Самым надежным и прочным способом соединения деталей остается сварочный шов. Без сварки сегодня не может обойтись ни одно производство, применяется она и в быту. Конечно, не все умеют правильно сваривать детали, им приходится пользоваться услугами профессиональных сварщиков. Но при большом желании, можно научиться сваривать детали своими руками.
В статье мастер сантехник расскажет, как правильно вести электрод во время сварки.
Строение сварочной дуги
 |
| Технология сварки, процесс образования шва: Под воздействием высокой температуры дуги (1) происходит расплавление электрода (2), его покрытия (6) и свариваемого металла (3). В месте расплава образуется сварочная ванна (4), в которую переносятся капли расплавленного электрода (5). Расплавленное покрытие (6) образует газовое облако (7) и шлаковую ванну (8), защищающие металл от воздействия кислорода и азота. По мере продвижения электрода металл охлаждается и кристаллизуется, образуя сварочный шов (9) со шлаковой коркой (10) на поверхности |
Для создания электрического разряда, к свариваемому металлу и сварочному электроду подводится постоянное или переменное напряжение от источника тока (сварочного аппарата). В результате между стержнем электрода и металлом возникает сварочная дуга. Ее сопротивление превосходит сопротивление электрода и проводов, поэтому основная часть тепловой энергии выделяется именно в дуге.
Для образования дуги и поддержания ее горения, в пространстве между электродом и свариваемым металлом должны иметься положительно и отрицательно заряженные частицы - электроны и ионы. Процесс их образования, называемый ионизацией, осуществляется во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается во время ее горения.
Необходимые компоненты электросварки
Чтобы иметь возможность сваривать металл электросваркой необходимо иметь:
- Источник тока (сварочный аппарат);
- Сварочные материалы (например электроды), соответствующие свариваемому металлу;
- Защитную одежду (главным образом защитную маску);
- Молоток и металлическая щетка для удаления шлака.
Перед тем как начинать работать сварочным аппаратом, необходимо очистить свариваемый металл от посторонних веществ и загрязнений - масла, краски, ржавчины, окалины и пр. Наличие их на металле приводит к нарушению однородности шва и образованию пор. Очистку делают любыми подходящими инструментами и материалами - металлической щеткой, молотком, ветошью с растворителем (например бензином). Трудноудаляемые загрязнения можно обработать пламенем газовой горелки (паяльной лампой) с последующей очисткой щеткой.
Основные правила
Чтобы зажечь дугу, электрод надо держать под прямым углом, затем наклоняя его на небольшой градус (около 15 °). Расстояние от поверхности составляет 1-2 мм. Для получения качественного стыка необходимо варить более короткой дугой.
При перпендикулярном положении электрода по отношению к основному металлу, в сварочной ванне он быстро растекается и заполняет расплавом все пустоты.
Для уменьшения разогрева пластины тонкого металла, необходимо положить шов с небольшим катетом. С уменьшением угла увеличивается теплоотдача, скорость сварки в этом случае понизится. Появляется возможность качественно сформировать валик.
Если угол наклона электрода будет очень острым, то материал основной конструкции не разогреется. Сварочная ванночка получается достаточно узкая. Шов получится высокий, но с непроваренными краями.
Для осуществления неразъемного соединения хорошо подогнанных деталей, при стыковом соединении необходимо поддерживать равномерное продвижение электрода под постоянным углом наклона.
Такой способ способствует заполнению присадочным металлом сварочной ванны и образованию шва с повышенной плотностью.
Но в некоторых случаях приходится менять угол наклона электрода, например, при сварке труб. Особенно важно соблюдать это правило для сваривания неповоротных стыков.
Для заполнения всех пустот в сварочной ванночке, иногда лучше сделать наклон более острым, замедляя заполнение шва присадочным металлом и сохраняя выбранный катет. Заканчивая проход, надо не забыть приподнять кончик электрода, чтобы не образовывался кратер.
Умение правильно держать электрод в процессе сварки приходит с опытом. Надо постоянно помнить о расположении сердечника и стараться удерживать ручку держателя без напряжения. Руки должны быть немного расслабленными, а движения свободными.
Техника ведения
При соблюдении правил ведения сварки можно сгладить погрешности, возникающие от отклонения угла наклона держателя. В зависимости от необходимого наполнения сварочного шва, принято несколько способов ведения:
- Треугольник. Эта проводка позволяет надежно проваривать корень шва. Используется для сварки деталей толщиной свыше 6 мм и обеспечивает надежный разогрев средней части шва. Способ наиболее распространен, при сваривании труб с неповоротным стыком;
- Ведение электрода по ломаной зигзагообразной линии. Применяется при сварке конструкций с толщиной металла менее 6 мм. Наиболее качественные швы получаются при сварке встык и нижнем положении. Такой проводкой можно качественно варить стыки без обеспечения скоса кромок;
- Круговые или эллипсные движения электродом. При этом методе обеспечивается надежный разогрев обеих плоскостей свариваемых деталей. Применяется при сварке конструкций из легированных сталей и в вертикальном положении стыка.
При этом важно обеспечивать одновременное продвижение сердечника совместно с движениями, отвечающими за разогрев стыка и заполнение шва. Существует три варианта продвижения, которые могут сменять друг друга.
Первый вариант – это поступательное движение по оси сердечника. Такое движение необходимо, чтобы поддерживать дугу с постоянной длиной и обеспечивать определенную скорость сваривания конструкций.
Второй вид – движение по оси шва по прямой линии. В этом случае у сварщика появляется возможность контролировать время расплава металла и обеспечивать определенный катет.
Третий вариант – под углом 45 ° поперек шва совершаются колебательные движения. Этот способ используют для обеспечения разогрева кромки детали.
Сварщик может регулировать ширину валика на тонком металле. Такой вариант продвижения электродов незаменим при многослойном стыке. Применяется для корневого шва.
Выбор угла наклона
Вести электрод необходимо под различными углами. Выбор нужного положения зависит от вида материала, расположения деталей в пространстве и толщины металла. К основным способам ведения сердечника относятся три метода.
Углом вперед
Сердечник в этом случае ведут под углом от 30 ° до 60 °. В этом положении электрода расплавленная обмазка образует шлак.
Он движется после сварочной ванночки и надежно прикрывает ее от вторжения вредных газов. Некоторое количество шлака, попадающее впереди шва, вытесняется расплавленным металлом по сторонам стыка.
Если впереди ванны образуется большое количества шлака, то наклон надо уменьшить. В редких случаях, можно доводить наклон до прямого угла. Это необходимо делать при сильном образовании шлака.
В этом случае он не успевает застывать и заливает ванну, гася сварочную дугу. Поэтому требуется проводить зажигание дуги под прямым углом, постепенно меняя его, добиваться нормального образования шлака.
Этот способ применяется при необходимости небольшой глубины разогрева основного металла, для сварки потолочных стыков, сваривания вертикального шва на швеллере, сварки труб с неповоротным стыком и для выполнения корневого шва на толстом металле заготовок.
Перпендикулярно
Постоянно держать электрод перпендикулярно к поверхности довольно сложно, поэтому способ требует достаточных навыков электросварщика.
Применяется для сварки в недоступных местах, отсутствии возможности наклонить электрод под другим углом. В этом случае можно добиться небольшого проплава металла деталей.
Углом назад
Сварка производится наклоненным электродом, аналогичным как при сварке «углом вперед», только угол отсчитывается в другую сторону. В этом случае шлак в расплавленном виде вытесняется из сварочной ванночки и находится сразу за нею.
Для различных электродов необходимо подобрать определенный угол, который будет обеспечивать оптимальный режим выполнения работ. Расплавленный шлак должен успевать проходить сразу за электродом и закрывать расплавленный металл, обеспечивая его равномерное остывание.
Этот способ наиболее часто используется при сваривании с условием надежного расплава металла, независимо от толщины деталей конструкции. Незаменим этот метод ведения при сваривании сердечником с рутиловыми покрытиями.
Применяется для выполнения первого (корневого) шва толстых деталей в вертикальном или нижнем положении стыка. Этот способ обеспечит надежное неразъемное соединение угловых положений стыка, сварке швеллера, соединении труб. Для более опытного электросварщика возможна сварка с очень малой сварочной дугой.
Независимо от выбора способа наклона электрода при сварке, следует поддерживать баланс положения шлака в сварочной ванне. Он не должен быстро растекаться впереди шва, но и не должен сильно от него отставать.
В любом случае, правильно выбирать угол и стабильно держать электрод при электродуговой сварке можно только с опытом работ.
Видео
В сюжете - Как правильно вести электрод, на себя или от себя, угол наклона электрода
В сюжете - Объясняем для чего нужны разные движения электродом
В сюжете - Угол наклона электрода при сварке вертикального шва
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Техника безопасности при выполнении сварочных работ