой полумесяцем. Используя обозначенную методику, электрод следует разместить под углом 90-130 градусов к металлической поверхности. Ввиду опасности стекания раскаленного металла, при исполнении операции сварной элемент нужно отвести в сторону. Как только он остынет, электрод возвращают на место работы, после чего операцию возобновляют. Лесенка имеет визуальное отличие от полумесяца в итоговом исполнении. Различие между ними заключается в том, что шовное соединение приобретает удлиненную форму.
3. Обратно-поступательный способ. Особенность этого метода заключается в том, что сварной элемент несколько раз проходит по поверхности шва. Изначально нужно сформировать корневой валик, обладающий сечением в пределах 3 мм. Потом его нужно оставить на некоторое время остыть. После полного охлаждения металла, электрод возвращают на поверхность.

Важно! Самый простой вариант – сварка полумесяцем. Обратно-поступательный метод и лесенка считают более трудоемкими, однако соединение у них выходит максимально прочное

Какими электродами лучше варить трубы отопления: металлы, оборудование, инструкции

Для начинающего электросварщика имеющего небольшой опыт работы важно на начальном этапе сделать два основных шага – правильно выбрать сварочный аппарат и также правильно подобрать к нему электроды. Почему важны именно эти моменты? Дело в том, что сварочные электрические аппараты имеют свои особенности

Для новичков лучше использовать инверторный сварочник постоянного тока. Это небольшой компактный прибор, устройство которого основано на полевых транзисторах, он выдает постоянный ток, который легко можно регулировать. Даже самый простой инвертор позволит новичку научиться держать дугу и правильно регулировать ток. Для более опытных мастеров можно попробовать поработать на аппарате переменного тока. Он мощнее, у него больше запас по мощности, а для сварки труб отопления это большой плюс. Но у него есть и минус – с ним сложно работать, для новичка трудно поймать дугу, нужен опыт, чтобы правильно выставить сопротивление резистора, да и по размерам это устройство намного больше бытового инвертора.

Что касается выбора электродов, то здесь стоит учитывать качества каждой марки, поскольку и диаметр стержня и марка оболочки сильно влияют на качество шва. Для работы используются:

• Марка С – электроды с целлюлозным покрытием. Основное назначение соединение ответственных швов на материале с большой толщиной металла;
• Марка RA – электроды рутилово-кислотные основной вид электродов для работы с металлическими трубами. Особенность этой марки заключается в быстром покрытии шва слоем шлака, который придется удалять.
• Марка RR – электроды для тонких и аккуратных работ. Марка позволяет получить почти ювелирный шов с небольшим слоем шлака, который легко снимается щеткой.
• Марка RC – рутилово-целлюлозные электроды универсального назначения. Они предназначены для сварки в любых положениях.
• Марка В – основные электроды универсального назначения для горизонтальных и вертикальных швов.

Кроме знания марки оболочки важно учитывать и толщину металла сердечника, и толщину металла свариваемых деталей

Подготовка труб к электросварке

Также как и от оборудования и расходных материалов многое зависит от правильной подготовки самих труб для сварки. Для получения надежного и красивого шва необходимо выполнить ряд операций, облегчающих проведение дальнейших работ:

• Зачистка поверхности края трубы. 15-20 мм от среза трубы поверхность должна быть зачищена от ржавчины, лакокрасочного покрытия, масляных пятен;
• Необходимо доработать срез – он должен быть максимально ровным, так легче будет сочленить части трубы.
• При использовании толстостенных труб на соединяемых концах рекомендуется сделать фаску не меньше чем на половину толщины металла.

Сварка труб отопления проводится в несколько слоев, это зависит от толщины металла. Профессионалы рекомендуют:

• При толщине стенки до 6 мм наложить 2 слоя;
• При толщине больше 6 и до 12 мм рекомендуется снять фаску и сделать 3 слоя;
• При толщине стенки трубы больше 12 мм делается 4 сварных шва.

Профессионалы советуют при многослойном наложении швов первый шов накладывать методом ступенчатой наплавки – пройдя вперед 8-10 мм сделать обратный ход на 5-6 мм, после чего сделать снова участок длиной 8-10 мм.

При работе с большим диаметром труб делается сначала прихватка – в нескольких местах делается небольшой шов длиной 2-3 см, после чего делается сплошное сваривание стыка.

Важно помнить, что если будет сделана ошибка и обнаружится брак, то часть работы придется переделать. После прохождения полной длины окружности сварным швом делается отступ на 3-4 см и начинается наплавка второго слоя

Отступ необходим для того, чтобы исключить брак шва, в точке начала наплавки сразу нескольких слоев.

Процесс расплавки электродами

Для ускорения времени новичкам научиться гораздо проще варить вертикальный шов с отрывом дуги. По ходу работы дуговой разряд подпирают срезом сварной ванны. Траектории движения проводников при формировании кратера с отрывом и без отрыва, проводятся согласно рисунку ниже.

Металлическая сварка, направленная сверху вниз, станет устойчивее, когда пойдут короткие электрические дуги. Нужно уверенно вести проводник строго перпендикулярно краям. В процессе его наклоняют вниз на 45°.

Результат сборки напрямую зависит от оборудования и его мощностей. Ручная сварка обеспечивает:

• проникновение в труднодоступные места сваривания;
• монтаж в каждом положении;
• применение основных видов сплавов.

Из недостатков можно выделить: низкий КПД, зависимость качества состыковок от квалификации рабочего, вредные испарения и искры, возникающие при работе, требуется специальная форма сварщика и маска.