Когда все эти подготовительные работы завершены, осторожно зажигают дугу. Делать это нужно следующим образом: электрод держат под углом к заготовкам примерно 60 градусов, его медленно ведут по поверхности металла вплоть до появления искр. Затем им слегка касаются заготовок и отводят от них на расстояние примерно 5 мм, образуя тем самым электрическую дугу.

Такой зазор придется выдерживать в течение всего времени работы. Если все было сделано правильно, электрод начнет постепенно расплавляться и выгорать, поэтому его придется медленно подводить к заготовкам, сохраняя тем самым требуемое расстояние. Ближе подводить его не следует, так как он может прилипнуть. Если дуга не возникла, придется увеличивать силу тока на оборудовании.

Сварочный шов: как перемещать электрод?

Перемещать электрод при производстве сварных работ следует по одной из трех траекторий.

• Поступательное — электрическая дуга направляется вдоль оси соединяемых элементов. Это позволяет не только поддерживать ее постоянное горение, но и формировать довольно тонкий и прочный сварной шов.
• Продольное — позволяет обеспечить получение ниточного шва различной высоты, которая будет напрямую зависеть от того, с какой скоростью происходит перемещение электрода. По сути, соединение получается весьма прочным, но для его усиления придется совершать некоторые поперечные движения.
• Поперечное — обеспечивает формирование требуемой ширины сварного соединения. Оно подразумевает выполнение колебательных движений. Ширина шва выбирается на основе толщины соединяемых элементов, их размеров и ряда других параметров.

Обычно при проведении работ применяют все эти движения, которые при сочетании друг с другом образуют конкретную траекторию. Она обычно своя у каждого сварщика. В принципе сама по себе траектория не слишком важна, главное, чтобы кромки заготовок были как можно лучше проплавлены и, соответственно, получился шов с заранее заданными параметрами.

Сварка трубопроводов: особенности технологии

Стоит отметить, что сварка подразумевает формирование не только горизонтальных, но и вертикальных швов, что позволяет сваривать в том числе и промышленные трубопроводы, которые нуждаются в выполнении наиболее качественного соединения. В связи с этим к таким работам допускаются только опытные сварщики, имеющие все необходимые документы, свидетельствующие об их высокой квалификации.

В отличие от плоских деталей, при сваривании труб электрод держат под углом 45 градусов. Максимальная высота данного соединения должна составлять не более 4 м. В зависимости от толщины труб ширина шва может быть достаточно большой — в некоторых случаях до 4 см. При проведении промышленных работ для получения полноценного и долговечного соединения участки, где будет формироваться шов, очищают от жиров, ржавчины и прочих загрязнений, которые могут снизить прочность шва.

Сварка подразумевает постоянное совершенствование навыков, только в этом случае удастся получить наиболее качественное соединение, которое будет служить в течение долгого времени.

Как правильно варить электросваркой — делаем красивые швы

В современном мире сварной шов встречается практически везде, в любой отрасли. Но многие хозяева прибегают к услугам специалистов. Но данный навык можно с легкостью получить самому, тем более сварочный процесс очень увлекателен, от сварки обычного гаража вас может потянуть к изготовлению ажурной изгороди. Научиться варить несложно, достаточно разобраться с нюансами и можно смело переходить к сварочному процессу.

Прежде чем начать любое обучение и понять, как правильно варить электросваркой, необходимо запастись определенными принадлежностями. Для сварки необходимо приобрести:

1.  Сварочный аппарат – электросварка.
2. Набор электродов. Их диаметры бывают разные и их необходимо подбирать в зависимости от плотности и толщины металлического участка. Необходимы для подвода тока к сварочному шву. Для начинающих можно приобрести стержни, с нагревающимся и легко плавящимся составом.
3. Резиновые перчатки с длинным рукавом. Рекомендуется надевать замшевые.
4. Маска с затемненным светофильтром.
5.  Плотная одежда.
6. Молоток, необходимый для сбивания шлака (стекловидный материал).
7. Щетка для зачистки швов.
8.  Трансформатор – используется для преобразования постоянного тока в переменный. Его применяют, как правило, когда нет необходимости в сварном шве высокого качества.
9. Выпрямитель.

Вместо трансформатора и выпрямителя, можно для новичка использовать более простой механизм – инвертор. Он очень удобен и универсален. Им можно варить как алюминиевые сплавы, так и прочные сплавы из стали. С ним в комплекте идет также пара проводов с закрепленными с ними зажимами. На один конец вставляется электрод, а на вторую крепят детали, необходимые для сварки.

При сварке не стоит забывать о мерах безопасности.

Перед началом сварочных работ необходимо подготовить рабочую поверхность. Для этого нужно убрать с поверхностей ржавчину путем обработки ее шкуркой, болгаркой или наждачной бумагой. Если проигнорировать эту процедуру, то могут возникнуть проблемы при розжиге дуги.

Сварка – процесс, возделываемый под действием высоких температур. Под ее воздействием обрабатываемые поверхности расплавляются, образуя так называемую ванну, в которой смешивается основной металл с металлической сердцевиной электрода.

Величина образовывающейся ванны может быть разной, в зависимости от исходного типа сварки, положения к поверхности, быстроты перемещения дуги и так далее. В среднем ширина сварки может быть 0,8 – 1,5 см, высота 1 – 3 см, а глубина около 0,6 см.

Кислород при соединении с металлом может оказать нежелательное влияние на стыковку шва, именно поэтому электрод покрыт специальной обмазкой, которая при плавлении образует такую зону из газа в области дуги и над расплавленной ванной, в какую не попадает воздух. Именно поэтому металл не взаимодействует с кислородом. Кроме того, поверх шва образуется шлак, который тоже препятствует взаимодействию сплава и кислорода. На завершающем этапе он счищается щеткой.

Перед любым видом деятельности необходимо набраться опыта. Так и в сварочном процессе, прежде чем приступить к сплаву нескольких металлов, необходимо потренироваться, делая на ненужном листе металла валики. Для этого необходимо очистить ржавую поверхность и грязь на нем.

Затем электрод зажимается в держателе аппарата для сварки (инверторе). Далее, для того чтобы доставить ток в зону плавки, нужно просто почиркать. Или также можно это делать движениями постукивания.

После того как будет создана выполненная электрическая дуга, электрод направляется на заготовку. Стоит отметить, что зазор между электрической дугой и металлической поверхностью должен быть на всем промежутке одинаковым, но не меньше 0,3 см и не больше 0,5 см.

Важно! Если зазор между дугой и металлом менять, то электрическая дуга порвется, а сварочный шов получится с недостатками, некрасивый.

Электрический стержень держат, как правило, под углом 71 градус. Его можно отклонять вперед или назад, как будет мастеру удобнее. В дальнейшем наклон можно изменять в зависимости от удобства мастера или от специфики сварки.

И также на данном тренировочном этапе необходимо прочувствовать необходимую силу тока электросварки, для того, чтобы подача осуществлялась стабильно. Если сила тока будет маленькой, то электрическая дуга будет гаснуть, а если, наоборот, большая, то металл начнет плавиться. Навык в работе сварки можно получить, прибегая к методу проб и ошибок.

Сварные швы в зависимости от скорости сварки

После тренировки валиками, которые после усердных тренировок должны получаться примерно ровные и красивые, можно приступать к тренировке сварочных швов. Именно на этом этапе можно понять, как правильно класть идеальные швы электросваркой. Этот этап уже посилен начинающим, которые хорошо набили руку на валиках, прочувствовали необходимую силу тока, расстояние между зазорами и т. д.

Для свариваемого шва необходимо сначала подготовить оборудование, как это описывалось выше (зажечь электрическую дугу). Отличительной чертой от предыдущего этапа является то, что рука мастера в этот раз движется не по прямой, а по косой траектории, совершая легкие колебательные движения с небольшой амплитудой. Выглядит это, как будто мастер перемещает раскаленный, плавящийся металл от одного края сварного элемента к другому.

Движение может отличаться и быть образом зигзага, петлевой или напоминать повторяющиеся изгибы похоже на елки и серпы.

Различают траекторию, производимую по трем направлениям:

1. Поступательное. Перемещение электрода происходит вдоль его оси. Для этого достаточным будет поддержка стабильной длины электрической дуги.
2.  Продольное. Это один из самых тонких видов швов. Он похож на нитку. Для того чтобы его накладывать, необходимо придерживать высоту, зависимую от скорости, с которой перемещается электрический стержень. Для того чтобы закрепить полученный шов, необходимо проделать и поперечные направления движения.
3.  Колебательное. Данная траектория помогает получить необходимую ширину шва. Сделать их можно, совершая колебательные движения руки. Высота колебательной волны подбирается исходя из размера желаемого стыка.

Манипулирование электродом

Тренировку также необходимо проделывать на ненужном металлическом листе. Для начала начертите мелом линию так, чтобы ее было видно сквозь затемненное стекло сварочной маски Далее, вдоль этой линии необходимо прочерчивать электродом шов по одной из перечисленных выше траекторий. После того как стык остынет, от него молоточком отбивается шлак, и получается красивый шов.

После получения этих первоначальных навыков можно смело приступать к сварке соединительных швов. Они бывают абсолютно разной формы: горизонтальные, вертикальные, углообразные, стыковые, внахлест и другие. После того как прочувствуете, что ваша рука движется более или менее уверенно, много тренировались, можете только после этого попробовать сваривать красивые и ажурные швы.

Для визуального восприятия процесса сварки рекомендуем просмотреть данное видео

Таким образом, можно самостоятельно обучиться очень нужному навыку работе с электросваркой. Для этого необходимо запастись определенными принадлежностями и инструментами. А также стоит помнить, что сварка очень опасное занятие, поэтому при работе с ней необходима специальная оснастка и меры защиты (шлем, перчатки, одежда). Чтобы освоить этот тип работы, необходимо предварительно потренироваться на ненужном листе металла.

Как правильно класть сварочный шов: разновидности, возможные ошибки

Сварка — самый популярный способ соединения металлических изделий. Но, часто применяемый, не значит простой. Науке, как правильно класть шов сваркой, нужно учиться так же, как и другим. Несложно приобрести теоретические знания и даже получить удостоверение об окончании профильного обучения. При первом опыте выясняется, что не всегда можно выполнить красивый сварочный шов.

Опытные мастера знают, как правильно наносить сварочный шов. Но, и они могут столкнуться с нештатной ситуацией, поскольку техника в сварном деле идет вперед и промышленность выпускает более современное оборудование. Следует постоянно повышать свою квалификацию и осваивать новые методы, как правильно делать шов сваркой.

Виды сварок

Разные виды сварок отличаются друг от друга способом воздействия на соединяемые материалы.

1. Дуговая. Самый часто применяемый вследствие его простоты способ. При дуговой сварке в качестве плавящего инструмента используют электрод. С помощью него возбуждается дуга и удерживается на всем протяжении процесса сварки. Электрод выбирают в зависимости от марки металла, а его диаметр — от ширины сварного шва.
2. Газовая. Источником тепла при газовой сварке выступает горелка. Из нее действием сильного давления выходит пламя, которое образовалось при горении смеси, состоящей из горючего газа типа ацетилена и кислорода.
3. Полуавтоматическая. Используется механический прибор — полуавтомат. Роль электрода выполняет проволока при автоматизированной ее подаче. Туда же поступает газ, задачей которого является защита расплавленного металл от агрессивного воздействия среды. Имеется возможность установки различных режимов, что делает возможной сварку многопроходных швов полуавтоматом.
4. Автоматическая. В отличие от полуавтоматики весь процесс проводится сварочным аппаратом. Необходима только настройка автомата для конкретной операции.
5. TIG сварка. Популярностью пользуется у профессионалов. Привлекает ее универсальность и возможность сваривать металл разной толщины.

Независимо от того, какой вид сварки применяется, правильный сварочный шов получится в результате соблюдения требований технологического процесса, проведения подготовительных работ, выполнении рекомендаций.

Разновидности сварных швов

Как правильно делать сварочный шов во многом зависит от его вида.

Геометрические параметры шва включают в себя его ширину, протяженность, глубину залегания, размер выпуклости. Красивые сварные швы могут получиться только при удачном подборе его параметров для каждого конкретного случая.

Стыковые швы получаются при обычном соединении поверхностей металла или их торцов. Много времени для такого процесса не требуется. Потребление металла также является минимальным. При соединении тавровым способом в результате получается конструкция, имеющая вид перевернутой буквы «Т».

Достоинством метода является то, что с его помощью возможно соединение элементов, имеющих значительную разницу в ширине. Использование установки «лодочкой» делает процесс сварки более удобным и уменьшает вероятность появления дефектов. Обычно такое соединение осуществляется за один проход.
Угловое соединение обычно выполняется под прямым углом, но возможны и небольшие отклонения от этой величины. Более прочным соединение получается при проварке с двух сторон. Метод внахлест подходит для тонких деталей. При накладывании одной детали на другую проваривание осуществляется с двух сторон.

Важным моментом, как правильно класть сварочный шов, является удачный выбор скоса кромок. Имеются различные варианты. Кроме того, возможно соединение без скоса кромок, например, при способе внахлест.

Подготовка

Значительным по своей важности моментом, как сделать красивый шов при сварке, является правильное проведение подготовительных работ. Поскольку процесс сопровождается появление огня, необходимо вдумчиво подготовить рабочее место сварщика, выполняющего работу. Обеспечить его защитной одеждой и маской. Около места проведения работ не должны находиться легковоспламеняющиеся предметы и материалы.

Свариваемое изделие необходимо очистить от загрязнений, пыли, остатков на его поверхности пятен краски, жира и масла. Кроме механического воздействия допустимо применение растворителей или спирта.

Если используется сварочное оборудование, то следует предварительно проверить его работоспособность. Затем выбрать режим и выставить необходимые параметры. При неисправности прибора его эксплуатация строго запрещена.

Возбуждение дуги

Одним из основных моментов, как правильно варить сваркой швы, является грамотное возбуждение дуги. Следует выбрать один из известных способов. Первый из них заключается в том, что, держа электрод в руке, его кончиком прикоснуться к металлу и отвести быстро назад на расстояние 2-4 миллиметра. Промедление грозит прилипанием электрода к металлу. Результатом станет появление дуги. Если этого не произошло, следует повторить попытку.

Другой способ заключается в том, что быстрым движением провести электродом по поверхности металла и сразу приподнять его на несколько миллиметров. Одним из секретов, как правильно накладывать сварочный шов, является поддержание во все время процесса сварки короткой дуги. Это обеспечит плавность сваривания и получения качественного шва с хорошим внешним видом. Однако, при чересчур короткой дуге возможно прерывание процесса, что вызовет появление дефекта в виде кратера. Для продолжения работы кратер необходимо заварить.

Бесконтактный способ возбуждения дуги возможен при использовании осциллятора. Он служит дополнением к главному сварочному аппарату. Для возбуждения дуги электрод следует приблизить к металлической поверхности на расстояние порядка 5-ти миллиметров. Затем следует нажать соответствующую кнопку на осцилляторе и дождаться появления сварочной дуги.

Положение электрода

Знание, как класть сварочный шов, начинается с умения выбрать нужное положение электрода. Иначе, может произойти ситуация, при которой произойдет шлакование шва, что не пойдет на пользу его качеству.
Существует три варианта положения электрода при сварке. Первые два предполагают его наклон в разные стороны в одинаковых пределах, а третий происходит под прямым углом.

Способ «углом вперед» подразумевает движение вперед от сварщика. Он подходит для сваривания нетолстых металлов в вертикальном и горизонтальном положениях. При «угле назад» движение осуществляется по направлению к сварщику. Удобно применять на коротких дистанциях для сваривания стыковых и угловых швов. В труднодоступных местах используется положение угла 90 градусов. Это несколько сложнее, но решает вопрос со сваркой потолочного шва.

Движения электродом

Идеальный сварочный шов, вернее приближение к нему, возможен при удачном выборе способа движения электрода при сварке. Самые обычные движения — по оси электрода и вдоль оси шва. Но простое перемещение по заданному направлению не принесет желанного результата. При этом будет получен узкий нитевидный шов. Его можно использовать в качестве первого шва при многопроходной сварке.

Для получения нужного эффекта движения должны носить колебательный характер. Это обеспечит получение шва нужной ширины, хороший прогрев не только корня шва, но и его кромок.

Траектории, по которым происходит колебательное поперечное движение:

• зигзаг;
• петля;
• ломанная линия;
• елочка или треугольники;
• полумесяц;
• серп.

Все движения выполняют поперек направления сварного шва.

Ломанную линию используют, когда предстоит сварка металлических листов встык в нижнем положении. Полумесяц выбирают для стыковых и угловых швов. Перед сваркой елочкой необходимо предварительно сделать наплавку небольшой поверхности, на которой она будет держаться. Простая техника ведения электрода елочкой состоит в том, что, передвинув его в горизонтальном направлении, поместить затем чуть выше в середину шва.

Движения полумесяцем могут применяться при ТИГ сварке. При этом ширина шва будет большой, но ее можно контролировать при самом процессе сварки. Поперечные движения полумесяцем гарантируют хорошую проварку кромок деталей.

Применение петли обеспечивает красивые соединения при сварке тонких металлов. Цепочка петель должна быть непрерывной. Применение петлеобразных движений оправдано, когда необходимо хорошо прогреть края шва. Особенно это важно, когда происходит сварка деталей из высоколегированной стали. Амплитуду возвратно-поступательных движений выбирают в зависимости от необходимой ширины шва.

Выбор схемы движения для решения задачи, как сделать красивый сварочный шов, зависит от его положения в пространстве. Швы бывают горизонтальными и вертикальными. Горизонтальный шов, расположенный наверху, называется потолочным. Он является самым трудным для выполнения, поскольку сварщик должен долго находиться в неудобной позе. Горизонтальный шов можно выполнять двумя способами — движениями налево или направо.

При сварке в вертикальном направлении направление движения шва — снизу вверх. Создание вертикального шва является более трудным, чем горизонтального, поскольку происходит интенсивное стекание вниз расплавленного металла. Если вести движение сверху вниз, то капли металла при застывании образуют твердую преграду для продолжения шва. Сварку вертикального шва следует вести при короткой дуге.

Включения

Посторонними включениями называют полости внутри шва, заполненные шлаком, флюсом, оксидом, инородным металлом.

При попадании в сварочный шов частиц шлака образуется дефект, называемый шлаковыми включениями. Сварочный шов шлакуется при недостаточно хорошей зачистке кромок и сварочной проволоки от загрязнений и оксидов. К другим причинам, почему шлакуется сварочный шов, относятся: сварка длинной дугой, маленькое значение тока, слишком большая скорость процесса сварки. Если осуществляется многопроходный шов, то шлаки могут попадать внутрь при отсутствии зачистки предыдущих слоев.

Шлаковые сечения уменьшают площадь поперечного сечения шва, что приводит к уменьшению прочности.
Флюсовые включения возникают в результате того, что гранулы флюса не успели раствориться в жидком металле и не всплыли на его поверхность. Чтобы предотвратить эту ситуацию, необходимо использовать флюс высокого качества и предотвратить непреднамеренное попадание его в сварочную ванну. Инородные тела могут попасть в сварочную ванну случайно.

Выбор инвертора

Правильный сварной шов получится при выборе оборудования, подходящего для конкретных условий сварки. Сварочный инвертор — надежный компактный аппарат, отличающийся простотой применения. Характеристики позволяют генерировать ток разной величины, что делает возможным сварку деталей различной толщины и разные марки металлов. Существует автоматическая система отключения при перепадах напряжения сети, перегреве и слишком продолжительном времени работы.

Одной из важных характеристик при выборе инвертора является его мощность. В инструкции по эксплуатации указывается срок беспрерывной работы конкретной модели. Дополнительные опции делают работу с ним более удобной.

Возможные ошибки

Советы профессионалов помогут узнать, как получить надежные и красивые сварочные швы и как правильно их варить. К основным ошибкам, не позволяющим получить качественный шов, относятся:

1. Слишком быстрое перемещение электрода. В результате шов получается неровным.
2. Чрезмерно маленькая скорость ведения электрода. Образуются прожоги, которые являются серьезным дефектом и в ответственных конструкциях недопустимы.
3. Неправильно выдержанный угол наклона электрода. Он должен находиться в пределах от 30 до 60 градусов. При выходе за эти значения нарушается ровность шва.
4. Сваривание металлов разных марок, имеющих сильно отличающиеся характеристики, в частности, температуру плавления. Когда один металл уже расплавился, а второй еще только слабо нагрелся, то сваривание произойти не может. Появляются трещины, подлежащие ликвидации.
5. Работа с влажными электродами. Перед началом сварки их необходимо просушить или даже прокалить. Влажность вызывает неравномерное горение дуги.
6. Неправильно выбранные режим сварки, тип электрода, величина тока.
7. Слишком большая или маленькая длина дуги.
8. Использование сварочного оборудования с просроченным сроком поверки.
9. Недостаточное прогревание кромок. Для этого необходимо подобрать поперечные колебательные движения, размах которых соответствует ширине шва.
10. Большой зазор между деталями может вызвать усадочную раковину.

Красивые сварочные швы не могут быть получены при наличии в них пор. Существует много причин их появления в сварочном шве:

• недостаточная зачистка кромок, оставление на них грязи, ржавчины, окалин;
• большое содержание влаги на кромках и электроде;
• наличие в зоне сварки сквозняков;
• некачественные электроды;
• большая разница в химическом составе основного и присадочного материалов.

Со временем приходит опыт, как правильно вести сварочный шов. В этом заключается мастерство сварщика, профессия которого является востребованной и престижной.

Интересное видео

Как правильно варить потолочный шов электросваркой (электродом, инвертором)

Одним из самых неудобных и трудных положения для сварки является потолочное. Но овладеть этим видом соединения стоит ввиду автоматического повышения класса сварщика, который научился накладывать качественные швы в таком пространственном положении. Это востребовано на предприятиях, деятельность которых связана с прокладкой трубопроводов, и на строительных площадках. Пригодится данное умение и в быту, при сварке отопления или беседки. Некоторые элементы металлического гаража не собрать без сварочных соединений вверху. Как варить потолочный шов электросваркой? В чем заключаются главные меры предосторожности и оптимальные настройки аппарата?

Распространенные сложности

Потолочные швы многие сварщики не любят из-за сложностей в их исполнении. Результат у начинающего может часто быть плохим, что отбивает охоту учиться. Но если понимать основные проблемы и максимально их предупреждать, то довольно скоро, после тренировок, можно освоить это непростое соединение.

Сварка потолочного шва инвертором или трансформатором значительно отличается от работы на аналогичном изделии в нижнем положении. Когда металл сваривают на полу, то сварочная ванна растекается по соединению, и сварщику необходимо следить только за правильным заполнением стыка, не допуская попадания шлака впереди ванны. Когда же рабочей поверхностью служит потолок, расплавленный металл под собственным весом стремиться вниз.

Шлак, будучи в жидком состоянии, тоже постоянно капает, чем мешает вести шов. Эти брызги ударяясь о землю, разлетаются еще больше, попадая на сварщика и окружающие предметы. Основной сложностью при дуговой сварке в потолочном положении шва является соединение сторон изделия. Сварочная ванна образовывается на одной кромке, но никак не получается связать металлом обе стороны.

Сварка потолочных швов выполняется на уменьшенном токе, что влечет частое прилипание электрода и непровары. Еще одним дефектом являются наплывы. Положение тела с запрокинутой головой и поднятой вверх рукой быстро утомляет сварщика. Поэтому частые перерывы просто необходимы для качественного выполнения работы. Понимание этих сложностей поможет настроиться на трудности и принять меры по облегчению реализации процесса.

Технология потолочной сварки

Чтобы разобраться как правильно выполнять этот вид соединений, необходимо знать основные правила, которыми пользуются опытные сварщики. Дополнительно, можно ознакомиться как варить потолочный шов электросваркой на видео. Вот главные моменты:

• Свариваемые стороны следует максимально свести вместе. Сварка с зазорами на потолке доступна только опытным специалистам, поэтому чем плотнее сопряжены детали, тем проще будет наложить шов.
• Разделка кромок выполняется как и в нижнем положении. При толщине сторон более 5 мм делается V-образный скос.
• Электрод подносится к потолку под углом 45 градусов относительно верхней плоскости. Начинающим сварщикам можно попробовать варить половинкой электрода, т. к. это позволит лучше контролировать его кончик и управлять формированием шва.
• Сварочный процесс и сам шов в этом пространственном положении возможны благодаря поверхностному натяжению металла. Чтобы капли расплавленного железа не отлетали, не успев зацепиться за кромку, следует уменьшить силу тока.
• Если стороны близко сведены вместе, то первый шов на ровных пластинах можно провести без колебательных движений. Это позволит хорошо заполнить стык. Второй проход делается пошире, чтобы укрепить связку. Но на трубах лучше сразу варить широким швом.
• Сварка электродом может быть выполнена несколькими способами ведения: полумесяцем, горизонтальной восьмеркой, или по спирали. Когда имеется небольшой зазор, то применяется прерывистая дуга, позволяющая остыть отложенной капле металла. Через мгновение, не давая пройти красному цвету (это видно через маску) накладывается следующая капля. Это долгий процесс, поэтому сварщику не нужно спешить, и требуется периодически отдыхать.
• Не следует пугаться вида соединения после окончания работ. Шлак может стекать вниз в несколько ярусов. Но после его отбития должен остаться высокий шов. Наплывы и крупные валики не критичны.

Аппараты и электроды

Потолочные швы можно выполнять инвертором или обычным трансформатором. Важно правильно установить силу тока, которая ниже на 25%, чем при сварке на полу. Например, для пластин толщиной 5 мм достаточно 100А. Работать будет легче, если кабель будет не тяжелым. Это облегчит управление концом электрода и рука меньше устанет. Еще кабель можно намотать петлей на руку, чтобы уменьшить нагрузку на запястье.

Электроды для потолочной сварки подойдут диаметром 3 и 4 мм. Важно их хорошо просушить, чтобы уменьшить количество брызг. Если новички будут пользоваться короткими электродами, это позволит увереннее манипулировать дугой.

Меры предосторожности

При потолочных швах стоит одеться в плотную куртку и брюки. Перчатки должны закрывать манжеты, иначе окалины докатятся до локтей и обожгут кожу. На голове обязательно необходима шапка или кепка без козырька. Брюки важно подобрать такой длины, чтобы они закрывали ворот обуви для предотвращения попадания расплавленных частиц внутрь.

Поскольку брызги, ударяясь о землю, разлетаются дальше, рядом не должно находиться легковоспламеняющихся предметов. Шлак отбивать нужно в защитных очках, ведь он будет падать вниз на сварщика. Частый отдых позволит снять нагрузку с мышц шеи и руки и качественно выполнить работу.

Сварка в потолочном положении осваивается не сразу. Требуется практика и терпение. Хорошо выделять несколько минут в день и приварив два кусочка трубы или уголка к столу, пытаться их заварить снизу. Освоив этот метод можно смело варить трубы и металлоконструкции любой сложности.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Техника выполнения сварных швов покрытым электродом

Техника выполнения сварных швов

Под техникой выполнения сварных швов понимают выбор режимов сварки и приемы манипулирования электродом.

Возбуждение электрической дуги

  Зажигание дуги является одной из основных операций сварочного процесса. Зажигание производится каждый раз до начала процесса сварки, повторное возбуждение дуги — в процессе сварки при ее обрыве.

Возбуждение сварочной дуги производится путем касания торцом электрода поверхности свариваемого изделия с быстрым последующим отводом торца электрода от поверхности изделия. При этом если зазор не слишком велик, происходит мгновенное появление тока и установление столба дуги. Прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, так как иначе он приварится к изделию («прилипнет»).

Отрывать «прилипший» электрод следует резким поворачиванием его вправо и влево. Возбуждение дуги может производиться либо серией возвратно-поступательных движений с легким прикосновением к поверхности свариваемого металла и последующим отводом от поверхности изделия на 2-4 мм, либо путем царапающих движений торцом электрода по поверхности изделия, которые напоминают чирканье спички. Используйте наиболее удобный для вас способ.

После возбуждения дуги электрод должен выдерживаться некоторое время Точке начала наплавки, пока не сформируется сварной шов и не произойдет расплавление основного металла. Одновременно с расплавлением электрода необходимо равномерно подавать его в сварочную ванну, поддерживая тем самым оптимальную длину дуги. Показателями оптимальной длины дуги является резкий потрескивающий звук, ровный перенос капель металла через дуговой промежуток, малое разбрызгивание.

Длина дуги значительно влияет на качество сварки. Короткая дуга горит устойчиво и спокойно. Она. обеспечивает получение высококачественного шва, так как расплавленный металл электрода быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Но слишком короткая дуга может вызывать «прилипание» электрода, дуга прерывается, нарушается процесс сварки. Длинная дуга горит неустойчиво с характерным шипением. Глубина проплавления недостаточная, расплавленный металл электрода разбрызгивается и больше окисляется и азотируется. Шов получается бесформенным, а металл шва содержит большое количество оксидов.

Если во время сварки по какой-либо причине сварочная дуга погаснет, то применяется специальная техника повторного зажигания дуги, обеспечивающая начало сварки с хорошим сплавлением и внешним видом. При повторном зажигании дуга должна возбуждаться на передней кромке кратера, затем через весь кратер переводиться на противоположную кромку, на только что наплавленный металл, и после этого снова вперед, в направлении проводившейся сварки. Если электрод при повторном зажигании дуги не буде достаточно далеко отведен назад, между участками начала и конца сварки останется углубление. Если же при повторном зажигании электрод отвести слишком далеко назад, то на поверхности сварного валика образуется высокий наплыв.

Положение и перемещение электрода при сварке. В процессе сварки электроду сообщаются следующие движения:

• поступательное по оси электрода в сторону сварочной ванны, при этом для сохранения постоянства длины дуги скорость движения должна соответствовать скорости плавления электрода;
• перемещение вдоль линии свариваемого шва, которое называют скоростью сварки; скорость этого движения устанавливается в зависимости от тока, диаметра электрода, скорости его плавления, вида шва и других факторов;
• перемещение электрода поперек шва для получения шва шире, чем ниточный валик, так называемого уширенного валика.

При слишком большой скорости сварки наплавленные валики получаются узкими, с малой выпуклостью, с крупными чешуйками. При слишком медленной скорости перемещения электрода сварной валик имеет слишком большую выпуклость, шов неровный по форме, с наплывами по краям.

Положение электрода при сварке должно соответствовать рис. 2. Сварка осуществляется в направлении как слева направо, так и справа налево, от себя и на себя.

В конце шва нельзя резко обрывать сварочную дугу и оставлять на поверхности металла кратер, являющийся концентратором напряжений и зоной с повышенным содержанием вредных примесей. Во избежание образования кратера необходимо прекратить перемещение электрода, т. е. произвести задержку на 1-2c, затем сместиться назад на 5 мм и быстрым движением вверх и назад оборвать дугу.

При неправильном завершении сварки в месте окончания шва, где погасла дуга, всегда образуется глубокий кратер. Кратер может служить показателем глубины проплавления, однако в конце сварки и наплавки данные кратеры должны заполняться и завариваться. Это производится путем возбуждения дуги в кратере, установления короткой дуги и выдержки в таком положении электрода, вплоть до заполнения расплавленным металлом кратера. Не рекомендуется заваривать кратер, несколько раз обрывая и возбуждая дугу, ввиду образования оксидных и шлаковых загрязнений металла.

Сварной шов, образованный в результате двух движений торца электрода (поступательного и вдоль линии шва), называют «ниточным». Его ширина при оптимальной скорости сварки составляет (0,8-1,5)dэ. Ниточным швом заполняют корень шва, сваривают тонкие заготовки, выполняют наплавочные работы и производят подварку подрезов.

Для наплавки валика без поперечных колебаний электрода необходимо возбудить дугу, растянуть ее и некоторое время удержать на одном месте для прогрева основного металла. Затем постепенно уменьшать длину дугового промежутка, пока не образуется сварочная ванна соответствующего размера. Она должна хорошо сплавиться с основным металлом до того момента, когда начнется поступательное движение электрода в направлении сварки. При этом рекомендуется выполнять небольшие перемещения электродом вдоль оси шва. Однако большинство сварщиков предпочитают перемещать электрод вдоль оси шва без каких-либо продольных колебаний, определяя скорость сварки по формированию валика.

При наплавке валиков на обратной полярности некоторые электроды имеют склонность к образованию подрезов. Для предотвращения проявления этой тенденции не следует перемещать сварочную дугу, располагающуюся за кратером, пока не будет наплавлено достаточное количество металла, чтобы сварной шов получил требуемый размер и подрез был заполнен наплавленным металлом.

Поперечные колебания электрода по определенной траектории, совершаемые с постоянной частотой и амплитудой и совмещенные с перемещением вдоль шва, позволяют получить сварной шов требуемой ширины. Поперечные колебательные движения конца электрода определяются формой разделки, размерами и положением шва, свойствами свариваемого материала, навыком сварщика. Широкие швы (1,5-5)d3 получают с помощью поперечных колебаний, изображенных на рис. 3.

Для выполнения уширенного валика необходимо установить электрод в положение, показанное на рис. 4. При этом следует иметь в виду, что поперечные колебания совершаются электрододержателем, положение электрода в любой точке шва строго параллельно его первоначальному положению. Угол наклона электрода в вертикальной и горизонтальной плоскости не должен изменяться при колебательных движениях по поверхности шва.

Колебания электрода должны производиться с амплитудой, не превышающей три диаметра используемого электрода. Во время процесса формирования валика расплавленный слой должен поддерживаться в расплавленном состоянии. Если перемещать электрод слишком далеко и задерживать его возвращение, то возможны охлаждение и кристаллизация металла сварочной ванны. Это приводит к появлению в металле сварного шва шлаковых включений и ухудшает его внешний вид.

При сварке необходимо внимательно наблюдать за сварочной ванной, следить за ее шириной и глубиной проплавления, при этом не перемещать электрод слишком быстро. В конце каждого перемещения на мгновение останавливать электрод. Амплитуда поперечных колебаний должна быть немного меньше требуемой ширины наплавляемого валика.

При сварке на прямой полярности, как правило, не возникает проблем с подрезами. При сварке на обратной полярности могут возникнуть проблемы с появлением подрезов. Проблему подрезов можно преодолеть путем более длительной выдержки сварочной дуги в крайних точках поперечных перемещений, а также путем выполнения данных перемещений с амплитудой, не превышающей требуемую для получения нужной ширины наплавленного валика.

Выпуклость сварного шва будет меньше, чем при сварке на прямой полярности, проплавление будет более глубоким. Шлака будет несколько меньше, он будет менее текучим и будет закристаллизовываться немного быстрее, чем при сварке на прямой полярности.

На вертикальной поверхности узкие горизонтальные валики наплавляются, как правило, на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим.

Сварка должна производиться на короткой дуге. При сварке следует уделять внимание тому, чтобы металл сварочной ванны не вытекал вниз или не образовывал наплыв на нижней кромке. Для этого необходимо совершать возвратно-поступательные движения электродом в направлении оси сварного шва. Каждый новый валик должен перекрывать ранее наплавленный соседний с ним валик не менее чем на 45-55%. Для предотвращения образования подрезов необходимо производить колебания электрода в пределах выпуклости сварного валика.В большинстве случаев выполнение сварки в вертикальном положении производится снизу вверх, особенно для ответственных стыков. Данная техника сварки широко используется при строительстве трубопроводов высокого давления, в кораблестроении, при сооружении сосудов высокого давления и при строительных работах.

Наплавка узких валиков на поверхность, находящуюся в вертикальном положении, при сварке снизу вверх производится на обратной полярности сварочного тока, при этом сварочный ток не должен иметь слишком высокое значение. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 5. Необходимо использовать возвратно-поступательные перемещения электрода. Наплавка валиков должна производиться при короткой дуге, в верхней части траектории колебаний электрода, дугу следует растягивать, но нельзя допускать ее обрыва в данной области.

Подобный тип перемещений электрода позволяет наплавленному металлу кристаллизоваться, образуя ступеньку, на которую наплавляется следующая порция электродного металла. Некоторые сварщики предпочитают поддерживать постоянную сварочную ванну, которую они медленно выводят снизу вверх, применяя при этом небольшие колебательные движения электродом. Данный способ ведения процесса сварки приводит к наплавке валика с большой выпуклостью, а также к появлению вероятности трещин металла сварного шва.

Методика выполнения сварки с продольными колебаниями электрода позволяет получить более плоский с невысокой выпуклостью сварной шов, а также уменьшает опасность возникновения шлаковых включений.

Сварка в вертикальном положении сверху вниз достаточно редко встречается в промышленности, особенно при обычных работах. Область применения данного способа ведения сварочного процесса обычно ограничивается сварочными работами при строительстве магистральных трубопроводов и при сварке тонколистового проката. При наплавке на плоскую поверхность данный способ ведения сварки приводит к получению не очень глубокого проплавления, существует также опасность появления шлаковых включений.

Наплавка узких валиков в вертикальном положении сверху вниз производится на обратной полярности, при этом следует обратить особое внимание на установку сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 6.

В процессе сварки необходимо поддерживать очень короткую дугу, с тем, чтобы шлак не затекал в головную часть сварочной ванны. Поперечные колебания электрода, как правило, не применяются, поэтому скорость перемещения достаточно велика. Этим и объясняется малая ширина наплавленных таким образом валиков, а также их малая выпуклость. Подрезы почти не встречаются.

Сварка с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении очень часто применяется при сооружении трубопроводов высокого давления, сосудов высокого давления, при сварке судовых конструкций, а также при изготовлении металлоконструкций. Данная техника сварки очень часто применяется для сварки многопроходных швов в разделку, а также угловых швов, находящихся вертикальном положении.

Наплавку валиков с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении, как правило, выполняют снизу вверх на обратной полярности сварочного тока. Сварка на прямой полярности в данном положении используется крайне редко. Еще реже производится сварка в положении сверху вниз.

При наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении сварочный ток не должен быть слишком велик, однако он должен быть достаточным для хорошего проплавления. Положение электрода должно хотя бы приблизительно соответствовать изображенному на рис. 7.

В нижней части соединения наплавляется полка шириной не более 12 мм, при этом смешение электрода от оси сварного шва не должно превышать 3 мм. Перемещение электрода должно производиться по траектории (рис. 7б). Для предотвращения появления подрезов необходимо делать кратковременные остановки электрода во время выхода его на боковые кромки сварного шва.

Сварку можно также производит путем поддержания постоянного перемещения сварочной ванны, при этом нужно быть очень осторожным, чтобы не допустить вытекания расплавленного металла сварочной ванны. При соблюдении этого условия перемещение электрода вверх может производиться по любой из сторон сварного соединения, при этом необходимо производить <растяжение> сварочной дуги, но не допускать ее обрыва. Нельзя держать сварочную дугу слишком долго вне кратера — это может привести к охлаждению кратера и вызовет избыточное разбрызгивание металла перед швом.

При наплавке валиков на прямой полярности, сварочный ток должен быть несколько выше, чем при сварке на обратной полярности. Поскольку при сварке на прямой полярности выше производительность наплавки, а также больше количество шлака, скорость перемещения электрода должна быть выше. Подрезы не составляют сколь-нибудь значительной проблемы, поэтому отпадает необходимость задержки электрода на боковых поверхностях свариваемых кромок.

Наплавка валиков в вертикальном положении с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении сверху вниз производится на обратной полярности, при этом следует обратить особое внимание на установку сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 8. В процессе сварки необходимо поддерживать очень короткую дугу, с тем, чтобы шлак не затекал в головную часть сварочной ванны. Для предотвращения появления подрезов необходимо делать кратковременные остановки электрода во время выхода его на боковые кромки сварного шва.

Несмотря на то, что в настоящее время в промышленности взят курс на полное исключение сварки в потолочном положении за счет соответствующего позиционирования, на сегодняшний день каждый сварщик должен уметь вести сварочные работы в этом пространственном положении. Сварка в потолочном положении распространена при строительстве трубопроводов, в судостроении и при строительно-монтажных работах.

Наплавка узких валиков в потолочном положении может производиться как на обратной, так и на прямой полярности. Величина сварочного тока при обратной полярности такая же, как при сварке в вертикальном положении. При сварке на прямой полярности эта величина несколько выше. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 9. Сварщик должен находиться в таком положении, чтобы иметь возможность наблюдать за наплавкой металла и за сварочной дугой. Особенно это важно при сварке труб, однако часто бывает так, что направление сварки должно быть направлено на сварщика.

Во время процесса сварки на обратной полярности необходимо поддерживать короткую дугу, сварочная ванна не должна быть слишком сильно перегрета. При сварке на прямой полярности длина дуги должна быть несколько длиннее. Небольшие колебания электрода вперед-назад относительно направления сварки служат для предварительного подогрева сварного шва, кроме того, они способствуют предотвращению подтекания расплавленного шлака в головную часть сварочной ванны. Некоторые сварщики при сварке на прямой полярности предпочитают перемещать электрод во время сварки очень маленькими участками, при этом необходимо обращать внимание на опасность получения сварного шва с большой выпуклостью, а также на образование толстой корки шлака. При сварке на прямой полярности опасность появления подрезов практически исключена.

Во многих случаях при выполнении сварных соединений в потолочном положении, возникает необходимость в наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода. Это значительно сложнее, чем наплавка узких валиков.

Наплавка валиков с поперечными колебаниями электрода в потолочном положении, производится на обратной полярности. Величина сварочного тока не должна быть слишком большой. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 10а. Большое значение имеет поддержание короткой дуги, а также стабильности дугового промежутка по всей ширине наплавляемого валика.

Наплавку можно производит путем перемещения всей сварочной ванны, однако при этом необходимо быть очень осторожным, чтобы не допустить приобретения расплавленным металлом сварочной ванны слишком высокой текучести, что, в конечном счете, приведет к вытеканию сварочной ванны. Если данное препятствие будет устранено, то электрод можно перемещать вперед вдоль любой из свариваемых кромок (рис. 106). При этом допускается удлинение дуги, без ее обрыва.

Нельзя допускать, чтобы сварочная дуга находилась в кратере больше времени, чем необходимо для его полной заварки. Электрод должен быстро перемещаться поперек лицевой стороны сварного шва, с тем, чтобы не допустить избыточного перегрева металла, наплавленного в средней части сварного шва.

При сварке в потолочном положении могут возникнуть проблемы, связанные с подрезами. Они решаются с помощью задержек электрода на боковых кромках соединения. Рекомендуется не превышать ширины сварного шва свыше 20 мм.

Сварка торцевого соединения в нижнем положении

Торцевые соединения широко применяются в конструкциях сосудов, не подвергаемых воздействию высокого давления. Торцевые соединения — это очень экономичные соединения, но они не выдерживают значительных растягивающих или изгибающих нагрузок. Для выполнения данного соединения требуется мало электродов, поскольку доля наплавленного металла в металле сварного шва мала. Выполнение сварки торцевого соединения не представляет каких-либо затруднений и может производиться в широком диапазоне сварочных режимов, как на прямой полярности, так и на обратной.

Во время сварки для полного охвата всей поверхности соединения рекомендуется производить небольшие поперечные колебания электрода. Однако следует помнить об опасности увлечения такими колебаниями. При излишне широких колебаниях электрода металл начнет свешиваться с краев соединения. Следует быть внимательным при расплавлении обеих кромок и при обеспечении хорошего проплавления.

Сварка стыкового соединения без скоса кромок в нижнем положении

Данный тип сварного соединения широко используется в промышленности для конструкций обычного назначения. При двухсторонней сварке металла, толщина которого не превышает 6 мм, данное соединение будет весьма прочным. Однако, как правило, такие соединения свариваются только с одной стороны. В этом случае прочность будет определяться глубиной проплавления, которая, в свою очередь, зависит от диаметра применяемых электродов, величины сварочного тока, величины зазора между деталями, а также от толщины свариваемых деталей. При односторонней сварке получение полного проплавления без зазора между свариваемыми кромками для металла толщиной свыше 5 мм весьма проблематично.

Сварка стыкового соединения без скоса кромок для обеспечения повышенного тепловложения, производится на обратной полярности. При сварке необходимо обеспечивать возвратно-поступательные перемещения электрода вдоль оси шва. Это будет приводить к предварительному подогреву металла перед сварным швом, сведет к минимуму риск получения прожога и обеспечит вытеснение расплавленного шлака на поверхность сварочной ванны, что исключит вероятность образования неметаллических шлаковых включений в металле сварного шва.

В процессе сварки особенно важно поддержание постоянства скорости и равномерности перемещения электрода вдоль оси шва, а также величины зазора между электродом и изделием (длины дуги). При слишком высокой скорости перемещения электрода шов получается узкий, образуются подрезы. При слишком малой скорости сварки сварочная ванна разогревается до температуры, при которой возможен прожог.

Слишком длинная дуга приводит к ухудшению внешнего вида шва, к ухудшению проплавления, к избыточному разбрызгиванию и низким показателям механических свойств металла сварного шва.

Сварка в нижнем положении таврового соединения (сварка в «лодочку») однопроходным угловым швом

При образовании углового шва во избежание непровара свариваемые поверхности наклоняют к горизонтальной плоскости под углом 45° — сварка «в лодочку» (рис. 11а), а при наклоне под углом 30 или 60° — в несимметричную «одочку» (рис. 116). Сварка производится на повышенных значениях сварочного тока, как на прямой, так и на обратной полярности тока. Сварка на обратной полярности производится короткой дугой, при этом возможно появление подрезов. Положение электрода при сварке должно соответствовать изображенному на рис. 11в

При начале процесса сварки электрод должен быть выведен на кромку свариваемой пластины. После подогрева кромки пластины растянутой дугой начинается наложение сварного шва требуемой ширины и глубины проплавления. При этом производятся небольшие возвратно-поступательные перемещения электродом в направлении оси сварного шва. Это обеспечивает предварительный подогрев корневой части сварного шва и предотвращает подтекание расплавленного шлака перед головной частью сварочной ванны.

Электрод должен направляться непосредственно в корень сварного шва, нельзя допускать, чтобы сварочная дуга вышла на поверхность пластины за пределами области формирования сварного шва. Не допускается наплавка слишком большого количества металла за один проход.

Сварка в нижнем положении таврового соединения (сварка в «лодочку») многопроходным угловым швом.

Очень часто при сварке таврового соединения в нижней) положении необходимо производить многопроходную сварку. Однопроходные угловые швы должны иметь катеты, которые превышают диаметр используемого электрода не более чем на 1,5-3,0 мм. При многопроходной сварке угловых швов число слоев определяют, исходя из диаметра электрода, при этом толщина каждого слоя не должна превышать (0,8-1,2)dэ.

Поскольку тавровое соединение в нижнем положении образует кромки, подобно стыковому соединению со скосом кромок, сварка может выполняться с использованием техники сварки с поперечными колебаниями электрода, при этом ширина шва не должна превышать (1,5-5)dэ. Если слой сварного шва превышает допустимую ширину шва, то наплавка каждого слоя производится необходимым количеством валиков.

При сварке данного соединения первый проход выполняется электродом толщиной 4-6 мм без поперечных колебаний. Последующие проходы выполняются электродами меньшего диаметра. При сварке этих проходов необходимо применять поперечные колебания электрода, при этом амплитуда колебаний электрода не должна превышать допустимой ширины шва.

При сварке на обратной полярности поддерживается несколько меньшая длина дуги, чем на прямой полярности. При этом необходимо тщательно контролировать процесс сварки, с тем, чтобы избежать появления возможных подрезов. Для этого можно применять задержки электрода в крайних точках амплитуды поперечных колебаний электрода при одновременном тщательном контроле ширины сварного шва и амплитуды поперечных колебаний электрода.

Перед наплавкой каждого слоя или валика необходимо тщательно очищать от шлака поверхность сварного шва, в противном случае неизбежно появление шлаковых включений. В начале и при возобновлении сварки необходимо тщательно заваривать кратеры сварных валиков.

Сварка углового соединения с наружным углом в нижнем положении

Угловые соединения с наружными угловыми швами встречаются намного реже, чем стыковые, нахлесточные и тавровые соединения. Это соединение является в высшей степени технологичным, поскольку его очень просто подготовить к сварке, а параметры режима сварки напоминают применяемые при сварке стыковых соединений со скосом кромок.

Для обеспечения максимальной прочности в сварном соединении необходимо получить проплавление с обратной стороны. Добавление внутреннего углового шва к наружному значительно повышает прочность всего углового соединения. Как уже отмечалось, стоимость подготовки подобного соединения весьма невелика, однако при сварке подобных соединений из металла большой толщины значительную величину затрат составит стоимость электродов.

Сварку углового соединения с наружным углом в нижнем положении выполняют на обратной полярности. При сварке данного соединения положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 12. При первом проходе используется техника сварки, применяемая при наложении узкого шва, без поперечных колебаний. Значение сварочного тока не должно быть слишком большим. Сварной шов при первом проходе должен обеспечить полное проплавление обратной стороны соединения и хорошее сплавление с обеими пластинами. Большое значение для достижения этой цели имеет поддержание короткой дуги.

При выполнении второго, третьего и последующих проходов сварочный ток следует установить на повышенный режим. При выполнении данных проходов используется техника поперечных колебаний электрода. Третий проход должен производиться с более широкой амплитудой колебаний, чем второй. Техника выполнения второго и последующих проходов аналогична выполнению данных проходов при сварке в «лодочку» многопроходным угловым швом.

Во время сварки необходимо следить за ограничением ширины поперечных колебаний электрода. Для устранения подрезов рекомендуется производить кратковременную остановку электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Удостоверьтесь в том, что достигается хорошее сплавление с ранее наложенными слоями и с обеими поверхностями пластины. Последний проход не должен иметь слишком большую высоту. После каждого прохода необходимо тщательно очистить наплавленный металл от шлаковой корки.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в нижнем положении

Данный тип сварного соединения достаточно часто применяется при сварке трубопроводов, сосудов высокого давления и корабельных конструкций.

Сварка данного соединения производится на обратной полярности. Для первого прохода устанавливается невысокое значение сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 13. Сварка производится узким валиком без поперечных колебаний электрода. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы обеспечить хорошее сплавление с подкладкой и поверхностями разделки в корневой части соединения. Поверхность шва должна быть максимально плоской.

Второй, третий и последующие проходы могут производиться при повышенных значениях сварочного тока. Перемещение вдоль оси шва не должно быть слишком быстрым, иначе поверхность шва будет неровной, с крупными чешуйками, могут появиться поры. Поперечные перемещения электрода должны ограничиваться требуемой шириной шва. Это обеспечит исключение появления подрезов. Во время сварки важно следить за длиной дуги, тщательно удалять шлак с наложенных слоев, следить за тем, чтобы наложенный сварной шов имел сплавление с предыдущими слоями и со свариваемыми кромками. При наложении последнего слоя используйте кромки разделки в качестве показателя при определении требуемой ширины шва.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении

Данный вид соединения часто встречается при сварке трубопроводов, а также при сварке ответственных соединений.

Сварка данного соединения производится на обратной полярности. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 14.

На рис. 15а показан порядок наложения слоев/валиков при сварке стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении. Первый проход предназначен для сварки корня шва и выполняется обычно электродами диаметром 3 мм, при этом сварочный ток не должен быть слишком велик. Сварка производится на короткой дуге с возвратно-поступательными движениями относительно линии сварного шва, при этом необходимо следить, чтобы сам электрод все время оставался в зазоре корневой области сварного соединения. Во время сварки нельзя допускать прерывания дуги при перемещении электрода вперед и нужно следить за тем, чтобы капли металла не падали перед швом, это может помешать проведению процесса сварки, его продвижению вперед. На обратной стороне стыка должен образовываться небольшой валик. Лицевая поверхность первого прохода должна иметь минимальную выпуклость.

Второй и последующие проходы производятся при повышенных значениях сварочного тока и электродами большего диаметра. Наплавка производится с поперечными колебаниями электрода, при этом важно обеспечить постоянство и равномерность колебаний и перемещения электрода вдоль оси шва, в противном случае полученный сварной шов будет не однороден по качеству и внешнему виду. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы избежать появления подрезов (рис. 156). Необходимо получить сплавление с ранее наплавленными слоями, а также с боковыми кромками разделки свариваемого изделия. Лицевая сторона второго и последующих слоев должна иметь плоскую поверхность. Необходимо тщательно очищать каждый слой от шлака по всей его длине.

Заключительный проход выполняется тем же типом электрода, что и предыдущие. Техника выполнения такая же, и при выполнении второго и последующих проходов, за исключением того, что при заключительном проходе амплитуда поперечных колебаний электрода будет больше. Для контроля за шириной облицовочного шва необходимо использовать скошенные кромки стыкового соединения. Поверхность облицовочного шва должна быть слегка выпуклой.

Сварка нахлесточного соединения в нижнем положении

Данный тип соединения широко используется в промышленности, в частности в резервуарах, строительных и судовых конструкциях. Нахлесточное соединение очень экономично, оно не требует каких-либо значительных затрат на подготовку и сборку. Максимальная прочность нахлесточного соединения достигается при его двухсторонней сварке угловым швом.

Сварка данного соединения производится как на прямой, так и на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 16.

Для сварки нахлесточного соединения в нижнем положении на прямой полярности требуется поддержание очень короткой дуги, а на обратной полярности — еще более короткой. Дуга должна быть сориентирована в направлении корня соединения и горизонтальной поверхности пластины. Во время сварки необходимо совершать, относительно оси сварного, шва небольшие возвратно-поступательные колебания электрода. Это способствует предварительному подогреву соединения перед движущейся сварочной дугой, обеспечивает создание полноразмерной выпуклости и покрывает шлаковой коркой хвостовую часть сварочной ванны.

Абсолютно необходимым для получения качественного соединения является полное проплавление в корне шва и хорошее сплавление с обеими поверхностями двух пластин. При сварке на прямой полярности верхняя кромка верхней пластины имеет тенденцию к прожогу, поэтому при сварке следует постоянно опасаться как недозаполнения наплавленного валика, так и того, что сварочная дуга недостаточно коротка. Подрезы появляются очень редко.

При сварке на обратной полярности следует обратить внимание на поддержание более короткой дуги, а также на устранение возможного подреза, как на плоской поверхности пластины, так и вдоль верхней кромки верхней пластины. Для уменьшения вероятности появления подрезов, перемещение дуги должно быть ограничено размерами сварного шва.

Сварка нахлесточного соединения в горизонтальном положении

Сварка нахлесточного соединения в горизонтальном положении однопроходным угловым швом на прямой полярности часто применяется в конструкциях резервуаров и строительных конструкциях.

При сварке данного соединения сварочный ток не должен быть слишком большим. Электрод необходимо направлять в корень шва. Положение электрода во время сварки должно соответствовать изображенному на рис. 17. Сварку лучше всего производить с небольшими возвратно-поступательными перемещениями электрода в направлении оси сварного шва, можно также применять незначительные поперечные колебания электрода. Сварочная ванна не должна быть слишком перегрета, ибо это приводит к появлению трещин в металле сварного шва.

При сварке следует обращать особое внимание на перемещения электрода, с тем, чтобы не допустить появления прожогов кромки пластины, а также на то, чтобы сварочная дуга не контактировала с поверхностью вертикальной пластины вне пределов сварного шва, в противном случае неизбежно появление подрезов.

Сварка таврового соединения в нижнем положении

Большую долю швов, выполняемых на практике сварщиком, составляют угловые швы, выполняемые в нижнем положении. Технология сварки может включать как однопроходную, так и многопроходную сварку всеми типами электродов. Несмотря на то, что электроды, предназначенные для сварки на обратной полярности, не являются лучшим типом электродов для выполнения однопроходных угловых швов, использование этих электродов в подобных целях является достаточно распространенной практикой.

При сварке таврового соединения в нижнем положении на прямой полярности сварочный ток должен быть достаточным для получения обширной сварочной ванны. При сварке на обратной полярности сварочный ток должен быть несколько меньше. Положение электрода при сварке на прямой полярности должно соответствовать изображенному на рис. 18а, на обратной полярности — рис. 18б.

Электрод должен быть направлен в корень сварного соединения. При сварке на обратной полярности длина дуги должна быть меньше. Перемещение электрода должно производиться равномерно на всем протяжении стыка, не теряя сварочной ванны.

Однако некоторые сварщики предпочитают использовать при этом небольшие возвратно-поступательные перемещения электрода в направлении оси шва. Это может оказать положительное влияние в виде предварительного подогрева свариваемых кромок и корневой части соединения, находящихся перед движущимся электродом, улучшит формирование наплавленного металла на вертикальной плоскости пластины, а также будет способствовать предотвращению подтекания расплавленного шлака в головную часть сварочной ванны. При сварке на прямой полярности подрезы никогда не являются проблемой. Сварка на обратной полярности требует обеспечения повышенных мер по исключению подрезов.

Сварка таврового соединения в нижнем положении многопроходным швом

Крупные угловые швы очень часто выполняются путем многократного наложения узких валиков без поперечных колебаний электрода. В большинстве случаев облицовочный слой или последний валик выполняются без поперечных колебаний электрода, в некоторых случаях требуется, чтобы последний проход выполнялся с поперечными колебаниями. В частности, таковы требования при сварке трубопроводов и сосудов высокого давления. Сварка может выполняться как на прямой, так и на обратной полярности сварочного тока.

При выполнении данного соединения сварочный ток устанавливается таким же, как и при сварке узким однопроходным швом. Положение электрода будет изменяться в зависимости от последовательности наложения слоев (рис. 19а). Перемещение электрода аналогично перемещению при сварке однопроходным швом. Расположение или раскладка валиков по сторонам должны производиться таким образом, чтобы облицовочный слой точно соответствовал заданному размеру катета углового шва. Порядок наложения слоев показан на рис. 19б.

Техника выполнения облицовочного слоя достаточно сложна. Сварочный ток не должен быть слишком мал. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 20а. Чешуйки укладываются в диагональной плоскости. Наложение капель металла производится только при движении электрода вниз. Перемещение электрода вверх должно производиться быстро, на максимально растянутой дуге, но без обрыва дуги.

Указателями ширины перемещения электрода при сварке облицовочного слоя могут служить две параллельные кромки ранее выполненных сварных валиков. Для предотвращения появления подрезов необходимо проводить задержки электрода на верхней и нижней кромках сварного шва. Необходимо помнить, что при многопроходной сварке требуется тщательная очистка от шлаковой корки каждого наложенного слоя.

При сварке на обратной полярности могут возникнуть значительные затруднения, связанные с появлением подрезов. Избавиться от этих проблем можно всеми ранее описанными способами.

Сварка таврового соединения в нижнем положении многопроходным швом с применением поперечных колебаний электрода

На практике довольно часто встречаются случаи, когда необходимо производить сварку угловых швов большого сечения в нижнем положении. Обычно для этого используют многопроходную сварку с применением техники поперечных колебаний электрода. Наиболее часто такие швы встречаются при судостроительных и монтажных работах.

Сварка данного типа соединения производится на обратной полярности. Сварочный ток устанавливается большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 21. Первый проход выполняется так же, как и в случае обычной однопроходной сварки угловых швов. Поверхность первого валика должна быть максимально плоской.

Второй шов накладывается с поперечными колебаниями электрода поверх первого. Электрод должен направляться на вертикальную пластину, с тем, чтобы обеспечить перенос металла с электрода на эту поверхность. Поперечные колебания электрода не должны выходить за пределы требуемой ширины выполняемого шва. В противном случае возможно появление подрезов. Необходимо обеспечить хорошее сплавление накладываемых швов с поверхностью ранее наплавленных слоев и с поверхностью свариваемой пластины.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в горизонтальном положении

Данное соединение, а также пространственное положение, в котором оно находится, очень часто встречается при сварке труб, резервуаров, а также при судостроительных работах.

Сварка производится на обратной полярности как узкими валиками без поперечных колебаний, так и с поперечными колебаниями электрода. Первый проход выполняется на повышенных значениях сварочного тока без поперечных колебаний электрода. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 22. При сварке необходимо обеспечить гарантированное сплавление с подкладкой, а также с кромками корневой части соединения.

Второй и все последующие проходы могут выполняться с еще большими значениями сварочного тока. Положение электрода при сварке узкими валиками без поперечных колебаний электрода должно соответствовать изображенному на рис. 22. Очень важно, чтобы все швы имели хорошее сплавление с поверхностью ранее наложенных слоев, а также с поверхностью кромок разделки. Необходимо следить за предотвращением появления подрезов.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок в горизонтальном положении

Данное соединение, а также пространственное положение, в котором оно находится, очень часто встречается при сварке труб, а также ответственных стыковых соединений. При выполнении некоторых работ иногда предъявляются требования к тому, чтобы данные швы выполнялись с поперечными колебаниями электрода, однако в большинстве случаев применяется сварка узкими валиками без поперечных колебаний электрода.

Сварка производится на обратной полярности. Сварочный ток при первом проходе не должен быть слишком велик. Положение электрода при сварке узкими валиками без поперечных колебаний должно соответствовать рис. 23, а при сварке с поперечными колебаниями — рис. 24а.

При сварке необходимо поддерживать короткий дуговой промежуток, заставляя электродный металл наплавляться непосредственно в зазоре корневой части соединения. При сварке можно использовать возвратно-поступательные перемещения электрода. При перемещениях вперед нельзя допускать, чтобы сварочная дуга обрывалась.

Необходимо во время таких перемещений обеспечить предварительный подогрев металла перед наплавляемым швом. Одновременно следует следить за тем, чтобы расплавленный металл сварочной ванны достаточно быстро застывал и не стекал на нижнюю пластину. На обратной стороне соединения должно быть полное проплавление.

Для второго и последующих проходов сварочный ток может быть значительно увеличен. Можно использовать сварку узкими валиками, без поперечных колебаний. можно также использовать сварку с поперечными колебаниями электрода (рис. 24б). Важно обеспечить гарантированное сплавление всех проходов с поверхностью всех предшествующих проходов, а также с поверхностями свариваемых пластин. Во время сварки необходимо следить за появлением подрезов.

Сварка стыкового соединения со скосом одной кромки в горизонтальном положении

Наиболее часто, при выполнении стыковых соединений в горизонтальном положении скашивают кромку только у верхнего листа. Дугу возбуждают на горизонтальной кромке нижнего листа, перемещают затем на скошенную кромку верхнего листа. Техника сварки ничем не отличается от описанной выше, за исключением порядка наложения слоев.

Сварка нахлесточного соединения в вертикальном положении снизу вверх. При выполнении ответственных сварочных работ с использованием нахлесточных соединений, находящихся в вертикальном положении, как правило, сварку производят снизу вверх. Такая сварка имеет место при выполнении сварочных работ в судостроении, при изготовлении сосудов высокого давления, а также при изготовлении металлоконструкций.

При сварке небольших толщин, а также для выполнения первых проходов в многопроходных сварных швах, выполняемых при сварке нахлесточных соединений, применяются однопроходные угловые швы. При выполнении данных швов необходимо установить не очень большое значение сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 25.

На нижней части соединения образуется полка из наплавленного металла, имеющая размеры, соответствующие размерам сварного шва. Следует применять возвратно-поступательные перемещения электрода. При переносе электродного металла следует поддерживать короткую дугу, при переходе вверх дугу следует растянуть, не допуская при этом ее обрыва. Когда электрод находится над сварочной ванной, можно производить небольшие поперечные перемещения электрода. Это способствует лучшему формированию сварного шва. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы перемещения электрода всегда сохранялись в пределах ширины шва таким образом, чтобы кромка верхней пластины не прожигалась, а на плоской поверхности пластины не появлялись подрезы.

Для выполнения сварных швов нахлесточных соединений большой толщины применяется многопроходная или однопроходная сварка с поперечными перемещениями электрода. При многопроходной сварке первый проход выполняется узким валиком без поперечных перемещений электрода. При выполнении второго прохода сварочный ток должен быть достаточным для обеспечения гарантированного проплавления в корневой части соединения и сплавления с кромками. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 26а. При этом, сохраняя электрод над поверхностью сварочной ванны, нужно перемещать ее вверх, одновременно сдвигая сварочную ванну в стороны, поочередно то влево, то вправо.

Равномерные перемещения сварочной ванны, выполняемые в процессе сварки, позволяют получить ровную, с малой выпуклостью поверхность сварного шва. Кратковременные остановки в крайних точках поперечных колебаний предотвратят появление подрезов, но нужно быть крайне осторожным, чтобы при этом кромка верхней пластины не прожигалась.

Сварку нахлесточного соединения можно производить также однопроходным угловым швом с поперечными колебаниями электрода. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 26б. Техника сварки аналогична выполнению второго прохода при многопроходной сварке. Отличие заключается в том, что электрод необходимо располагать под большим углом к нижней пластине и задержки перемещения выполнять только на нижней пластине.

Сварка таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом

Сварка данного соединения часто встречается в производственной практике. Сварка вертикальных стыков чаще всего производится снизу вверх, хотя встречаются и случаи, когда необходимо выполнять сварку сверху вниз. Выбор количества проходов определяется назначением данного соединения, а также толщиной свариваемых пластин.

При выполнении сварки таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом без поперечных перемещений электрода сварочный ток должен быть достаточно большим, с тем, чтобы обеспечить хорошее проплавление в корневой части соединения, а также с поверхностями пластин. Положение электрода должно приблизительно соответствовать изображенному на рис. 27.

Сварка производится на обратной полярности с колебаниями электрода вверх-вниз. В момент переноса электродного металла необходимо поддерживать короткую дугу, при перемещении электрода вверх дугу следует растянуть, однако при этом не допускать обрыва дуги. Необходимо периодически производить отвод электрода от сварочной ванны, с тем, чтобы избежать перегрева свариваемого металла и последующего его растрескивания или вытекания сварочной ванны. Вместе с тем необходимо удерживать сварочную ванну на одном месте, вплоть до момента, пока не будет получено требуемое проплавление, сплавление со свариваемыми кромками и образование сварного шва требуемого контура без подрезов.

Сварку таврового соединения в вертикальном положении можно производить также однопроходным угловым швом с поперечными колебаниями электрода. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 28. Техника сварки аналогична выполнению второго прохода при многопроходной сварке.

Сварка таврового соединения в вертикальном положении многопроходным угловым швом

Сварка данного соединения производится снизу вверх, обычно на обратной полярности, но иногда для этих целей используется и прямая полярность.выполняется без поперечных перемещений электрода или в некоторых случаях с небольшими поперечными колебаниями (рис. 29б).Положение электрода при втором проходе должно соответствовать изображенному на рис. 30. Сварочный ток должен быть достаточным для обеспечения гарантированного проплавления в корневой части соединения и сплавления с кромками.

Во время сварки необходимо сохранять электрод над поверхностью сварочной ванны, перемещать сварочную ванну вверх, одновременно сдвигая ее в стороны, поочередно то влево, то вправо. Равномерные перемещения сварочной ванны, выполняемые в процессе сварки, позволяют получить ровную, с малой выпуклостью поверхность сварного шва, а кратковременные остановки электрода в крайних точках поперечных перемещений предотвратят появление подрезов. Во время сварки необходимо поддерживать короткую дугу, но избегать касания электрода с расплавленным металлом сварочной ванны.

При использовании электрода большого диаметра необходимо увеличить сварочный ток. Положение электрода при сварке третьего прохода аналогично второму проходу. При применении электрода большого диаметра и при увеличении сварочного тока желательно ускорять перемещение электрода вверх при достижении сварочной ванной крайней точки траектории поперечных колебаний. При этом необходимо обращать внимание на продолжение горения дуги во время всех этих перемещений. При перемещении дуги вверх ее необходимо растягивать. После достаточного охлаждения сварочной ванны электрод возвращается к кратеру, и производится наплавка дополнительного металла.

Во время сварки необходимо поддерживать постоянство ширины траектории поперечных колебаний, следить за тем, чтобы она не превышала ширину законченного шва.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в вертикальном положении

Данный тип соединения довольно часто встречается при строительстве трубопроводов, сосудов высокого давления, а также в судовых конструкциях. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх.

Первый проход. Сварочный ток должен быть большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 31. При сварке используется техника наплавки узких валиков, без поперечных колебаний, в вертикальном положении. Шов должен иметь хорошее сплавление с подкладкой и с поверхностями обеих кромок в своей корневой части.

При сварке необходимо следить за тем, чтобы лицевая поверхность шва была максимально плоской. Если в сварном соединении зазор в корне очень широк, то необходимо сделать два или три прохода, чтобы выполнить подварочный шов. В процессе сварки необходимо обращать внимание на то, чтобы все наложенные слои имели хорошее сплавление друг с другом.

Второй проход. Сварочный ток не должен быть слишком велик. При выполнении шва используется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. В качестве направляющих, по которым можно определять ширину этих поперечных колебаний, используются кромки ранее наплавленных валиков. При выполнении сварки необходимо следить за тем, чтобы поверхность сварного шва была плоской, избегать появления подрезов. Сварной шов не должен образовывать острые кромки, поскольку в таких кромках могут образовываться зашлаковки.

Третий проход. Величина сварочного тока должна быть такой, чтобы обеспечивалось как хорошее проплавление и сплавление, так и малая выпуклость сварного шва. Поперечные колебания электрода не должны выходить за пределы скошенных кромок разделки. Во избежание появления подрезов необходима задержка электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Для предотвращения появления излишней выпуклости сварного шва скорость сварки должна быть достаточно большой.

Сварка стыкового соединения без скоса кромок в вертикальном положении

Сварка данного соединения производится снизу вверх на обратной полярности многопроходным швом. Техника сварки корневого прохода с большим зазором в стыковом соединении без скоса кромок достаточно сложна.

Первый проход. Сварочный ток должен быть не слишком большим, но вместе с тем он должен быть достаточным для гарантированного проплавления корневой части соединения и образования на обратной стороне стыка достаточной выпуклости. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 32. При сварке первого прохода используется техника сварки узкими валиками без поперечных колебаний электрода; Необходимо добиваться получения на обратной стороне корня шва небольшой выпуклости.

Второй проход. Значение сварочного тока и положение электрода практически не отличаются от аналогичных показателей при сварке первого прохода. Нельзя производить поперечные колебания со слишком большой амплитудой. Скорость перемещения электрода должна быть такой, чтобы не возникала избыточная выпуклость шва и не образовывались подрезы.

Сварка соединения с наружным угловым швом

Данные сварные соединения часто встречаются на практике. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх с использованием техники поперечных колебаний электрода, кроме того, благодаря тому, что свариваемые кромки не скошены, в данном случае достаточнонеглубокое проплавление.

Первый проход. Сварочный ток не должен быть слишком велик. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 33. Используется техника выполнения корневого прохода с возвратно-поступательными перемещениями электрода.

Второй и третий проходы. Сварочный ток необходимо увеличить по сравнению с первым проходом. Во время сварки необходимо следить за обеспечением хорошего сплавления с ранее наплавленными слоями, а также со свариваемыми кромками основного металла, обращать внимание на возможность появления подрезов. Лицевая поверхность швов должна быть плоской.

Четвертый проход. Значение сварочного тока и положение электрода аналогичны использовавшимся при сварке предыдущих проходов. При сварке использовать технику поперечных колебаний электрода. Лицевая поверхность шва должна иметь небольшую выпуклость. В качестве границы шва использовать кромки пластин.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок

Данные сварные соединения очень часто встречаются при сварке труб и ответственных стыковых соединений. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх многопроходным швом с поперечными колебаниями электрода.

Первый проход. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 34а. Используется техника сварки корневого шва, при которой применяются колебания электрода вверх-вниз. Допускается выполнять сварку с небольшими поперечными перемещениями электрода (рис. 34б).

Перемещения электрода вверх должны производиться на расстояние, не превышающее 50 мм. Необходимо следить, чтобы при этих перемещениях не происходил обрыв дуги. Необходимо обеспечить полное проплавление по всей обратной стороне соединения. Лицевая поверхность шва должна быть максимально плоской.

Второй и третий проходы. Сварочный ток может быть увеличен. Положение электрода аналогично использовавшемуся при сварке первого прохода. Используется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. На рис. 34б показана траектория движения электрода. Для получения однородного по качеству и внешнему виду сварного шва следует поддерживать постоянство продольных и поперечных перемещений электрода.

Поперечные перемещения электрода должны производиться быстро, с тем, чтобы предотвратить появление избыточной выпуклости в центральной части сварного шва. На протяжении всего времени сварки необходимо поддерживать короткую дугу, следить за тем, чтобы перемещения электрода оставались в пределах ширины сварного шва. Для предотвращения появления подрезов применять остановки электрода в крайних точках траектории их перемещения.

В некоторых случаях сварку стыкового соединения со скосом кромок можно производить сверху вниз (рис. 35а) или однопроходным швом с поперечными колебаниями (рис. 356). Техника выполнения однопроходным швом аналогична выполнению второго и третьего прохода при многопроходной сварке.

Сварка таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом

Данное сварное соединение и положение при сварке очень часто встречается в судостроении и при изготовлении металлоконструкций.

Сварка таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом производится на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 36а. Во время сварки используются возвратно-поступательные перемещения электрода. При наплавке металла необходимо поддерживать короткую дугу. При перемещении вперед дуга не должна обрываться.

Во время сварки нужно уделять особое внимание обеспечению хорошего сплавления и проплавления в корневой части соединения, а также с боковыми кромками. Нельзя допускать подтекания шлака в головную часть сварочной ванны, для предотвращения появления избыточной высоты и выпуклости сварного шва не допускать перегрева сварочной ванны.

Сварка таврового соединения в потолочном положении многопроходным угловым швом.

При необходимости выполнения сварки угловым швом в потолочном положении больше чем за один проход применяется техника сварки без поперечных колебаний электрода. Сварку выполняют на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком велик. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 37а.

Последовательность наложения слоев приведена на рис. 37б. У сварщиков, имеющих малый опыт, могут возникнуть некоторые сложности с соблюдением правильных пропорций швов. Однако с опытом эти трудности будут преодолены. Каждый проход должен иметь хорошее сплавление со смежными валиками и с поверхностью свариваемых кромок. Лицевая поверхность каждого прохода должна быть максимально плоской.

Сварка нахлесточного соединения однопроходным угловым швом в потолочном положении

Данное сварное соединение и положение при сварке очень часто встречается при сооружении резервуара и в судостроении. Из-за габаритов и характерных особенностей этих объектов их кантовка для проведения сварки не целесообразна. Большинство подобных работ выполняется на обратной полярности, однако имеются также случаи, когда необходимо сваривать нахлесточное соединение в потолочном положении и на прямой полярности.

Величина сварочного тока при сварке на обратной полярности не должна быть слишком большой. При сварке на прямой полярности величина сварочного тока должна быть несколько выше, чем при сварке аналогичного соединения на обратной полярности. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 38.

При сварке можно применять колебательные перемещения электрода в направлении сварки. При перемещении электрода вперед необходимо следить, чтобы не произошло обрыва сварочной дуги. Такие перемещения электрода служат для предварительного подогрева кромок перед наплавкой на них электродного металла и способствуют предотвращению перегрева сварочной ванны, тем самым препятствуют образованию наплывов и избыточной выпуклости. Кроме того, такие перемещения электрода и сварочной дуги вызывают оттеснение шлака в хвостовую часть сварочной ванны. При сварке нельзя допускать выхода сварочной дуги на поверхность верхней пластины, и следует следить, чтобы сварочная дуга при своих перемещениях не выходила за границы наружной поверхности сварного шва.

При сварке на прямой полярности несколько затруднен контроль за шлаком. Сварной шов имеет тенденцию к образованию избыточной выпуклости, а также к вытеканию сварочной ванны на вертикальную поверхность кромки пластины. Подрезы не встречаются.

Сварка таврового соединения многопроходным угловым швом с поперечными колебаниями в потолочном положении

Сварщику в своей практике не раз приходится встречаться с необходимостью выполнения в потолочном положении угловых швов большого сечения электродами большого диаметра.

Первый проход. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 39а. Длина сварочной дуги должна быть небольшой, при сварке необходимо использовать поперечные колебания электрода (рис. 39б). Перемещения электрода должны производиться быстрыми скользящими движениями, в то же время необходимо следить за тем, чтобы при этом не происходило значительное увеличение длины дуги.

Во время проведения сварки нужно обращать внимание на поддержание стабильного горения сварочной дуги, не допускать ее обрыва. После кристаллизации кратера возвратиться к нему и переварить кратер. Это способствует предотвращению перегрева сварочной ванны и появлению трещин в металле сварного шва. Происходит предварительный подогрев корневой части сварного шва до того, как на него будет наплавлен электродный металл. Кроме того, такая техника сварки приводит к оттеснению шлака в верхнюю часть наплавленного металла. Улучшается возможность для контроля за наплавленным металлом и сварочной дугой, предотвращается появление подрезов, наплывов и избыточной выпуклости сварного шва, улучшается внешний вид поверхности сварного шва, она становится более однородной.

Второй проход. Второй проход выполняется так же, как и первый, с тем только отличием, что за второй проход наплавляется большее количество электродного металла. Выполнение второго прохода, как правило, вызывает у сварщиков большие сложности, чем первого.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке многопроходным швом в потолочном положении.

Данный тип сварного соединения и условия проведения сварки часто встречаются при сварке труб и резервуаров, когда сварка выполняется на кольцевых подкладках.

Первый проход. Сварка производится на обратной полярности. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 40. Для обеспечения хорошего переноса металла необходимо поддержание короткой дуги. Перемещения электрода должны носить скользящий характер. Необходимо обращать внимание на обеспечение гарантированного сплавления в области подкладки и между кромками в корневой части соединения. Лицевая поверхность сварного шва по возможности должна иметь минимальную выпуклость.

Второй и последующие проходы. Сварочный ток остается по-прежнему большим. Сварка производится с использованием техники скользящих перемещений электрода, без поперечных его перемещений. Если металл начинает перегреваться, необходимо удлинить дугу и переместить электрод вперед, пока кратер с перегретой сварочной ванной не остынет.

Необходимо обеспечить гарантированное сплавление как с поверхностями ранее наплавленных валиков, так и со стенками разделки. Следует обращать внимание на безусловную необходимость очистки от шлака поверхности шва после каждого прохода.

Сварка стыкового соединения без разделки кромок многопроходным швом в потолочном положении

Подобное соединение в таком пространственном положении встречается крайне редко. Выполнить качественно такой сварной шов весьма трудно, для этого необходима определенная тренировка. Сварка производится на обратной полярности.

Первый проход. Сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 41. Сварочная дуга должна быть короткой. Для обеспечения полного проплавления с обратной стороны электрод должен все время находиться в зазоре между свариваемыми кромками. Кроме того, такое положение электрода обеспечивает сплавление с корневыми кромками свариваемых пластин. При сварке используются возвратно-поступательные перемещения электрода.

Второй проход. Сварочный ток не должен быть слишком большим. При сварке необходимо поддерживать короткую дугу и производить небольшие колебательные перемещения электрода, выполняемые легкими скольжениями, следить за тем, чтобы поперечные колебания электрода не имели слишком большой ширины.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом в потолочном положении

Данный тип сварного соединения и условия, в которых она выполняется, часто встречается при сварке труб и металлоконструкций из листового проката.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом производится на обратной полярности с поперечными колебаниями электрода. Сварочный ток при первом проходе не должен быть слишком большим, но при этом должен обеспечивать гарантированное проплавление с обратной стороны. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 42. Выполнение первого, корневого, прохода аналогично сварке первого прохода в ранее рассмотренных соединениях. Лицевая поверхность сварного шва должна быть плоской. С обратной стороны должен образовываться небольшой валик.

Второй и последующие проходы. Сварочный ток должен быть несколько больше, чем при первом проходе. Применяется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. Перемещения электрода в поперечном направлении должны производиться быстрыми движениями, с тем чтобы в центральной части сварного шва не получалась слишком большая выпуклость. Кроме того, траектория поперечных перемещений электрода не должна выходить за пределы ширины сварного шва.

Для предотвращения появления подрезов используется задержка электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Необходимо помнить, что подрезы появляются в результате «вылизывания» дугой металла на поверхности пластины с последующим ненаплавлением электродного металла на это место.

Что такое шовная сварка? — TWI

Шовная сварка — это соединение деталей из одинаковых или разнородных материалов вдоль непрерывного шва. Сварку швов можно разделить на два основных метода: сварку контактным швом и сварку трением.

Контактная сварка швов

Сварка контактным швом — это разновидность контактной точечной сварки, основное отличие которой состоит в том, что сварочные электроды представляют собой колеса с приводом от электродвигателя, а не неподвижные стержни.Этот метод сварки, идеально подходящий для изготовления листового металла, пропускает электрический ток через соединяемые металлические листы, удерживая их вместе за счет механической силы в конфигурации нахлеста между профилированными медными электродами. Как и в случае с другими типами контактной сварки, плавление происходит там, где поверхности листов соприкасаются, поскольку это точка наивысшего электрического сопротивления и, следовательно, место, где выделяется наибольшее количество тепла.

Тепло от дискообразных электродных колес создает непрерывный сварной шов, поскольку детали проходят между ними, что приводит к сварке сопротивлением качению или негерметичной сварке шва.

Сварка контактным швом может использовать либо прерывистое движение, когда скорость ролика не определена заранее, либо шовную сварку непрерывным движением, когда скорость электродного ролика предварительно определяется до подачи тока.

Сварка сварочного шва сопротивлением расходуемых материалов

Альтернативный метод, называемый сваркой контактным швом плавящимся электродом, аналогичен стандартной контактной сварке швом, за исключением того, что электродное колесо имеет канавки, так что между колесом и соединяемым материалом можно ввести профилированную медную проволоку.Эта медная проволока подается с катушки и проходит вокруг электродного колеса со скоростью сварки, а затем выгружается в контейнер для отходов. Это гарантирует, что для работы всегда будет чистая, незагрязненная поверхность.

Подходит для сварки стали с покрытием и нержавеющей стали, этот процесс очень надежен и позволяет достигать скорости сварки более 70 метров в минуту. Хотя расходная проволока увеличивает стоимость этого типа сварки, эти расходы компенсируются возвращаемой стоимостью лома меди.

Меры предосторожности при сварке контактным швом

Как и в любом процессе, в котором используется электрический ток, следует принимать меры предосторожности в отношении силы тока, подаваемого сварочным оборудованием. Если сила тока слишком высока, поверхность раздела между роликом и материалами будет слишком горячей. Тепло, выделяемое электродами, можно уменьшить, промывая зону сварки водой, которая поддерживает охлаждение роликов во время процесса соединения.

Также важно следить за скоростью сварки, чтобы обеспечить хорошее качество соединения по всему шву.

Преимущества контактной сварки швов

Сварка контактным швом дает преимущество в получении чистых сварных швов без образования газов или сварочного дыма. Кроме того, для соединения нет необходимости использовать присадочные материалы для соединения , которое может быть как газонепроницаемым, так и непроницаемым для жидкости , предлагая ряд применений.

Процесс может быть полностью автоматизирован , что делает его очень повторяемым процессом. Кроме того, контактная сварка позволяет одновременно создавать как одинарный, так и параллельный шов.

Недостатки контактной сварки швов

В то время как контактная сварка хорошо подходит для соединения по прямой линии, ролики не могут выполнять более сложные криволинейные сварные швы. Сварка также невозможна на внутренних углах или там, где другие элементы компонентов затрудняют доступ к электродам колеса.

Этот процесс также непригоден для соединения листов металла толщиной более 3 мм . Из-за скорости ролика для обеспечения качества сварки может потребоваться высококвалифицированный оператор, а сварочное оборудование также стоит дорого.

Применения для контактной сварки швов

Благодаря способности выполнять герметичные соединения для газа или жидкости, этот процесс хорошо подходит для создания таких предметов, как стальные топливные баки для транспортных средств, а также консервные банки, радиаторы или стальные бочки. Сопротивление сварным швам также можно найти на многих типах стволов и выхлопных систем.

Широко используется для соединения баков самолетов, холодильников и масляных трансформаторов, этот процесс может использоваться для сварки нержавеющей стали, никелевых и магниевых сплавов.

Сварка трением

В этом методе соединения вместо электродов используется трение для нагрева сварного шва. Как и в случае других процессов сварки трением, детали соединяются в твердой фазе без плавления материалов, что означает отсутствие плавления и, таким образом, практически отсутствие взаимной диффузии между расходным материалом и подложкой.

Идеально подходит для соединения материалов, которые трудно сваривать с использованием традиционных методов дуговой сварки. Сварка трением создает тепло за счет вращающегося расходного материала, который аксиально вдавливается в V- или U-образную канавку.Заготовки перемещаются под вращающийся расходный материал, поскольку в канавке откладывается осадок.

Шовная сварка — обзор

Введение

Все методы шовной сварки требуют больших затрат тепловой энергии для сварки деталей. В отличие от точечной сварки, шовный сварной шов представляет собой непрерывный сварной шов с различной геометрией сварки, например угловыми и стыковыми швами. В этой главе рассматриваются только сварные швы, тогда как анализ и поведение точечных сварных соединений — это особая область, которая рассматривалась по-разному и будет обсуждаться в главе 11.

В течение срока службы сварных конструкций, подверженных различным условиям эксплуатации, сварные соединения обычно являются потенциальными очагами усталостного разрушения из-за областей наибольшей концентрации напряжений и измененных свойств материала. Таким образом, инженеры и ученые всегда заинтересованы в понимании усталостных характеристик сварных соединений и пытаются разработать аналитические инструменты для оценки усталостной долговечности сварных соединений. Однако прогнозирование усталостной долговечности сварных соединений часто бывает сложным и неточным, поскольку многие параметры влияют на усталостную долговечность сварных соединений.

Сварка сильно влияет на материалы в процессе нагрева и последующего охлаждения, а также в процессе плавления с дополнительным присадочным материалом, в результате чего получаются неоднородные и разные материалы. Кроме того, сварной шов обычно далек от совершенства, он содержит включения, поры, полости, поднутрения и т. Д. Форма профиля сварного шва и несваренные корневые зазоры создают высокие концентрации напряжений с различными геометрическими параметрами. Кроме того, остаточные напряжения и деформации в процессе сварки влияют на усталостные характеристики.

Принимая во внимание сложность модели прогнозирования усталостной долговечности сварных швов и широкую область применения, неудивительно, что существует несколько аналитических подходов, и ни один из них не может учесть вышеупомянутые переменные процесса. Таким образом, это постоянная область исследований, представляющая интерес для всех инженерных дисциплин, с целью улучшения прогнозируемого срока службы сварных швов.

Из-за большого количества соответствующей литературы в этой главе будут представлены только подходы Донга и Фермера к структурному напряжению (Донг, 2001a, b; Фермер и др., 1998) и подход псевдонапряжения с надрезом, потому что эти три подхода были закодированы в некоторых коммерческих модулях анализа усталости как один из инструментов автоматизированного проектирования (CAE), используемых в автомобильной инженерии. Обратитесь к книге Radaj et al. (2006) для подробного обзора всех других методов. Однако эта глава начнется с введения параметров, влияющих на усталостную долговечность сварных соединений, чтобы помочь вам понять возможные источники изменчивости данных об усталости.

Шовная сварка: применение, преимущества и недостатки

Шовная сварка — это процесс соединения двух одинаковых или разнородных материалов в шве с помощью электрического тока и давления.Этот процесс в основном используется для металлов, поскольку они легко проводят электричество и могут выдерживать относительно высокое давление.

Шовная сварка возможна благодаря контактному сопротивлению, создаваемому между двумя металлами.

При прохождении тока между металлами в небольшом зазоре выделяется тепло. Электроды поддерживают и контролируют поток электричества.

СВЯЗАННЫЕ С: УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СВАРКА: ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ СВАРКИ ПЛАСТИКОВ И МЕТАЛЛОВ

Давайте подробно рассмотрим эту технику сварки, используемую в различных отраслях промышленности.

Что такое сварка контактным швом?

Шовная сварка или контактная сварка — это разновидность контактной сварки, которая представляет собой процесс сварки двух материалов с использованием электрического тока.

В основном существует четыре типа контактной контактной сварки:

1. Контактная точечная сварка
2. Контактная контактная сварка
3. Контактная стыковая сварка
4. Контактная шовная сварка

Контактная сварка является одним из наиболее распространенных способов сварки металлические листы со сплошным сварным швом.

Когда два одинаковых или разных материала прижимаются друг к другу, между ними образуется небольшой зазор из-за неровностей поверхности. При контактной сварке швом этот зазор создает электрическое сопротивление между двумя материалами и вызывает их нагрев на стыке.

Это также известно как контактное сопротивление.

Сварочный ток имеет первостепенное значение при сварке швов. Количество тепла, выделяемого в швах, будет зависеть от величины тока, протекающего через него.

Однако слишком сильное включение электричества может вызвать выбросы и порчу электрода. Переменный ток (AC) по-прежнему является наиболее предпочтительным видом электрического тока, применяемого при сварке швов.

При сварке швов используются электроды в форме колеса. Эти колеса прикладывают к деталям силу и электричество.

Сила сварки должна быть пропорциональна твердости материалов. Следовательно, более твердым металлам требуется большее сварочное усилие по сравнению с более мягкими металлами.

В более широком смысле, сварка контактным швом подразделяется на:

Шовная сварка прерывистым движением

Ролики и подача электрического тока остаются активными до тех пор, пока не будет достигнуто положение сварки. Это означает, что сварка происходит в определенных точках или области, а не в виде сплошной линии.

Шовная сварка прерывистым движением полезна для сварки толстых металлов, где непрерывная сварка невозможна. Существует два типа сварки прерывистым швом:

• Валковая точечная сварка
• Сварка швом внахлест

Шовная сварка непрерывным движением

При сварке непрерывным швом возможна непрерывная сварка.Металл соединяется, проходя через электроды с постоянной скоростью роликов. Он обеспечивает равномерный сварной шов внахлест, поскольку детали остаются под постоянным давлением.

Тип электродов, используемых при контактной сварке швом, зависит от свариваемого материала. Например, если мы используем шовную сварку для сварки алюминия, то часто избегают использования медных электродов. Это связано с тем, что медные сплавы с алюминием приводят к гораздо более быстрому износу электрода.

Лазерная шовная сварка и контактная сварка швом

Термин шовная сварка стал почти синонимом контактной сварки.Однако существует и другой процесс шовной сварки, называемый лазерной сваркой швов.

Лазерная шовная сварка — это разновидность лазерной точечной сварки. При лазерной точечной сварке высокоинтенсивный лазер направляется в точку, где луч заставляет целевое пятно плавиться и свариваться.

Однако в этом случае головка лазерного инструмента неподвижна. В этой технике сварки лазер перемещается вдоль шва, чтобы создать постоянный сварной шов.

Этот тип сварки обычно используется для сварки датчиков, компонентов радара, инсулиновых помп, батарейных отсеков и корпусов кардиостимуляторов.

Преимущества контактной шовной сварки

Контактная шовная сварка обладает уникальным набором преимуществ, которые делают ее очень востребованной во многих отраслях промышленности.

Герметичные сварные швы: Одной из наиболее важных характеристик непрерывного сварного шва является то, что он может создавать воздухонепроницаемые и водонепроницаемые уплотнения. Это очень важно при создании металлических конструкций, которые нуждаются в защите от утечки воздуха или воды, например, герметичных сосудов или сосудов.

Быстрый процесс сварки: Сварка возможна на высоких скоростях.А поскольку весь процесс является автоматическим, сварка контактным швом выполняется быстрее, чем другие альтернативы, такие как точечная сварка.

Не требуется присадочный материал / флюс: Сварка возможна без использования присадочного материала или флюса.

Недостатки контактной шовной сварки

Способ настройки контактной шовной сварки, с этим связаны некоторые недостатки. Ниже приведены некоторые ограничения или недостатки контактной сварки швом.

Ограниченные линии сварки: Поскольку аппарат для сварки швов состоит из роликов, возможны только прямолинейные или равномерно изогнутые линейные швы.

Ограничения по толщине: Существуют ограничения, когда дело доходит до толщины листов, поскольку сварка швов может стать довольно обременительной, если толщина одного листа превышает 3 мм.

Применение шовной сварки

Шовная сварка сопротивлением находит свое применение при сборке топливных баков, поскольку она должна быть непроницаемой для жидкости. Он также используется для сварки частей сосудов, которые должны быть водо- или воздухонепроницаемыми.

Некоторые другие виды сварки также могут создавать водонепроницаемые и воздухонепроницаемые уплотнения, но они не обязательно обеспечивают чистый сварной шов.Подобно тому, что достигается при сварке швов.

Другое распространенное применение — сварка труб. Сварка контактным швом особенно используется в этой области, поскольку в процессе не используются сплавы металлов.

Следовательно, нет сварных швов, которые испортили бы эстетический вид трубок или труб. Этот метод сварки позволяет создавать бесшовные стыки, которые трудно даже почувствовать на стыковой поверхности.

СВЯЗАННЫЕ С: РУКОВОДСТВО ПО ЗАРАБОТКЕ ДЕНЕГ НА СВАРКЕ: ВАРИАНТЫ И СОВЕТЫ ДЛЯ КАРЬЕРЫ

Сварка швов также используется при производстве резервуаров из листового металла, используемых в качестве резервуаров для керосина, бензина и других жидкостей.В таком случае важную роль играют как воздухонепроницаемые, так и непроницаемые для жидкости сварные швы. Это связано с тем, что жидкости, такие как бензин, испаряются при контакте с воздухом.

Сварка контактным швом находит свое применение во многих отраслях промышленности благодаря уникальным возможностям сварки. Как и любой сварочный процесс, у него есть свои достоинства и недостатки.

Однако для конкретного набора требований контактная сварка швом идеальна по своим характеристикам и возможностям сварки.

Что такое сварной шов при сварке?

При сварке очень важно знать все типы сварных швов.Один сварной шов, с которым я был совершенно незнаком, но понимал, насколько он важен, был шовный сварной шов.

Так что же такое сварной шов? Шовная сварка — это процесс контактной сварки, при котором медные электроды подходящей формы прикладывают давление для создания области высокого сопротивления между металлическими листами. Ток, проходящий через эту область, генерирует тепло из-за высокого электрического сопротивления. Шовный сварной шов создается плавлением.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о сварке швов и различных процессах, с помощью которых она может выполняться.

Для чего применяется шовная сварка?

Шовная сварка — один из наиболее широко используемых сварочных процессов. Узнайте об основах шовной сварки, ее применении и методах выполнения высококачественных сварных швов.

Качество готовых металлических изделий зависит от качества сварочного процесса, используемого для соединения сборки. Инженеры должны знать, какие методы сварки подходят для различных ситуаций, а также они должны знать методы сварки, которые дадут наилучшие результаты.

Сварщики и инженеры могут выбирать из двух различных стилей сварки. Эти методы — сварка швом и сварка швом. Основное различие между ними заключается в том, что сварка стежками является прерывистой, а сварка швов — непрерывной.

Оба метода основаны на подводе тепла для плавления и плавления металла для соединения металлических деталей. Это может привести к изменению свойств металла, в частности, в зоне термического влияния.

Следует иметь в виду, что методы шовной и стыковой сварки обладают разными свойствами.Следовательно, они используются для разных целей. Правильный выбор сварки может стать разницей между надежным и слабым сварным швом.

В основном проектировщик определяет, следует ли использовать шовную сварку или сварку стежком. Необходимо учитывать различные факторы, такие как требуемая прочность соединения, применение изготовленного продукта, а также другие факторы проектирования.

Таким образом, на производственном чертеже будет указана техника сварки, которая должна быть реализована, а также перечислены другие инструкции.Это дает сварщику много полезной информации, например, о том, следует ли использовать шовную сварку или сварку стежком.

Что такое шовная сварка и ее виды?

При шовной сварке вдоль сварного шва создается непрерывный сварной шов. Эта процедура может выполняться как для плоских, так и для угловых швов.

Шовная сварка почти всегда выполняется всякий раз, когда необходимо соединить трубы и трубки. Шовные сварные швы более прочные и прочные, чем сварные швы, поскольку они покрывают всю длину сварного шва.

Равномерно спаянная область создается посредством шовной сварки, поскольку поверхности соединяются сваркой плавлением. Фактически, во многих случаях сварной шов, выполненный контактной сваркой, может быть прочнее, чем соединяемый основной металл.

Благодаря этим неоспоримым преимуществам, шовная сварка является стандартным выбором при сварочных операциях, где прочность готового сварного соединения является первостепенным фактором. Однако сварка швом может сэкономить время и деньги для сварочных работ, где требования к прочности могут быть ослаблены.Он также лучше подходит для более тонких секций, поскольку вызывает меньшую деформацию в результате меньшего тепловложения.

Шовная сварка также известна как контактная сварка. В этой сварочной процедуре вместо сварочного стержневого электрода используется ролик.

Сварку швов можно разделить на 2 типа сварочных процессов: сварка швом трением и сварка контактным швом. Имейте в виду, что оба метода сварки могут использоваться для соединения разнородных металлов в дополнение к аналогичным металлам.

Сварка контактным швом

Сварка контактным швом имеет некоторые сходства с точечной сваркой. Ключевым изменением является то, что при контактной сварке швом сварочные электроды состоят из колес с приводом от двигателя, тогда как при контактной точечной сварке используются неподвижные стержни.

Благодаря применяемой технологии сварки, контактная сварка швом является идеальным методом соединения металлических листов. Таким образом, он является основой производства изделий из листового металла.

Вот как это делается.При контактной сварке швом соединяемые кромки плотно удерживаются сильной механической силой, пока через эту область проходит ток. Конфигурация нахлеста создается между контурными медными электродами. Поскольку применяется контактная сварка, сплавление происходит там, где листы удерживаются вместе под действием большой силы, поскольку это область наибольшего электрического сопротивления.

Дисковые электродные колеса выделяют тепло в результате прохождения тока через точку контакта.Поскольку это место наибольшего электрического сопротивления, тепловыделение здесь максимально. Между этими электродными колесами подаются металлические листы. Таким образом получают непрерывный контактный сварной шов. Это также известно как негерметичный сварной шов.

Расходный медный провод

Сварка сопротивлением также осуществляется плавящейся проволокой. Этот альтернативный метод имеет определенное сходство с традиционной сваркой швом. Ключевое отличие состоит в том, что в электродном колесе имеется канавка, так что расходуемый медный провод можно вставить между основным металлом, который необходимо соединить, и электродным колесом.Катушка подает медную проволоку, которая в конечном итоге выгружается как металлолом. Благодаря такому расположению для сварки доступна чистая поверхность.

Этот метод сварки подходит для сплавления нержавеющей стали и металлов с покрытием. Этот процесс дает стабильные результаты, а также позволяет достичь высоких скоростей сварки, превышающих 70 метров в минуту.

Расходный провод определенно увеличивает стоимость. Однако эти дополнительные расходы компенсируются стоимостью медного лома, а также высоким качеством сварки.У шовной сварки есть и другие преимущества, такие как отсутствие сварочного дыма и стабильное качество за счет автоматизации. Помимо стабильного качества, производительность также высока благодаря сварке швов.

Что такое сварка стежком и чем она отличается?

Сварка стежком легко распознать, поскольку она не является непрерывной. Скорее, это прерывистый характер. Это отличает его от шовной сварки, которая является непрерывной. Он включает в себя повторение одного и того же набора процедур по всей длине сварного зазора.Сварщик должен начать сварку, продолжить сварку на определенном расстоянии вдоль сварного зазора, а затем приостановить.

Затем он должен повторить эту процедуру на небольшом расстоянии перед точкой, где закончился предыдущий сварной шов. Сварщик будет повторять этот процесс до тех пор, пока не будет достигнута конечная точка сварочного зазора.

Сварка стежком подходит как для плоских, так и для угловых швов.

Стежковая сварка применяется в ситуациях, когда необходимо ограничить подвод тепла, чтобы уменьшить искажение формы в результате сильного нагрева.Большое количество тепла может привести к деформации материала, что приведет к искажению размеров.

Помимо нежелательных изменений размеров, высокие уровни тепловложения могут также изменить механические и химические свойства свариваемого основного материала.

Тепловые эффекты сварки — одна из самых серьезных проблем, с которыми приходится сталкиваться сварщикам. Поскольку соединяемые компоненты нагреваются сваркой, детали могут расширяться. Однако, когда детали соединяются в результате плавления, они начинают сжиматься из-за охлаждения.Это сжатие при охлаждении может вызвать высокий уровень напряжения в сварном шве и даже привести к растрескиванию. Это серьезный дефект сварного шва, который со временем может превратиться в трещину.

Подвод тепла также создает зону термического влияния, в которой металлургические свойства основного металла будут отличаться от остального материала. Это может привести к ряду неблагоприятных изменений свойств материала, которые могут ухудшить качество соединения.

В алюминии, например, нагрев при сварке может отменить отпуск, так что материал вернется к своим первоначальным свойствам.Точно так же при сварке стали существует риск образования хрупкой зоны термического влияния, которая более подвержена растрескиванию, чем остальной основной металл.

Высокое тепловложение — большая проблема для тонких металлических листов и деталей. При избыточном нагреве существует опасность прожога, то есть будет образовано отверстие в том месте, где основной металл выгорел или расплавился из-за высокой температуры.

Строчная сварка — практичный способ уменьшить нежелательное воздействие высоких температур.У этой техники есть и другие преимущества. Сварка стежком означает, что расходуется меньше присадочного материала. Это приводит к экономии и снижению затрат.

Операция также выполняется за меньшее время, поскольку требуется меньше сварочных работ по сравнению со сваркой непрерывным швом. Это сокращение времени сварки повысило производительность и ускорило процесс сварки.

Однако есть и серьезные недостатки, на которые следует обратить внимание. Поскольку общая длина сварного шва короче, прочность сварного соединения значительно ниже.Это серьезный недостаток, особенно в отношении критических применений, где прочность сварного шва является главным приоритетом.

Еще одним большим недостатком является то, что несваренные детали могут превратиться в щели, через которые может попасть грязь и другие посторонние предметы. В результате в сварном шве будет накапливаться нежелательный материал, что также может привести к коррозии.

Похожие сообщения:

Повышение производительности сварки швов с помощью адаптивного управления

Преимущества включают регулирование толщины сварного шва, работу на высоких скоростях производства и улучшение качества сварки.

Роберт К.Коэн

Изготовление газонепроницаемого уплотнения с помощью аппарата для сварки швов включает создание ряда точек перекрытия. Каждое образовавшееся пятно должно быть полностью сформированным самородком, не содержащим изгнания. Использование слишком малого количества тепла приводит к образованию пятна меньшего размера, что может вызвать утечку. Использование слишком большого количества тепла вызывает изгнание, которое также может вызвать утечку. Помимо управления формированием каждого слепка, необходимо поддерживать достаточный контроль расстояния между пятнами, чтобы гарантировать, что каждый слепок перекрывается со следующим.

Каждое приложение для точной точечной сварки обычно требует выбора электродов из правильного материала, а также правильного диаметра поверхности электрода, электродной силы, тока и количества времени. Для поддержания контроля площади контакта электрода на детали и приложения силы электродов, повторяемой от сварного шва к сварному, требуется мощная машина с надлежащими инструментами. Для обеспечения точной подачи запрограммированного тока для каждого сварного шва требуется умелое управление. Изменение любого из этих параметров приведет к изменению результатов точечной сварки.

Аппарат для точечной сварки может использоваться для создания газонепроницаемого уплотнения путем выполнения сварного шва, снятия электродов с детали, перемещения детали на заданное расстояние, переноса электродов обратно на деталь для выполнения следующего шва и повторения этого процесса. до получения шва желаемой длины. Расстояние между пятнами необходимо точно контролировать, чтобы каждое создаваемое пятно в достаточной степени перекрывалось другим.

При создании точек перекрытия второй сварной шов меньше первого.Это связано с тем, что часть тока, используемого для создания второго сварного шва, проходит через электрический путь, созданный первым сварным швом. Третий сварной шов меньше второго. Это связано с тем, что в дополнение к части тока, используемой для создания третьего сварного шва, проводящего через электрический путь, созданный вторым сварным швом, некоторое количество тока также проходит через первый сварной шов. Это явление известно как шунтирование.

Сварочные операции, при которых программируется одинаковый ток для всех сварных швов в шве, часто вызывают выбросы на первом и втором сварных швах.Если ток снижается настолько, чтобы предотвратить выбросы в первых нескольких сварных швах, то все последующие сварные швы в шве оказываются меньше желаемых. Это состояние исправляется программированием соответствующих более низких значений тока для первого и второго сварных швов.

Детали сварки швов

Машина для шовной сварки может сделать газонепроницаемое уплотнение намного более эффективно, чем точечная сварка

машина. Колеса электродов для шва могут просто катиться к следующему месту, чтобы выполнить следующий сварной шов, вместо того, чтобы поднимать электроды с детали, продвигать деталь на заданное расстояние и возвращать электроды обратно на деталь.Кроме того, машина для шовной сварки, интегрированная с возможностью управления, может точно контролировать расстояние между точками без необходимости добавления каких-либо специальных механизмов позиционирования или инструментов.

Существует два основных режима шовной сварки — прерывистый (также обычно называемый точечной сваркой) и непрерывный.

Прерывистая сварка швов

При прерывистой шовной сварке колеса перемещаются в желаемое положение и останавливаются для выполнения каждого сварного шва. После завершения сварки колеса перемещаются к следующему месту и останавливаются для выполнения следующего шва.Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет сделан шов нужной длины.

Физическая динамика прерывистой шовной сварки аналогична точечной сварке. Контроль может занять столько времени, сколько потребуется, чтобы сделать хороший шов. Все действия, которые обычно используются адаптивным управлением для регулирования качества точечной сварки, могут быть применены и к прерывистой сварке швов. Такие действия могут включать в себя автоматическое исправление таких проблем, как загрязнение поверхности детали и плохая подгонка детали, а в случаях, когда происходит вытеснение, мгновенное отключение нагрева в течение 1 мс и автоматическое выполнение ремонтной сварки на месте.

При прерывистой сварке или сварке вальцовой / точечной сваркой производительность ограничивается тем, насколько быстро колеса могут быть ускорены из стационарного состояния после сварки до следующего положения для сварки, а затем полностью остановлены, чтобы можно было выполнить следующий сварной шов. сделал.

Сварка непрерывных швов

При сварке непрерывным швом колеса продолжают вращаться по мере выполнения каждого сварного шва. В отличие от прерывистой сварки швом, этот процесс накладывает ограничение на фиксированный временной интервал для выполнения каждого сварного шва.Поскольку нет возможности изменять продолжительность каждого сварного шва, все адаптивные решения и компенсирующие действия должны выполняться во время выполнения сварного шва. Основное преимущество заключается в том, что производство может происходить на гораздо более высоких скоростях.

Скорость

При сварке непрерывным швом скорость — еще один фундаментальный параметр, вводимый в процесс сварки. Как только геометрия электрода, сила электрода, сварочный ток и время сварки определены для получения желаемого сварного шва, увеличение скорости вращения колеса вызывает более холодные сварные швы, а уменьшение скорости вращения колеса приводит к более горячим сварным швам.

Типовые режимы работы

Существует три основных режима сварки непрерывным швом, которые обычно встречаются на производстве.

1. Все сварные швы выполняются катанием колес по поверхности детали с одинаковой скоростью вращения колеса. Колеса зажимают деталь и начинают катиться. Сварка не начинается до тех пор, пока колеса не разгонятся до запрограммированной скорости сварки. Последний сварной шов завершается до того, как колеса начинают замедляться до нуля.

Если согласованные детали подаются в станок с согласованным набором инструментов и поддерживается контроль силы электродов, скорости вращения колеса, нагрева и времени, то управление явлением шунтирования во время первых нескольких сварных швов в шве, как правило, является единственным оставшимся условием, специфичным для процесса. это необходимо решить.

2. Не все сварные швы производятся при одинаковой скорости вращения колеса. Колеса зажимают деталь и начинают катиться. Сварка начинается до того, как колеса разгоняются до запрограммированной скорости сварки.Сварка в конце шва все еще продолжается, когда колеса замедляются до нуля.

Эта компоновка требует действий в начале и в конце шва, чтобы избежать чрезмерного нагрева сварных швов, получаемых при более низких скоростях. Обычный метод управления этим состоянием заключается в использовании нагрева при восходящем уклоне в начале шва и при понижении температуры в конце шва. Достижение стабильных характеристик сварки требует точного масштабирования и согласования наклона нагрева со скоростью подъема колеса в начале шва, а также точного масштабирования и согласования наклона наклона нагрева со скоростью падения в конце шва.На практике этого может быть сложно.

При увеличении скорости вращения колеса мгновенные колебания скорости также увеличиваются из-за таких факторов, как переменная нагрузка детали, представленной в машине. Все эти вариации могут привести к вариациям в размере производимых сварных швов.

3. Сварка происходит встык по всей детали. Типичные области применения сварки швом «край к краю» — это производство таких изделий, как водонагреватели, бочки емкостью 55 галлонов, ведра и аэрозольные баллончики.По мере того, как каждая свариваемая деталь проходит через машину, ролики для шва должны скатываться по переднему краю детали, проходить по всей длине детали и скатываться с задней кромки. Требуется целостность шва по всей длине детали, чтобы не допустить ее брака.

Обычная система

На большинстве операций по производству этих типов деталей делается попытка контролировать процесс за счет использования нагрева при восходящем уклоне в начале шва и нагрева при понижении уклона в конце шва.Концевой выключатель или датчик приближения обнаруживает приближение детали к роликам для шва и запускает начало последовательности графика сварки. Датчик, который обнаруживает приближение задней части детали, запускает спуск вниз в конце шва. Производители, использующие этот тип операции, часто отказываются от брака из-за непостоянных характеристик сварки.

Кроме того, приборы для сварки швов, использующие эту схему, показывают, что сварные швы на передней кромке детали либо слишком холодные, либо слишком горячие.Независимо от того, какие настройки вносятся в датчики приближения, временная неопределенность системы обнаружения передней части детали в сочетании с изменчивостью времени от момента обнаружения до момента соприкосновения детали с фальцевыми колесами делает практически невозможным точно синхронизируйте начало плавки с входом передней кромки детали в шов колес.

Синхронизация спада на заднем конце детали и выключение нагрева в нужное время создает аналогичные проблемы.Если нагрев выключится слишком рано, до того, как колеса начнут скатываться с задней кромки, сварные швы будут слишком холодными. Если нагрев будет продолжаться слишком долго после того, как колеса откатятся от задней кромки, сварные швы будут слишком горячими. Если последний сварной шов на детали все еще продолжается, когда колеса слишком далеко откатились от задней кромки детали, возникнет чрезмерное искрение из-за выброса и потеря материала.

Особенности примера использования

Производитель стальных барабанов емкостью 55 галлонов в Нью-Джерси выполняет стыковку швов со скоростью 50 футов / мин.Чтобы улучшить стабильность сварных швов и уменьшить количество брака, компания заменила свой сварочный трансформатор однофазного переменного тока и управление сваркой на основе кремниевого выпрямителя (SCR) на трансформатор постоянного тока средней частоты (MFDC) и обычное управление инвертором.

Вместо увеличения объемов производства и уменьшения брака, эта модернизация оборудования привела к снижению объемов производства и увеличению количества брака. Производитель запросил у компании WeldComputer Corp., Troy, N.Ю., чтобы проанализировать сварочную операцию.

Портативный монитор WeldView® был подключен к аппарату на производственной линии для контроля существующего процесса сварки. Изучение данных, записанных в течение нескольких часов во время реального производства, выявило множество проблем, наиболее распространенными из которых были следующие: непостоянная подача контроля нагрева для каждого сварочного импульса и непостоянная синхронизация начала нагрева с передней кромкой детали, плюс остановка нагрева задним краем детали.

Первая проблема заключалась в непостоянной подаче тепла при каждом сварочном импульсе. Монитор зафиксировал несколько случаев колебаний тока более 10% и колебаний длительности импульса сварки более 50%. Также наблюдался непостоянный высокий остаточный ток в течение интервала охлаждения между каждым импульсом сварки. Эти колебания тока варьировались в достаточно широком диапазоне, чтобы получить слишком горячие сварные швы и слишком холодные сварные швы.

Второй замеченной проблемой была непостоянная синхронизация начала нагрева с передней кромкой детали и прекращения нагрева с задней кромкой детали.Монитор зафиксировал неоднократные случаи нагрева детали до того, как деталь достигала сварочных колес, а затем другие случаи, когда колеса уже наматывались на деталь до включения тока.

В случаях, когда нагрев начался до того, как деталь коснулась сварочных колес, сварной шов на передней кромке детали был слишком горячим. В начале контакта детали со сварочными колесами образовывались искры, и наблюдалось осаждение выбрасываемого материала на сварочных колесах.

В случаях, когда колеса уже наматывались на деталь до начала тока, передняя кромка детали была плохо приварена.Аналогичное явление произошло на заднем крае детали. Чрезмерный нагрев и вытеснение материала происходили всякий раз, когда нагрев был еще включен, когда колеса скатывались с заднего конца детали, а неадекватная сварка происходила, когда нагрев прекращался до того, как колеса начали скатываться с заднего конца детали.

Также наблюдались случаи, когда нагрев одной детали начинался слишком рано, а другой — слишком поздно, без внесения каких-либо корректировок в производственную линию. Это привело к выводу, что существующая система не способна надежно координировать синхронизацию тепла и тепла.время, необходимое для надлежащего нагрева каждой детали, проходящей через машину.

Записанные следы монитора документируют, что система управления доставляет непостоянные тепловые импульсы, которые несовместимо синхронизированы с подачей деталей через машину.

Адаптивная сварочная система

Использование адаптивного управления определяет, когда колеса начинают катиться по передней части детали, и динамически регулирует нагрев в соответствии с профилем катания колес по детали.

Оптимальный нагрев задней части детали можно аналогичным образом контролировать путем профилирования нагрева в прямом ответе на скатывание колес с задней стороны детали. Адаптивное управление также может мгновенно прекратить нагрев в течение 1 мс при обнаружении того, что колеса завершили откат на заданное расстояние от задней части детали. Это ограничивает восприимчивость процесса к искрообразованию и выбросу материала из-за слишком длительного сохранения тока. Это также увеличивает время, в течение которого может продолжаться производство до очистки электродов.

Ограничивающие факторы скорости непрерывной шовной сварки

Двумя факторами, ограничивающими скорость производственного процесса сварки швов, являются возможности машины и возможности управления.

По мере увеличения скорости вращения колеса для каждого сварного шва требуется больше тока. По мере увеличения тока требуется большее охлаждение, чтобы электроды и токопроводящие проводники не становились слишком горячими, и требуется больше электродного усилия для сохранения удержания материала во время формирования каждого сварного шва.Скорость процесса шовной сварки можно увеличивать до тех пор, пока не будет достигнут предел того, насколько может быть увеличен один из этих четырех параметров.

Выбор регулятора с достаточно высоким пределом рабочего тока, при котором ток не является ограничивающим фактором при определении скорости сварки, гарантирует, что адаптивное управление сможет управлять машиной на максимальной скорости, которая может быть достигнута при сохранении консистенция сварного шва, соответствующая стандартам сварочных работ.

Скорость

По мере увеличения скорости машины для шовной сварки, переменная нагрузка детали, представленной в машине, ограничение крутящего момента двигателя, люфт шестерни, колебания ремня, менее чем оптимальная настройка параметров обратной связи управления двигателем и механические резонансы машины могут вызвать мгновенные колебания скорости колеса.Увеличение скорости также сокращает время, необходимое для выполнения каждого сварного шва. Поскольку время сварки сокращается, мгновенные колебания скорости становятся все более значительным источником вариаций сварного шва.

Изменения скорости на машине для сварки швов приводят к изменениям размера получаемых сварных швов. Снижение колебаний скорости существующей машины может потребовать изменений в инженерном дизайне и модернизации. Вариации сварного шва из-за этих колебаний можно уменьшить, установив на машине адаптивное управление, которое автоматически регулирует нагрев вверх и вниз в ответ на эти мгновенные колебания скорости.

Вибрация

По мере увеличения скорости машины для шовной сварки увеличивающееся колебание силы электрода становится все более значительным источником колебаний сварочного шва. Поскольку колеса для фальцевания наматываются на переднюю часть детали на высоких скоростях, колеса часто выходят за пределы допустимого диапазона и отскакивают от детали. Мгновенно более высокое усилие на электроде, вызванное отскоком, может привести к сварке меньшего размера, что может вызвать утечку. В зависимости от резонансных характеристик электродной силовой системы ступень наматывания колес на деталь может вызвать резонанс машины, для ослабления которого может потребоваться несколько циклов колебаний.Каждый из этих циклов колебаний может привести к слишком холодному сварному шву, когда колесо отскакивает от детали, за которым следует сварной шов, который слишком горячий, когда колесо отскакивает от детали.

Устранение колебаний силы электродов, вызванных возбуждающими резонансами на существующей машине, может потребовать изменений в инженерной конструкции и модернизации. Помимо компенсации колебаний скорости машины, адаптивное управление может уменьшить отклонения сварного шва от колебаний электродной силы путем автоматической регулировки нагрева вверх и вниз в ответ на эти мгновенные колебания силы.

Текущий

При увеличении скорости вращения колеса, помимо увеличения силы тока, каждый сварной шов должен выполняться за более короткий период времени. На создание каждого пятна остается меньше времени, потому что пятно должно быть создано и завершено до того, как значительная часть поверхности колеса откатится от места создания сварного шва.

Для контроля повторяемости сварных швов требуется точная подача коротких сильноточных импульсов. Время охлаждения между каждым из этих сварочных импульсов является полезным, поскольку оно способствует образованию отдельных перекрывающихся сварных швов и снижает рабочую температуру колес для сварки швов.Снижение температуры колес для сварки швов обычно улучшает качество сварки, продлевает срок службы электродов и снижает требования к техническому обслуживанию оборудования.

Элементы управления SCR

Во многих операциях по сварке швов контроль является ограничивающим фактором, ограничивающим скорость, с которой может работать машина. Поскольку производитель пытается увеличить скорость производственной линии, управление часто становится самым большим источником изменчивости в сварочных операциях. Это вызывает высокий процент брака, высокие потери из-за снижения общей производительности производства, потери от разрушающих испытаний и потери рабочей силы.

Существующие операции по сварке швов с использованием более старых технологий управления сваркой на основе SCR для управления однофазным сварочным трансформатором переменного тока ограничены скоростью из-за используемой технологии управления. Это ограничение связано с частотой подачи электроэнергии энергокомпанией. Количество сварных швов в секунду, которое может произвести шовный сварочный аппарат, равно количеству полупериодов мощности в секунду, производимых энергетической компанией.

В линиях электропередач переменного тока 60 Гц это означает, что сварка швов ограничена 120 импульсами сварки в секунду.При питании от сети переменного тока 50 Гц это сокращается до 100 сварочных импульсов в секунду. Время возникновения каждого сварного шва предопределено, потому что оно должно быть синхронизировано со временем, в течение которого энергетическая компания обеспечивает полупериод, а не со временем, когда желательно, чтобы сварка имела место. По мере увеличения скорости вращения колеса для шва необходимость синхронизации сварного шва со временем доставки полупериода, а не со временем, когда деталь входит в машину, становится более значительным источником изменчивости сварного шва, что влияет на однородность сварного шва на сварном шве. края детали.

Возможность регулирования нагрева любого отдельного импульса сварки с помощью регулятора SCR также ограничена, поскольку, как только регулятор инициирует импульс полуцикла сварки, он больше не влияет на то, что происходит во время сварки. Фактическое количество тепла, выделяемого сварным швом, определяется тем, что энергетическая компания поставляет в течение полупериода, в течение которого происходит сварка. На сварной шов также влияет кратковременная нагрузка других заводских машин.

Еще одно ограничение технологии управления SCR заключается в том, что после инициирования сварочного импульса он не может быть отключен устройством управления.

Управление инвертором

Чтобы преодолеть ограничения, накладываемые технологией управления SCR, производители, выполняющие высокоскоростную сварку швов, переходят на инверторную технологию. Ожидается, что новая технология инверторного управления обеспечит превосходное регулирование сварочного тока, улучшит качество сварки и увеличит производительность. Производители, обращающиеся за советом к специалистам, часто получают информацию о преимуществах новой инверторной технологии, поэтому необходимо выбросить существующий сварочный трансформатор переменного тока и заменить его сварочным трансформатором MFDC более новой технологии.

В тематических исследованиях производителей шовной сварки, которые перешли с однофазного переменного тока на MFDC, они сообщили, что вместо увеличения производительности и улучшения качества сварки вместо этого произошло снижение производительности, снижение качества сварки и увеличение объема технического обслуживания. Эти проблемы усугубились, когда производители запрограммировали более короткое время импульса сварки и более короткое время охлаждения между каждым импульсом в попытке достичь или превысить скорость импульсов 120 сварок в секунду, реализованную с помощью более старой технологии управления.

Приборы для этих сварочных операций выявляют две перечисленные ниже причины ухудшения сварочных характеристик.

Выбранное управление инвертором, когда оно запрограммировано на создание коротких импульсов, обеспечивает неточное и / или нестабильное регулирование тока, что приводит к большей изменчивости сварочного импульсного тока, чем то, что было достигнуто ранее с более старым управлением на основе SCR.

В течение запрограммированного времени охлаждения между каждым импульсом ток медленно спадает и часто не спадает до нуля до начала следующего сварочного импульса.Этот высокий остаточный ток во время каждого интервала охлаждения, вызванный установкой трансформатора MFDC, снижает эффективность функции времени охлаждения.

Это приводит к тому, что фальц-ролики работают при более высокой температуре, чтобы сделать сварные швы того же размера, что и раньше, когда ток можно было довести до нуля в течение большей части запрограммированного интервала охлаждения. Повышенная температура колеса, вызванная переключением на трансформатор MFDC, создает вторичные проблемы, в том числе более быстрый захват материала на поверхностях колес.

Рекомендации по MFDC

В дополнение к плохо определенным интервалам охлаждения при работе на высоких скоростях, другие факторы, с которыми сталкивается MFDC, включают следующее:

Повышенный механический износ станка. На машинах с коротким швом обычная функция переключения регуляторов MFDC с частотой 1 кГц вызывает два колебания тока в течение каждой миллисекунды запрограммированного нагрева сварочного шва. Эти колебания вызывают тепловое расширение и сжатие, дважды в мс, многих движущихся частей сварочного аппарата.Дополнительное напряжение и движение в машине из-за этих расширений и сокращений приводят к более быстрому износу подшипников и движущихся рычагов.

Увеличение диаметра горловины сварочного аппарата помогает подавить эти колебания тока, которые происходят в течение каждой запрограммированной миллисекунды работы, но замедляет скорость, с которой ток может регулироваться с помощью элемента управления.

Машина и изделие намагничиваются. Когда магнитный материал сваривается на машине с трансформатором MFDC, машина и свариваемые детали намагничиваются.Металлические опилки притягиваются к поверхностям станка. Эти накапливающиеся опилки в конечном итоге попадают в движущиеся подшипники, направляющие и рычаги сварочного аппарата. Это увеличивает количество отказов оборудования и требует дополнительного обслуживания.

Неуравновешенная температура и износ двух электродов. Обычно известный как эффект Пельтье, выпрямленный вторичный ток, создаваемый сварочным трансформатором MFDC, приводит к тому, что анодный электрод (колесо, соединяющееся со стороной + трансформатора MFDC) имеет более высокую рабочую температуру, чем другой электрод.В дополнение к созданию температурного дисбаланса, который может сместить расположение стержней в сварной части, вместо того, чтобы оба электрода изнашивались равномерно, положительный электрод деформируется и улавливает загрязнения быстрее, чем отрицательный электрод.

Синтез волн переменного тока

Анализ нескольких операций высокоскоростной сварки швов показал, что правильное применение инверторной технологии к существующему сварочному трансформатору переменного тока дает лучшие результаты, чем те, которые можно было бы достичь путем замены трансформатора переменного тока на трансформатор MFDC.

Помимо дополнительных затрат на снижение производительности процесса сварки, новый трансформатор MFDC не прослужит столько же, сколько существующий трансформатор переменного тока. Трансформатор MFDC имеет встроенные в блок диоды, которые могут выйти из строя. Одно событие перегрузки по току может повредить диоды. Напротив, трансформатор переменного тока является более прочным компонентом, который может выдерживать перегрузки по току без ухудшения или сокращения ожидаемого срока службы трансформатора.

Устройства, которые предписывают производителю понести расходы на утилизацию существующего сварочного трансформатора переменного тока и замену его трансформатором MFDC, либо не знают, что инверторная технология может быть применена непосредственно к трансформатору переменного тока, либо не проводили фактических измерений, сравнивая производительность тот же процесс с трансформатором переменного тока и трансформатором MFDC, где выбор трансформатора является единственной переменной, вводимой в процесс.

На рисунке 6 показан среднеквадратичный ток (RMS) с интервалами 10 мкс последовательности импульсов, генерируемых инверторным управлением WeldComputer®, сконфигурированным для создания оптимально настроенной схемы переключения MFDC с каждым импульсом, состоящим из 4 мс тепла и 1 мс классно в повторяющемся шаблоне.

На рисунке 7 показан среднеквадратичный ток с интервалами в 10 мкс последовательности импульсов, генерируемых устройством управления синтезом волны инвертора WeldComputer®, приводящим в действие стандартный 60-Гц трансформатор переменного тока, при этом каждый импульс состоит из 4 мс нагрева и 1 мс холода. в повторяющемся узоре.(Это та же схема нагрева-охлаждения, что и в предыдущей конфигурации MFDC.)

Обратите внимание, что график среднеквадратичного значения тока не дает информации о фактической полярности тока.

На рис. 8 показана фактическая форма волны тока с тем же приемом сигнала, что и на рис. 7. На нем показана переменная полярность каждого сварного шва, полученного с помощью управления синтезом волны инвертора переменного тока.

Выводы

Среди основных характеристик трансформаторов переменного тока: 1) возможность получения более коротких сварных швов с хорошей переходной характеристикой; 2) обеспечение регулирования путем допуска большего количества регулировок в мс и управления при коротких временах охлаждения; 3) обеспечение работы шовных колес и токопроводящих жил машины при более низкой температуре; 4) отсутствие намагничивания машины или свариваемых деталей; 5) устранение проблемы, связанной с эффектом Пельтье, при котором анодный электрод достигает более высокой рабочей температуры, чем катодный электрод, после выполнения нескольких сварных швов; и 6) предотвращение проблемы с асимметричной деградацией электродов, связанной с полярностью тока.

Использование устройства управления, способного гарантировать, что каждый генерируемый импульс тока стабилизируется на запрограммированном значении до того, как будет запрограммировано новое значение, необходимо для поддержания повторяемого процесса, который точно регулируется устройством управления.

Кроме того, скорость, с которой может производиться шов при сохранении контроля над процессом, может быть увеличена до максимума за счет использования многопараметрического адаптивного управления, которое может динамически компенсировать изменения площади контакта электрода на детали, силы, положения и скорости электрода по мере выполнения шва. производятся.

Ссылки

Автор цитирует свои исследования в следующих шести отчетах:

1. 2014. Многопараметрический адаптивный график сварки для шовной сварки водонагревателей. Отчет WeldComputer Corp. WC60214-1.

2. 2012. Анализ MFDC применительно к сварочному аппарату на стальном барабане емкостью 55 галлонов. Отчет WeldComputer Corp. WC42412-1.

3. 2011. Анализ смещения швов при сварке швов нержавеющей стали толщиной 5 мил с MFDC.Отчет WeldComputer Corp. WC21711-1.

4. 2010. Анализ применения MFDC при производстве радиаторов. Отчет WeldComputer Corp. WC93010-1.

5. 2006. Контролируемый эксперимент MFDC против синтеза волны переменного тока в операции высокоскоростной шовной сварки. Отчет WeldComputer Corp. WC62706-1.

6. 2006. Анализ MFDC применительно к сварке швов банок с краской. Отчет WeldComputer Corp. WC32106-1.

Эта статья «Повышение производительности сварки контактным швом с помощью адаптивного управления» была опубликована в февральском выпуске журнала The Welding Journal за 2015 год.Узнайте больше об адаптивном управлении WeldComputer с приложениями для сварки швов.

Дуговая точечная и шовная сварка

Сварка, вероятно, является наиболее традиционным методом крепления стального настила. Это тоже самое сложное. Но он обеспечивает прочную связь, поэтому он все еще указывается в проектах. Таким образом, хотя сварка металлического настила в ванне и шовная сварка может быть не самым простым методом, в ближайшее время он никуда не денется.

Если вы планируете выполнять работы по укладке металлических настилов, вам необходимо знать о двух типах методов сварки металлических настилов и о том, как их выполнять.

Сварка в ванне и сварка швов металлического настила требует надлежащего обучения, сертификации, оборудования и знания различных типов сварных швов и сварочных схем. В Western Metal Deck мы хотим быть уверены, что у вас есть вся эта информация. Как бывший слесарь по металлу, я не понаслышке сталкивался со сваркой металлических настилов на бесчисленных работах.

К концу этой статьи у вас будут практические знания о том, как сваривать металлический настил, чтобы вы могли делать ставки и браться за работы по укладке металлических настилов.

Перейдем:

• Виды методов сварки
• Обучение и сертификация
• Необходимое оборудование
• Как сваривать металлический настил
• Шаблоны для сварки