Технология сварки толстых металлов

Сварка толстого металла основана на методе многослойного шва, при котором элементы должны накладываться на кромки стыков с применением особых технологических процессов. Существует несколько приемов для осуществления сварки металла с толстыми стенками, где предусматривается технологическая подготовка кромок и некоторые тонкости при соединении изделий со стенкой от 20 мм и выше.

В месте соединения двух деталей необходимо оставить зазор там, где будет проходить электрод.

Как подготовить кромку: особенности

Перед началом сварки заготовок, какое бы сечение ни имел бы материал, кромки необходимо подготовить, тщательно подходя к этому вопросу:

• первую кромку нужно сточить под U — образную форму;
• под ступенчатый профиль стачивается другая кромка.

Предварительная подготовка перед сваркой толстого металла необходима, так как без нее соединение невозможно.

В верхней части стыкуемых деталей, в месте введения электрода, необходим зазор в 1-1.5 см и больше, а внутри плоскости его не должно быть.

Сварка толстостенного металла

При сварке металла с толстыми стенками существует несколько технологий:

• последовательное наложение шва горкой;
• наложение в виде каскада;
• последовательная или параллельная накладка блоками.

Метод сварки «горкой»

Схема сварки тонкого металла с толстым.

Первоначальный шов накладывается на зазор между деталями, используя для работы электрод сечением 5 мм. Накладываемый элемент должен составлять 1/3 толщины металла, который подвергается обработке.

После снятия окалин и брызг на первостепенный элемент накладывают второй. Размер общей высоты обоих швов будет равен 2/3 толщины.

Следуя первым двум принципам, создавая «горку», накладывается и третий слой. В этом случае толщина наваренного компонента такая же, как и сечение металла.

Накладывая четвертый элемент, выравнивается пространство, которое образовалось между кромкой и горкой.

Метод сварки «каскадом»: нюансы

Применяя этот метод, наложенный шов будет иметь несколько другой вид:

Варианты сварных соединений.

• перед тем как начать основной стык, накладывают корневой шов длиной около 20 см;
• следующий стык, имеющий длину в 40 см, как бы наползает на первый, при этом 20 см будут являться корневыми для третьего шва, а остальные 20 будут наползать на первый;
• 20 см третьего шва также будут корневыми, 20 лягут на корневой шов второго, и оставшиеся 20 будут располагаться сверху первого и второго шва;
• третий закрывается четвертым, который имеет такую же длину в 60 см и переходит на корневой участок второго шва.

Если при каскадной сварке использовать полуавтомат, то качество получается намного лучше, чем при ручном методе.

Использование сварки «блоками»

Если нет возможности использовать сварочный аппарат с полуавтоматом, то метод каскадной сварки легко изменить на блочный метод накладки швов.

При использовании блочного варианта сварка металла выглядит так:

• сварка металла начинается с корневого шва;
• поверх корневого шва наваривается следующий, который является промежуточным. Длина его составляет расстояние меньше, чем у первого шва.
• сверху промежуточного шва укладывается последующий, который выходит на поверхность толстого металла, длина его практически равна длине корневого шва.

Дуговая сварка соединений

Схема дуговой сварки.

Также сварка толстых металлических изделий может производиться дуговым методом. Возникновение дуги происходит от прикасания электрода к свариваемому месту. Здесь нужны опыт и практика, так как если промедлить с отрывом электрода от металла, то его конец «примерзнет», из-за того, что он под воздействием сильной подачи тока имеет способность расплавляться.

Во время возникновения дуги мастеру необходимо постоянно держать нужную длину дуги, также нельзя допустить обрыва дуги, и по мере плавки электрода его нужно опускать.

Бывает так, что сварка внезапно прекращается и дуга обрывается. Ее нужно зажечь снова, но уже впереди места, где произошел обрыв на неоплавленном металле, а потом только переносят на шов и заново плавят место обрыва дуги, так как там образовался кратер. Тем самым можно добиться непрерывистого сварного шва.

Чтобы заполнить шов расплавленным металлом, электрод нужно двигать вдоль шва, а чтобы обеспечить полученный шов необходимой шириной, и для плавки кромок изделия электрод двигается поперек.

Если нужно наплавить стык в виде валика, движения совершают вдоль, не отклоняясь от шва. При наплавке валика ширина стыка будет на 2 мм шире самого электрода. Во время работы электрод двигают вдоль шва, соблюдая равномерность и определенное напряжение тока.

Схема движения электродов.

В последнее время широко стали применять ручную скоростную сварку с применением метода опирания. Принцип этого метода в том, что толстообмазанный электрод плавится быстрее, чем обмазка, и это приводит к образованию козырька из обмазки.

После образования козырька электрод упирают на свариваемое место и без колебаний ведут его по всему шву, что в результате дает прекрасный шов. Таким способом совершается более глубокая проварка, в отличие от обыкновенного наложения шва, что дает более высокую производительность.

Преимущества и недостатки дуговой сварки

Плюсы ручной дуговой сварки, которая производится электродом при температуре до 60000°С и концентрированном нагреве, в отличие от газовой и водородной сварки, в том, что у нее большая скорость, маленькая температурная зона, небольшая деформация.

К недостаткам относят:

• невозможна регулировка глубины проплавки металла, нет возможности контролировать скорость расплавки электрода, что приводит к ухудшению качества стыка при сварке тонких металлов;
• затрачивается много времени на обучение квалифицированных сварщиков (около 2-х лет);
• образование шлаков с тыльной стороны стыка при использовании односторонней сварки.

Правильная сварка угловых стыков

При проведении сварочных работ бывает, что свариваемые изделия из толстого металла расположены под углом. Когда сваривают изделия, расположенные под углом, расплавленный металл стекает.

Чтобы такого не происходило, сварку в нижнем расположении рекомендовано совершать в «лодочку», а свариваемый материал располагают в таком положении, чтобы шлаки не стекали перед дугой, но нужно учесть то, что не всегда представляется доступной установка детали в нужном расположении.

Если нижнюю плоскость при угловой сварке располагать горизонтально, то может произойти непровар вершины угла или кромки.

Если начать сварку с вертикального расположенного листа, то не проварится нижний лист. Из-за того, что расплав стечет вниз, поверхность нижнего листа будет как следует не прогрета.

По этим причинам сварка этих стыков начинается с зажигания дуги на плоскости расположенной снизу.

Угол расположения электрода должен иметь по отношению к плоскости листа 45°, нужно немного наклонять его при сварке к одной и другой стороне переменно.

Соединение углов не в «лодочку» производят однослойным швом до 8 мм, а при толщине стыка большей величины накладывают от двух слоев и больше.

https://moyakovka.ru/youtu.be/J0I7Ne45Gn0

При выполнении углового шва, состоящего из многих слоев, сперва накладывают валик, сечением около 4 мм, который обеспечит глубокий провар корня. Учитывая поперечное сечение шва, нужно определиться с числом проходов. Эта величина составляется по отдельности для каждого слоя и равна 30-40 мм квадратных.

Как сварить толстый металл

• Как сварить толстый металл?:
• Для начала посмотрите таблицу по сварке мягкой стали в один проход:
• 3,2мм — 125 Ампер
• 6,4мм — 250 Ампер
• 9,5мм — 375 Ампер
• 12,7мм — 500 Ампер
• Чтобы сварить толстый металл на 3,2мм  или больше, вы должны сначала скосить кромку материала — это когда вы 90 градусную кромку шлифуете ее до более округлой или наклонной формы.

Скошенная кромка позволяет сваривать толстые металлические пластины вместе, потому что скошенные кромки создают бОльшую область для наплавления присадочного металла и правильного соединения ваших деталей.

Существуют различные типы скошенных кромок в зависимости от толщины металла и материала, но одним из распространенных типов скосов, которые вы будете применять, является простой V-образный скос. 

Сварка металл 4,8мм и больше:

Если вы свариваете заготовку, которая составляет более 4.8мм, вы должны скосить края, чтобы получить провар, следовательно, создать хороший сварной шов в соединении. 

1. При сварке используйте толкающий метод.
2. Сварка металла от 12,7мм до 19мм:
3. При сварке заготовок от 12,7мм до 19мм следует использовать U-образный скос для правильной подготовки металлического соединения:

Сварка металла 19мм или больше:

Поэтому, если вы свариваете металл 19мм или больше, вы должны использовать то, что называется двойной V-образной скошенной кромкой или двойной U-образной скошенной кромкой на ваших пластинах. 

Как получить лучший провар при сварке толстого металла:

1) Регулировка силы тока в соответствии с толщиной свариваемого металла. Плавно поднимайте силу тока, что бы почувствовать максимальный провар без излишнего искрообразования.

2) Если вы хотите увеличить скорость и качество сварки металла 3.2мм и более, вы должны использовать технику сварки вытягиванием, которая обеспечивает хороший провар в корне шва, что является главной задачей при работе с толстым металлом.

3) Предварительный нагрев вашего материала от 70 до 150 градусов сделает его более податливым и восприимчивым к плавлению, сварочная ванна будет лучше контролироваться.

2 типичные ошибки дающие прожог и некачественный шов при сварке тонкостенной трубы

Иногда в домашнем хозяйстве или на работе возникает необходимость приваривания тонкостенной профильной трубы к толстому листовому металлу, например, к закладной при возведении забора, ограждения палисадника и для других целей.

В этом случае не годятся приемы, применяемые, как при сварке двух тонкостенных деталей, так и двух толстостенных. Ошибки в основном связаны с устанавливаемой величиной сварочного тока и движением электрода во время процесса сварки.

Понадобится

• тонкостенная профильная труба;
• толстый листовой металл (закладная);
• сварочный аппарат;
• электроды с рутил-целлюлозной обмазкой диаметром до 3 мм;
• молоток для отбивки шлака;
• металлическая щетка.

Сварочные электроды широкого назначения на АлиЭкспресс со скидкой — http://alii.pub/606j2h

Процесс приварки тонкостенной профильной трубы к толстому металлу (закладной)

Одной из основных ошибок при сварке тонкого металла с толстым является поперечные колебательные движения электрода после разжигания электрической дуги, симметричные относительно продольной линии сварки. В результате толстый металл не страдает, а тонкий перегревается и прогорает.

Другая ошибка связана с установлением малого сварочного тока в пределах 60-70 А, что приводит к не сплавлению металла несмотря на то, что движения электрода были такими же, как и в первом случае. Здесь наблюдается простая нехватка энергии сварочной дуги.

Поскольку вторая деталь довольно толстая, необходимо варить при большем токе и так двигать электрод, чтобы основная часть энергии сварочной дуги поглощалась толстым металлом, тогда тонкий металл не будет перегреваться, останется целым и сварочный шов получится качественным.

Но если при большом сварочном токе, например, 100 А совершать поперечные движения электродом от толстого металла к тонкому, то вновь появляется большая вероятность прожога тонкого металла и вместо сплошного сварочного шва появятся дыры.

Чтобы качественно приварить тонкий металл к толстому, снижаем величину сварочного тока до 90 А, а электрод после зажигания электрической дуги ведем вдоль линии сварки по толстому металлу и только слегка касаемся тонкого металла. Любые колебательные движения при этом исключаются.

В этом случает достаточная энергия электрической дуги из-за отсутствия поперечно-колебательных движений концом электрода в большей мере передается толстому металлу и тонкий металл не прогорает, а полноценно участвует в образовании сплошного и прочного сварочного шва.

Смотрите видео

Сварка толстого металла электродом: технология, оборудование, соединение труб большой толщины

Современные сварочные технологии (услуги сварки) позволяют соединять поверхности однородных материалов, создавая плотные, герметичные швы.

Таким образом создается множество используемых в различных областях деталей: элементы корпусов транспортных средств и самолетов, части трубопровода, стены металлических гаражей и других объектов, арматурные соединения, опоры спортивных турников и т. д.

С помощью сварки металла можно соединять материалы двумя способами: расплавлением и пластическим деформированием.

В первом случае объединяемые поверхности нагреваются и переходят в жидкое состояние (для этого нередко используют дополнительные присадки). Второй метод заключается в применении фактора высокого давления, эффект оплавления при этом отсутствует.

Технология газовой сварки металлов

Газовая технология сварочного производства применяется уже более сотни лет. Данный метод заключается в плавлении металлов и формировании гомогенной структуры с помощью повышенного газового пламени.

Нагревание материала и его переход в жидкое состояние достигается за счет горения смеси, обогащенной чистым кислородом, выполняющим функцию окислителя.

Самые высокие температурные показатели позволяет получить газ ацетилен — от 3200 до 34000 °C. На втором месте пропан — 28000 °C.

Из дополнительных материалов требуются только проволока и флюс, с помощью которых создается шов. Интенсивность сварочного процесса можно регулировать, увеличивая или уменьшая мощность газовой горелки. Изменение параметров пламени осуществляется с помощью редуктора.

Изображение №1: технология газовой сварки

Необходимые инструменты

Для сварочных работ необходим набор инструментов и спецзащиты. Это непосредственно сам сварочный аппарат, электроды, молоток и щетка. Диаметр электродов зависит от материала, над которым предстоит работать.

Читать также: Как выкрутить срывной болт

Не стоит забывать и о защите. Для защиты глаз обязательно необходима сварочная маска, также нужно надеть одежду из плотного материала и замшевые перчатки и прочную обувь. Еще пригодятся приборы, преобразующие переменный ток в постоянный — это выпрямитель, инвертор или трансформатор.

Технология сварки листового металла

Сварка листового металла осуществляется двумя методами:

• встык — рекомендовано для вертикальных швов;
• внахлест — подходит для круговых поясных соединений.

Прежде, чем приступить к работе, заготовки следует очистить от загрязнений, старой краски, ржавчины, окалины. Для этого применяется метод шлифовки, также можно использовать пламя горелки.

Чтобы швы при сварке достигли максимального провара, работу следует делать под углом 70-90°. Между соединяемыми изделиями должен сохраняться зазор около 11 мм, в противном случае изделие может деформироваться. Рекомендованное направление работы — от середины к краям.

Изображение №2: сварочный шов

Подготовка к проведению работ. Обработка кромок

Сварочные работы с использованием полуавтомата следует производить только с чистыми заготовками. На поверхности не должно быть ржавчины, масла и грязи. В противном случае, будут появляться поры.

Правильная разделка кромок – важный этап подготовки деталей под сварку. Для обеспечения формирования качественных швов следует снять фаски в соответствии с ГОСТ 14771-76 – в зависимости от типа соединения. Если все сделано правильно, то соединение получится прочным. Важно добиться того, чтобы металл был проплавлен по всей своей толщине.

Технология сварки толстого металла

Для соединения материалов большой толщины (от 20 мм) применяется многослойная термическая сварка, требующая нескольких подходов и обязательной подготовки кромок. Первая кромка должна быть сточена под U- образную форму. Перед каждым новым этапом сварки необходимо очищать образованный слой от окалины.

Для уменьшения затрат на расходные материалы можно использовать высокопроизводительные технологии электрошлаковой и электродуговой сварки.

Первый вариант позволяет делать только вертикальные швы снизу вверх с отклонением не более 30°. В электрошлаковой сварке соединение заготовок производится посредством нагревания шлака, расплавляющего находящийся рядом металл.

Для этого используется электроток. За один проход можно сварить листы толщиной до 60 мм.

Изображение №3: схема электрошлаковой сварки

  Левая резьба в какую сторону откручивать

Технология сварки тонколистового металла

Тонколистовой металл (до 4 — 5 мм) обычно соединяется встык. Делать это можно с отбортовкой кромок или на подкладке. Главная проблема при работе с такими заготовками состоит в том, что любое неосторожное движение может привести к прожигу материала. Поэтому крайне важно запомнить следующую информацию:

• при толщине заготовки 2 мм сечение электрода должно быть равно 2 мм, рабочий ток — 50-60 А;
• при толщине заготовки 3 мм сечение электрода должно быть равно 3 мм, рабочий ток — 110-120 А;
• при толщине заготовки 4-5 мм сечение электрода должно быть равно 3-4 мм, рабочий ток — 110-160 А.

Существуют две технологии для соединения тонколистового металла — непрерывная и многоточечная сварка. В первом случае электрод надо вести, не отрывая, вдоль всего шва. Второй предусматривает гашение дуги и является наиболее безопасным решением.

Изображение №4: точечная сварка тонкого металла

Основы обучения электросварке

Как уже было сказано, обучение нужно начать с простейшего нижнего шва. Для этого достаточно найти подходящий металлический предмет, который позволит провести достаточно длинный шов – например, толстый уголок или швеллер.

Для обучения приобретите распространенные электроды типа МР-3 или аналогичные с рутиловой обмазкой – они наиболее просты в розжиге и ведении шва, хотя шов при этом и имеет довольно посредственное качество. Не используйте электроды УОНИ и их аналоги – розжиг и удержание дуги с ними гораздо труднее.

Выберите электроды диаметром 3 мм – они наиболее дешевы и распространенны.

Розжиг дуги можно осуществить одним из двух способов:

• Уткнув торцом электрод в деталь, в момент розжига дуги плавно отодвинуть его на несколько миллиметров (розжиг касанием). На холодном электроде новичку это проделать будет очень трудно, пока не наработается навык. Большую помощь окажет наличие в схеме инвертора системы высокочастотного розжига. Электрод с разогретым кончиком разжечь заново таким образом гораздо проще. Две основные ошибки новичка – это либо задержка (в этом случае электрод прилипает к детали), либо излишне резкий отвод электрода (дуга рвется). Все движения должны быть не только своевременными, но и плавными.
• Розжиг чирканьем подобен тому, как зажигают спичку – быстро проводя концом электрода по поверхности детали, его заставляют прогреваться, при этом не прилипая к поверхности. Разогревшийся электрод сможет разжечь дугу уже при поднесении к детали. Таким образом начинать сварку гораздо проще.

После того, как дуга разгорится, под ней начнет формироваться участок расплавленного металла (сварочная ванна).

Наблюдая за происходящим в ней через защитное стекло, Вы сможете увидеть отделение газа через всплывающие пузырьки, яркие вначале и быстро темнеющие пятна шлака.

Этому моменту уделите наибольшее внимание, чтобы понять, с какой скоростью нужно вести шов, чтобы в нем не оставалось пузырьков и вкраплений шлака.

Ведение шва осуществляйте плавным движением электрода, удерживая электрод на постоянном расстоянии. Оптимальным для сварки является растояние не более 3 мм («короткая дуга»). При этом можно использовать меньший ток, а наклоном электрода хорошо регулируется поведение ванны. Есть три варианта ведения шва:

• Сварка под прямым углом (а) обеспечивает симметричную ванну, но наименее удобна. В основном она применяется в труднодоступных местах.
• Сварка углом вперед (б) обеспечивает большую глубину ванны в начале шва. Она используется при сварке потолочным, горизонтальным и вертикальным швом, при этом можно увидеть, как дуга выталкивает металл и не дает ему вытекать из сварочной ванны.
• Сварка углом назад (в) позволяет лучше видеть и контролировать процессы в сварочной ванне, но может применяться только в нижнем шве. Также этим образом делаются короткие временные швы – прихватки.

• Основные дефекты шва – это неравномерность ширины и глубины провара из-за неравномерного движения электрода, а также газовые и шлаковые каверны.
• Они являются следствием слишком быстрого ведения шва по загрязненной поверхности (шлак и газы не успевают всплыть в остывающей ванне), либо некачественной или отсыревшей обмазки электрода.
• При необходимости наложения широкого шва (наплавка металла, сварка с широкой разделкой) прямого прохода электрода недостаточно. Его нужно вести циклическими движениями различного рода:
• Нужно помнить, что сварка уширенным валиком ведется с постоянным наклоном электрода, поэтому нужно перемещать не его кончик поворотом ручки держака, а смещением всего электрода.
• Сваривая тонкий металл, нужно придерживаться следующих правил:

• Используйте электроды минимально доступной толщины на обратной полярности во избежание прожога.
• Самое трудное – начать вести ванну, в этот момент прожог наиболее вероятен. Затем вносимый плавлением электрода металл сделает зону шва толще, и варить станет удобнее.
• Длинный сплошной шов качественнее и герметичнее, но он же приводит к перегреву и деформации тонкого металла. Вести шов удобнее короткими участками, кратковременно отводя электрод (желтое свечение его кончика не должно успевать погаснуть).
• Поскольку глубокую и долго остывающую ванну обеспечить будет невозможно, тщательно зачищайте металл и используйте качественные электроды, иначе обильный шлак сильно ухудшит качество неглубокого шва.

Завершение шва также заслуживает отдельного внимания. Резко отрывая электрод для гашения дуги, Вы оставите в конце шва ярко выраженный кратер, ослабляющий шов и являющийся концентратором напряжений. Завершать шов нужно, задержав электрод на месте (чтобы наплавить металл до толщины основного шва), а затем отведя его по шву назад и только в этот момент разорвав дугу.

Еще один еще более большой обучающий материал, рекомендуем к просмотру

Технология электродуговой сварки и резки металла

Электрическая дуга позволяет нагревать до 6000° и плавить металл, образуя сварное соединение. Такая сварка бывает автоматической, полуавтоматической и ручной. В первом случае применяется специальное сварочное оборудование, технология же сводится к довольно простым действиям.

Аппарат подключается к сети, один из кабелей присоединяется к заготовке, второй — к держателю с электродом, который постукивает о металл, создавая дугу. Происходит отдача тепла, и создается сварочная ванна. Стык между деталями заполняется, создавая неразъемное соединение.

При полуавтоматической технологии в качестве электрода используется проволока, подающаяся в зону сварки с помощью специального механизма. При ручном методе сварщик сам направляет электрод, держа его в руках.

Также технология электродуговой сварки применяется при резке заготовок. Для этого применяются плавящиеся и неплавящиеся электроды (графитовый или угольный стержень).

Изображение №5: ручная дуговая сварка

Организация рабочего места и надежная экипировка сварщика

При сварке электродами происходит сильное инфракрасное излучение. Для защиты глаз и кожи необходимо использовать специальную сварочную маску и защитную одежду из плотного материала.

Сварочную маску лучше покупать со стеклом хамелеоном, с возможностью регулировки степени затемнения стекла. На руки нужно одевать спилковые перчатки или варежки. Защитной одеждой надо пользоваться независимо от того, начинающий ты сварщик или специалист.

Место сварки нужно огораживать защитными экранами, для предохранения поражения глаз окружающих, особенно в домашних условиях. Сварочная обувь не должна быть подбита гвоздями.

В такой обуви сварщик будет постоянно пританцовывать даже при незначительной сырости воздуха. Перед сваркой обязательно убедитесь в надлежащем заземлении рабочего места.

Закончив подготовительные работы можно приступать к обучению сварочному делу и получению азов.

Кузнечная сварка металла: технология

Технология кузнечной сварки металла заключается в соединении заготовок при помощи силового воздействия ударными инструментами. Она подходит для работы с низкоуглеродистыми стальными конструкциями. Предварительно заготовки следует очистить от загрязнений и окисляющих веществ.

После этого металл подогревается таким образом, чтобы не допустить окисления. Оптимальны для топлива — древесный уголь, кокс. Нагревание стали производится до температуры 1350-1400 °С. Непосредственно перед ударной обработкой металл покрывается флюсом, чтобы исключить риск прожига.

Оборудование для кузнечной сварки:

• переносные и стационарные горны;
• наковальни;
• кузнечные клещи;
• большие и компактные молоты;
• емкости для охлаждения деталей.

Изображение №6: кузнечная сварка

Сварка оцинкованного металла: технология

Сварка оцинкованной стали требует предварительного нагревания заготовки до температуры выше 10000 °С. За это время цинк переходит сначала в жидкое состояние, а затем в газообразное.

Поэтому выполнять такие работы необходимо в хорошо вентилируемом помещении, чтобы не навредить здоровью людей. Кроме того, процесс удаления оцинковки может отрицательно сказаться на качестве шва.

Чтобы избежать трещин и деформации, сварка должна проводиться в специальной защищенной газовой среде.

Если основа имеет тонкий слой и снять оцинковку невозможно, следует использовать электроды также из оцинкованной стали. Силу тока нужно повысить на 10-50 А, чтобы предотвратить образование пор. Расстояние между заготовками должно быть увеличено в два раза, а скорость работ снижена примерно на 20%. Наиболее часто используется сварка полуавтоматом.

Изображение №7: сварка оцинкованной стали

Основные правила стыковки деталей

После того, как освоены азы сварки, необходимо самостоятельно варить металлоконструкции, переходить к выполнению простейших операций по сборке и прихватке узлов в бытовых условиях.

Как правило, домашний мастер не варит толстый металл, поэтому о разделка кромок не потребуется. Для начала можно потренироваться соединять профильную трубу.

Для этого потребуется на концах деталей зарезать острые углы, для большей площади провара.

Детали вставляют в угловую струбцину и фиксируют поджимной планкой. Теперь необходимо предварительно прихватить с нескольких сторон. Для этого зажигают дугу и ставят небольшую точку.

Не требуется выдерживать большой катет, необходимо просто зафиксировать детали. После проверки диагоналей, выполняют прихватки со всех доступных сторон. Теперь снимают конструкцию и обваривают ее надежным и качественным швом.

Если хорошо усвоены уроки по углу наклона, укладке металла в расплавленную сварочную ванну, то операции по сборке металлоконструкций не вызовут затруднений даже для чайников в сварочном деле.

Изучив основы сварки и набравшись теоретических знаний, надо как можно чаще практиковаться, одевать сварочную экипировку, включать сварочный аппарат и долгое время оттачивать свое мастерство. Только практика позволит стать сварщиком высокого класса.

Технология сварки металла полуавтоматом

Технология соединения заготовок полуавтоматом очень распространена. С ее помощью производится сварка нержавейки, цветных и черных металлов различных толщин. Для соединения изделия из сложносвариваемых материалов используется проволока из алюминия или меди, позволяющая получить прочный равномерный шов.

Для качественной сварки полуавтоматом нужно рассчитать и установить силу тока, давление защитного газа и скорость подачи проволоки.

Поверхности заготовок должны быть очищены и обезжирены, желательно выполнить пробный шов, чтобы скорректировать параметры аппаратуры. С помощью полуавтомата можно выполнять все виды швов: вертикальные, горизонтальные, нижние и потолочные.

При выполнении потолочных швов нужно сначала создать подготовительное соединение, после чего полностью завершить его.

  Сварка листового материала, труб. и ремонтная сварка

Изображение №8: выбор тока для сварки полуавтоматом

Современные сварочные технологии

Современные компании, предлагающие услуги по сварке металла, используют не только проверенные, но и новейшие технологии, позволяющие увеличить скорость процесса и упростить управление им. Например:

• гибридная лазерная технология для соединения тугоплавких сортов стали;
• двухдуговая сварка для крупногабаритных конструкций;
• щадящая методика, основанная на применении специальных смесей защитных газов для получения более аккуратных швов;
• двухкомпонентная методика, используемая в сфере железнодорожного транспорта;
• орбитальная аргонодуговая технология, применяемая в аэрокосмической отрасли;
• технология СМТ, основанная на холодном переносе металлов;
• плазменная сварка, используемая для металлов разной толщины.

Технология сварки металла

Особенности сварки толстого металла

Для изделий из толстого металла применяют в основном электродуговую и электрошлаковую сварку. У них высокая производительность, имеют малую область нагрева, соответственно создают небольшие внутренние напряжения, не требуют дорогостоящих расходных материалов.

Электрошлаковая

В электрошлаковой сварке электротоком нагревается шлак, который расплавляет находящийся рядом металл и защищает шов от окисления и насыщения водородом. Технология позволяет производить только вертикальные швы снизу вверх. Отклонение от вертикали допускается в пределах 30 градусов.

С двух сторон свариваемых толстых листов из металла устанавливаются медные пластины-ползуны, которые охлаждаются водой. Между свариваемыми листами оставляется зазор. Обработка стыков не требуется. Стыки и ползуны образуют сварочную ванну.

При внесении в нее электрода шлак разогревается, металл начинает плавиться. Сваривание происходит без создания дуги. По мере образования шва ползуны передвигаются вверх. Все происходит за один проход. Сварить можно толстый металл до 60 см.

Шов должен образоваться за один проход иначе возникают неустранимые дефекты. Технология позволяет пользоваться электродом различной формы.

Электродуговая

Сварка металла большой толщины (20 мм и более) из-за невозможности проварить за один проход всю толщу изделия имеет свою специфику. Кромки свариваемых поверхностей нужно подготовить.

  Хромирование деталей в домашних условиях своими руками

Для этого кромки стачиваются под углом. При соединении деталей в сечении должна получиться буква V. Иногда, одну кромку стачивают под углом, а вторую ступеньками. Между свариваемыми деталями оставляют зазор, в верхней части должна получиться канавка шириной 10-15 мм и больше.

Ширина канавки зависит от толщины металла. При сварке металла разной толщины край более толстого стачивается до сечения тонкого.

При сварке встык и наличии пересекающихся швов возникают напряжения, приводящие к деформации и даже разрушению изделия. Особенно это сильно проявляется при низких температурах, когда металл теряет свои пластические свойства. Жесткое закрепление деталей в оснастке также вызывает чрезмерные напряжения. К этому же приводят и длинные швы с большим сечением.

Сваривать толстый металлический лист требуется так, чтобы время между наложением последующих слоев было минимальным. Во избежание напряжений необходимо следующий шов прокладывать по горячему слою. Толщина слоев должна находиться в пределах 4-5 мм, это обеспечит достаточный прогрев.

При сваривании толстого металла из-за большой глубины сварочной ванны увеличивается вероятность образования пор. Чтобы этого не произошло, применяется каскадный способ сварки или метод «горка».

Во время сварки возникает поперечная усадка, которая может достигать 4 мм при толщине металла 40-50 мм. При сварке толстых листов необходимо делать прихватки длиной 2-3 см через каждые 30-50 см.

Для уменьшения напряжений, можно выполнять работу двумя сварщиками одномоментно. Прогрев толстого металла до 150-200 ⁰C также снижает внутренние напряжения, замедляет кристаллизацию, что приводит к более длительному времени выделения газов и соответственно уменьшению количества пор.

Виды швов и методы их наложения

Швы по положению и типу соединения делятся на несколько видов, от которых зависят настройки сварки.

По положению в пространстве делятся на:

1. горизонтальные;
2. вертикальные;
3. потолочные;
4. нижние.

Они могут соединяться внахлест, встык, кроме этого бывают тавровые и угловые соединения. Существует несколько методов наложения швов при сварке толстого металла.

Способы наложения

Метод сварки толстого металла каскадом заключается в следующем. Весь участок разбивается на отрезки по 20 см. Сначала проваривается самый нижний участок, который называется корневым. Его длина примерно 20 см. Поверх корневого внахлест, не прерывая дуги, делают новый слой. Его общая длина будет 20 +20=40 см.

Лучше всего метод сварки понятен на схеме. Он применяется к толстым металлам, когда толщина листа более 20 мм. При таком способе сварки слои накладываются на неостывший металл, что позволяет уменьшить деформации и внутренние напряжения.

Сварка толстого металла горкой подобна каскаду, только работают два сварщика от середины к краям шва. Они варят каскадом по длине и по ширине. Задача состоит в том, чтобы при накладывании следующего слоя место контакта было горячим.

Длина

Швы подразделяют на короткие длиной до 25 см, средние – до 1 м, и длинные – свыше 1 м. Короткие прокладывают за один проход. При сваривании толстого металла приходится делать несколько слоев – по одному за каждый проход.

Так как каждый последующий слой становится все шире, то сварщик делает зигзагообразные или спиралевидные движения поперек шва. Таким образом, оплавляются кромки свариваемых деталей. Такая технология обычно применяется при стыковом соединении толстого металла.

Средние и длинные швы накладываются с использованием способов каскада и горки.

При сварке угловых и тавровых соединений применяют многослойный многопроходный двусторонний шов. Сначала формируется корневой шов. Затем поверх него прокладывается второй слой со смещением к одному из стыков, потом третий со смещением ко второму стыку с его оплавлением.

Четвертый идет поверх второго слоя, оплавляя кромку детали. Пятый проходит рядом с четвертым, а шестой слой поверх третьего, оплавляя кромку второй детали. Седьмой слой накладывают поверх четвертого, пятого и шестого слоев.

С обратной стороны шва на первый слой и кромки изделия наносится восьмой завершающий слой.

Параметров сварочного аппарата

Уменьшение сварочного тока уменьшает глубину сварочной ванны и наоборот. Ширина же ее практически не изменяется. Требуемая сила тока зависит от толщины металла и диаметра сварочного электрода. Повышение напряжения приводит к увеличению ширины шва, а глубина провара при этом уменьшается.

От скорости перемещения электрода при прочих равных условиях зависит глубина провара. Она увеличивается при скоростях до 40 м/час, а потом уменьшается. Ширина шва с увеличением скорости уменьшается постоянно.

Работа с толстым металлом требует большей подготовки для сварщика. Шов всегда получается многослойным. Прежде чем браться за такую сварку, необходимо освоить основные технологические приемы.