Сварка толстого металла тонким электродом

Обновлено: 07.07.2024

Сварка тонких металлов при помощи электродов осложняется тем, что в процессе работы возникает опасность прожога листов. Это происходит из-за быстрого расплавления кромок материалов. При нарушении технологии шов получается некрасивым со множеством сквозных отверстий.

Как варить тонкие металлы электродом

Тонким принято считать лист с толщиной менее 2 мм. Есть три варианта, которые встречаются при сварке тонких металлов:

Лист или тонкую заготовку необходимо соединить с более толстой деталью. Это самый простой вариант. Если есть возможность, следует выбирать именно его.
Требуется сварить два тонких листа между собой внахлест. За счет наложения листов друг на друга процесс облегчается.
Нужно соединить два листа встык. Самый сложный случай. Вероятность прожога без опыта работы очень высока.

Существует несколько хитростей, к которым прибегают сварщики при соединении тонких металлов.

Как правильно выбрать инвертор

При выборе аппарата нужно руководствоваться правилами:

инвертор должен выдавать стабильный сварочный ток, не бояться перепадов в сети, которые часто случаются за городом;
не рекомендуется использовать старые аппараты («переменники»): они потребляют больше энергии, а работать с ними сложнее. Современное сварочное оборудование на выходе дает постоянный ток;
регулировка должна производиться плавно, точный подбор параметров облегчит процесс.

Инверторы часто имеют опцию «Форсирование дуги». При включении соответствующего тумблера сварка облегчается за счет автоматического повышения и понижения значения силы тока, что важно при работе на минимальных его значениях. В результате электрод будет меньше «залипать».

«Горячий старт» облегчает поджиг дуги: кратковременно повышается сила тока в момент касания электрода заготовки. После этого параметр автоматически возвращается к исходному значению.

Какие электроды следует использовать

На постоянном токе можно варить любыми электродами, важно подобрать диаметр. Рекомендуется использовать 2 мм, а если соединяются металлы разной толщины, то допускается сварка электродами 2,5-3 мм.

Выбор марки зависит от предпочтений сварщика. Большинство применяет электроды типа АНО-4, которые легче зажигаются, но часто используют и УОНИ 13/55 или аналогичные.

Примерная стоимость электродов УОНИ 13/55 на Яндекс.маркет

Также можно использовать сварочные материалы фирмы Кобелко. Это электроды Lb-52U, их диаметр отличается от российских стандартов – 2,6 и 3,2 мм. Они стоят значительно дороже отечественных, но за счет применения производителем качественной обмазки варить ими легче, чем аналогичными УОНИ.

Примерная стоимость электродов фирмы Кобелко на Яндекс.маркет

Лучше выбирать электроды с графитовыми кончиками. Такая технология облегчает первоначальный поджиг дуги.

Как сварить тонкую заготовку с более толстой

Рекомендуется выполнить следующую последовательность действий:

Зачистить заготовки от краски и ржавчины, это поможет быстро зажигать дугу.
Надежно зафиксировать детали друг относительно друга. Зазор между ними должен быть минимальным.
Зажигать дугу нужно на толстой заготовке.
После образования сварочной ванны следует поочередно переводить электрод с толстой детали на более тонкую и обратно, долго держать дугу на листе не нужно.
Сварку лучше производить с отрывом электрода: зажигание дуги, перевод на тонкую заготовку, отрыв, снова поджиг на толстой детали. Важно не давать деталям остыть, иначе образующийся шлак затвердеет и осложнит процесс.
Угол наклона электрода должен быть направлен так, чтобы как можно меньше воздействовать на тонкую заготовку, а больше – на толстую. Выбирается опытным путем и зависит от реальной толщины деталей.

Если сварка производится в горизонтальном положении, то отрывать электрод необязательно.

Сварка внахлест

Если нужно соединить два тонких листа, то рекомендуется (по возможности) накладывать один на другой. Такое соединение позволит избежать прожогов и добиться получения красивого шва.

Процесс выглядит так:

Очистка деталей.
Монтаж с минимальными зазорами – рекомендуется использовать струбцины или специальные зажимы.
Поджиг дуги на одном из листов.
Электрод следует вести вдоль кромок с минимальными поперечными колебаниями.
Угол удержания электрода – 45 градусов или меньше.

В процессе можно производить продольные колебания, это снизит риск прожогов. Если сварка проводится в вертикальном положении, то рекомендуется метод «с отрывом» электрода.

Стыковые соединения тонких металлов

Самый сложный случай, потребует внимательности и аккуратности. Общие принципы:

При нарезании заготовок следует обеспечить максимальную точность, иначе во время монтажа получатся зазоры.
Предварительная обработка кромок от грязи и краски.
Соединение листов при помощи струбцин или зажимов.
Поджиг дуги на одном из листов.
Сварка ведется поперечными движениями электрода на максимальной скорости.

Допускается работа «с отрывом» – как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.

Хитрости, используемые при сварке тонких металлов

По возможности сварщики используют следующие приемы, облегчающие процесс:

сварка на подкладке. Под кромки кладется толстый лист меди или алюминия. Температура плавления этих сплавов выше, чем стали. Во время работы подкладка помогает не допустить прожогов листов и отводит тепло от заготовок. Такой способ используется при сварке в нижнем положении;
сварка сверху вниз. Метод, применяемый для получения вертикальных швов. Дуга зажигается в самой верхней точке конструкции, а шов варится быстрыми поперечными движениями – нужно добиться того, чтобы металл не стекал вниз: удерживать его электродом и не допускать залипаний. Такой способ требует навыка, а также подбора электродов – на пачке должна быть отметка о возможности сварки сверху вниз;
сварка на длинной дуге. После появления сварочной ванны электрод отодвигается от кромок на максимальное расстояние, при котором дуга не обрывается. Силу тока нужно увеличить. Способ позволяет снизить риск появления прожогов, но удерживать длинную дугу сложно, потребуется тренировка.

При сборке тонколистовых конструкций следует учитывать, что листы может покоробить во время или после сварки. Избежать этого можно, если при монтаже ставить больше прихваток или приварить дополнительные элементы, придающие плоскостям жесткость.

Оцинкованные детали и листы нужно обязательно очищать от защитного слоя в зоне сварки. Для этого кромки обрабатывают при помощи болгарки. Рекомендуется работать на улице, так как цинк, попавший в организм, может вызывать отравление.

Если не требуется герметичное соединение, то лучше собирать конструкцию на прихватках и не обваривать сплошным швом, в этом случае металл покоробит намного меньше.

Проверку швов на протечки (сваренные емкости) проводят с помощью керосина и мелового водного раствора. Густой состав наносят на внешнюю поверхность кромок, а керосином смачивается внутренняя сторона. В тех местах, в которых присутствуют дефекты, мел очень быстро потемнеет – появятся пятна.

Режимы сварки

При настройке аппарата следует руководствоваться практическими советами:

настройку сварочного тока производить опытным путем, пробуя варить на ненужных обрезках. Универсальных значений нет, каждый сварщик устанавливает те параметры, которые ему привычнее;
функция «Форсаж дуги» – включить. Если есть колесико регулировки, следует подобрать оптимальное его положение;
сварка производится на обратной полярности: к разъему «+» подключается держатель электродов, а к «-» – кабель массы.

Приблизительные значения силы тока.

Толщина заготовки, мм	Значение силы тока, А
0,5	10-25
1	30-40
1,5	40-45
2	50-60

Держатель должен надежно фиксировать электрод, иначе во время работы зажигание дуги будет выполнить сложно.

Итоги

Сварка тонких металлов при помощи электродов возможна при соблюдении технологии и повышенной аккуратности. До начала работы рекомендуется потренироваться на обрезках металла, научиться подбирать сварочный ток под свою руку.

Нужно приварить тонкий металл к толстому. Электродом. По какой толщине будем выставлять сварочный ток

В процессе производства необходимость приваривание тонких листов к толстым случается достаточно часто. Но использование контактных электродов привычного диаметра от 4 мм для толстого металла совершенно не годится для сварки тоненького. Такая задача решаема, если провести предварительно операции подготовки. Какие именно — расскажем в нашей статье.

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.

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:

горизонтальные;
вертикальные;
потолочные;
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.

Примерная стоимость электродов УОНИ 13/55 на Яндекс.маркет

Примерная стоимость электродов фирмы Кобелко на Яндекс.маркет

Толщина заготовки, мм	Значение силы тока, А
0,5	10-25
1	30-40
1,5	40-45
2	50-60

ortodox69 › Блог › сварка тонких листов инвертором(конспектная запись)

Тонколистовым называют материал с толщиной до 5 мм

Так как сварочный процесс выполняется инвертором исключительно с применением малого тока, нельзя допускать даже незначительного разрыва рабочего расстояния между деталью и электродом.

В противном случае не избежать обрыва электродуги.

Электрод должен иметь малую толщину

Если варить тонкий металл инвертором и при этом держать небольшой дуговой промежуток, то сварное шовное соединение будет выпуклым по той причине, что основная часть металла плохо прогревается.

Добиться качественного шва можно за счет круговых и зигзагообразных перемещений электрода по соединяемой поверхности.

Если в ходе сварочного процесса выполнять движение электродом слишком интенсивно, то все, чего можно будет добиться, это деформированного соединения.

для листов тонкого металла с толщиной до 1,5 мм нужно применять изделия с диаметром 1,6 мм.

Сила тока при инверторной сварке листов металла не должна превышать 40 Ампер.

В процессе сваривания тонколистовых металлических изделий может применяться точечная или прерывистая технология сварки.

За счет короткого функционирования дуги образуются прихватки, впоследствии электродуга гасится, затем процесс повторяется на расстоянии, составляющим размер 2-х или 3-х диаметров электрода.

PS: тока что попробвал варить МР-3С 3 мм с рутиловым покрытием, сразу скажу что «+» на массе-прожёгов значительно меньше чем когда «+» на электроде! Варил тонкое железо.

Комментарии 413

а что будет, если горизонтальный шов варить движениями 1?

Среда инертного газа позволяет держать дугу более стабильной, у простой сварки это достигается составом обмазки электрода. Меньший диаметр электрода в инертном газе уменьшает тепловую нагрузку на деталь вне зоны сварного шва (а ещё лучше с этим обстоит в контактной сварке). Гнить будет и там и там если после сварки не обработать.

Я сам как то варил порог 0,8мм, касаниями, электроды были Esab, 3мм, ток 35-40А (иногда менял). Эти электроды на маленьких токах не гаснут, как карандашь вести можно и горит, но не брызгает. Горение да же не похоже на сварку электродом… ОЗС-2 и АНО-21 такого результата мне достичь не дали.

почему все мастера варят кузова полуавтоматом, а не электро- или газосваркой?

Электродом метал прогорает, его коробит, шов кривой, шлакует и т.д., а полуавтоматом хоть фольгу вари — шов ровный, полностью проваривает, не ведет метал и т.п. А если что то потолще проварить надо так тут дуговая сварка самое то!

Металл не ведёт если прихватить много точек грамотно.

Напомню, кузова машины в самом лучшем случае 1мм (это буквально танкообразный зил), типовой случай 0,6-0,8 мм, а в рядовом случае, когда варится уже кузов не первой ржавости — этот слой после зачисток от ржавчины снижается до 0,4 мм. Так что варить кузов электродом не то чтобы нельзя — это почти нереально.

Не знаю, родственник год варил машины, пока на полуавтомат ему транс мотали… При чём так варил пороги, что все фигели…

Сварка толстого металла тонким электродом

Дима, есть таблица, толщина металла и толщина электрода, ток. Тонким электродом толстый металл хорошо не сваришь. Гляну у себя, вроде где-то была книга в электронном виде.

__________________
Не бойтесь делать то, чего не умеете.
«Опыт растет прямо пропорционально числу выведенной из строя аппаратуры»

Valeriy, да нормално проваривается, фотик хороший с собой возьму покажу. и шыв красивые получаются, аж душа радуется, как будто бы оловом запаяно-залито. Табличка не помешала бы.

При сварке постоянным током есть фишка.
тепло выделяется на полюсах не в равных долях.
а 70% 30%
если варим тонкий металл.. варим на обратной полярности (+) на электроде
электрод греется сильнее, а свариваемый металл слабее.
если варим толстый металл то прямая полярность (-) на электроде
сильнее греется металл.
вроде как то так. причем эта "фига" при сварке в среде аргона более ярко выражена.

Т.ч при сварке толстых конструкций тонкими электродами (что в общем неправильно и идет в разрез с ГОСТ) варить нужно ОБЯЗАТЕЛЬНО в прямой полярности, на электроде (-) МИНУС.

Сварка в среде аргона, это уже совсем другой уровень качества. вариться так, что отвыкаешь варить электродами с обмазкой :-)

Наши пытались полуавтоматом варить нержавейку. Привезли балон аргона, но там помоему какой то % кислорода был, зарядили катушку проволоки нержавейки и такая ерунда получилась, аж страшно вспомнить. Я то-же пробовал чвыркать, но так и не понял в чём там фишка.

новый видимо баллон был.
его нужно пару раз продуть
а вообще это типа полуавтомат был, с подачей проволоки? и скорее всего для сварки в среде СО.
а я писал про вольфрамовый электрод..
там принцип прост, дуга в аргоне легко поджигается и держать ее легко, а присадочную проволоку рукой подсовываете в место сварки, ощущения - как паяльником паяете, ванна расплава спокойная, не брызжет и при некоторой сноровке не требует дальнейшей обработки.

и еще фишка. нельзя баллон в ноль пользовать, нужно небольшое избыточное давление оставлять. это если вы их отвозите заряжать. если у Вас на обмен они идут.. то тут не угадаешь.. в "чистый" баллон на кислородном заводе залили
или с остатком воздуха.
кста.. даже грязный аргон неплохо варит, т.к материал чистым бывает редко, небольшое количество воздуха позволяет сжечь масло и органику с поверхности.. в методах по сварке есть даже рекомендации по подмесу кислорода в аргон при некоторых случаях.

вообще легко тонкую нержу варить. я кессон делал в колодец под насос из бачков стиралок СССР типа "чайка".
Один бачок взял целиком, а еще два с отрезанным дном и сварил трубу с косым дном 1 метр высотой. так она герметичная получилась, хотя целью это не ставилось

Все секреты, как правильно приварить толстое к тонкому

Стачивание толстого листа до требуемой толщины

Для уравнивая толщин заготовок можно прибегнуть к одному из способов:

стачивание толстого листа до меньшей толщины, соответствующей другой заготовке;
проточка кромки толстого элемента с образованием тонкой кромки.

Как один, так и другой способ имеют место быть. Однако во втором случае сложно образовать высококачественный сварочный шов. Непросто удержать горелку по линии тонкого листа. Поэтому вариант стачивания исключит излишнее коробление и упростит процесс соединения заготовок.

Сварка тонких металлических листов должна вестись низкими токами, поэтому неправильно будет использовать электроды в 4—5 мм. Они «задушат» электродугу и не позволят ей зажечься в полную силу.

Оптимальный вариант сварки — 2—3 мм электроды. Причем качество сварочного материала имеет решающее значение. Рекомендуется прокалить их перед применением до 160 градусов. После этого покрытие станет плавиться равномерно. Без затухания, внезапных вспышек материала электрода можно успешно манипулировать дугой, формировать непрерывный шов.

Ток сварки устанавливается гораздо меньше работы с толстыми листами. Он меняется следующим образом:

Толщина материала 1 мм — сила тока 25—35 А, диаметр электрода 1,6 мм.
При толщине металла 1,5 мм — сила тока 45—55 А, электрод 2 мм.
Металл в 2 мм проваривается током 65 А электродом 2 мм.
Железо толщиной 3 мм варится током 75 А — 3 миллиметровым электродом.

Отлично зарекомендовали себя инверторы с переменным напряжением, но работой в высоких частотах. Малый ток поможет избежать прожогов тонкого листа и потеков. Глубина сварочной ванны не должна превышать толщину металла.

Если аппарат позволит устанавливать стартовое напряжение, непременно этим воспользуйтесь. Стоит уменьшить его на 20 % от обычного. Этот даст возможность сваривать без образования ненужных отверстий в начале розжига дуги. Этим способом удобно начинать сварку прямо с места соединения.

Если регулирования стартового тока нет как класса, то электрод зажигается на толстой заготовке с образованием ванны и переносом на тонкий материал. Особо тоненький материал сваривают прерывистой дугой. Это актуально при поддержке сварочником импульсного режима. Так автомат станет периодически прерывать дугу, чтобы материал охладился.

При работе необходимо грамотно совмещать пластины друг с другом. Стыковой способ часто приводит к образованию прожогов.

По возможности стоит расположить пластины внахлест, а начинать варить с нижней пластины. Это позволит соорудить основание для наплавляемой кромки и не прожечь все изделие целиком. Первый шаг с верхней пластины ведет к ее подрезу.

Приваривание к толстому листу специального ободка

Другим известным подходом к разным по толщине заготовкам является приваривание специального ободка, который в дальнейшем обеспечивает комфортную сварку. Одним из неудобств этого вида соединения является остаток сварочного шва на тонком листе, представляющим собой нарост. Да и остающийся металлический ободок несколько портит внешний вид деталей. Самое качественное соединение при таком методе — от импульсной аргонодуговой сварки.

Зато при таком способе легче получить качественный шов. При работе отсутствует его смещение, сварочная ванна образуется нормальной ширины, а наблюдать во время сварки за образующимся швом удобно.

Общее правило сваривания толстого и тонкого металла — зажигание дуги, формирование ванночки начинается на толстом листе. На тонкий переносится лишь кратковременно край ванночки.

Основные способы сварки толстого металла. Классификация сварных швов по способу наложения

Для сварки толстого металла в основном используются два метода – электрошлаковый и электродуговой. Оба этих метода позволяют получить качественный шов и не требуют дорогостоящих дополнительных материалов.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка (ЭШС) позволяет сваривать металлические детали толщиной до 60 см. Принцип ЭШС состоит в том, что в зазор между торцами двух свариваемых металлических деталей помещают шлаковую массу. Эта масса расплавляется электрической дугой, создаваемой между электродом и металлическими деталями. После расплавления шлака дуга гаснет, а через шлаковую массу протекает ток, который при правильно подобранных параметрах сварки равномерно нагревает сварочную ванну до высоких температур.

В шлаковую массу добавляется присадочный материал, который плавится вместе со шлаком и краями соединяемых деталей. Поскольку расплавленный металл тяжелее шлака, то он опускается вниз зазора и там застывает. Расплавленная масса же поднимается вверх. В результате этого процесса происходит сварка вертикального зазора.

Для того чтобы расплав не вытекал за пределы зазора, сбоку с двух сторон ставятся специальные пластины – ползуны. Они охлаждаются водой и постепенно перемещаются вверх.

Схема электрошлаковой сварки

Существует три метода осуществления ЭШС:

В расплав непрерывно подается присадочный электрод, который расположен в горизонтальной плоскости.
Используются пластинчатые электроды, которые заменяют собой ползуны. Благодаря перекрытию зазора, создается эффективный расплав, что позволяет соединить зазоры деталей без добавления присадки.
Объединение первых двух методов. При этом используются пластинчатый и плавящийся электроды.

Преимущества и недостатки ЭШС

Основные достоинства ЭШС:

защита шва от воздействия атмосферы жидким шлаком;
малая чувствительность процесса к изменению величины тока и даже его кратковременному прерыванию;
сварка толстого металла за один проход;
возможность сваривать необработанные торцы деталей;
малый расход электроэнергии и дешевизна шлаков;
высокий КПД.

Оборудование

Для выполнения операций ЭШС используются автоматы или полуавтоматы. Второй тип оборудования используется редко, так как вручную перемещать тяжелое оборудование по вертикали для человека довольно трудно.

Автоматы для ЭШС обычно включают:

автоматически двигающийся сварочный аппарат с медными ползунами;
источник питания;
устройства подачи флюса и проволоки;
систему управления.

В зависимости от конструкции автоматы для ЭШС могут быть подвесные или самоходные (рельсового или безрельсового типа).

Электродуговая сварка

Электродуговая сварка (ЭДГС) представляет собой вид неразъемного соединения деталей, получаемого путем плавления металла электрической дугой, возникающей при подаче на электрод и металл напряжения от источника тока. При воздействии на соединяемые детали такой дуги образуется сварочная ванна из расплавленного металла, после остывания и застывания которой формируется шов, соединяющий детали.

При сварке изделий большой толщины (более 20 мм) с помощью ЭДГС невозможно проварить всю толщину изделия. Поэтому в этом случае используется многослойное наложение швов. Перед тем как начать сварку толстого металла, требуется подготовить его торцы. Чаще всего кромки торцов стачиваются под некоторым углом. Между деталями оставляют зазор.

При выполнении первого корневого (соединительного) шва используется тонкий электрод толщиной в 1-3 мм. Его использование позволяет зафиксировать детали и избежать прожога.

Последующее заполнение сварочного шва осуществляется электродом большего диаметра. При этом слой должен прокладываться по неостывшему предыдущему слою. Толщина слоя для достаточного прогрева не должна быть больше 4-5 мм.

Классификация ЭДГС

ЭДГС бывает следующих типов:

При ручной ЭДГС сварщик вручную перемещает электрод, в результате чего образуется сварной шов. При полуавтоматической сварке присадочная проволока подается автоматически, а электрод передвигается вручную. При автоматической сварке и проволока, и электрод передвигаются автоматически.

Наиболее распространенным является ручная ЭДГС. При выполнении такого рода сварки используются:

сварочный аппарат;
ручной инструмент сварщика;
приспособления для облегчения сварки.

Сварочный аппарат является, в первую очередь, источником питания для электрической дуги.

В качестве источников питания при ЭДГС используются сварочные трансформаторы, выпрямители (инверторы) или генераторы.

Примерная стоимость инверторных источников тока на Яндекс.маркет

Сварочный трансформатор предназначен для понижения напряжения сети в более низкое напряжение горения дуги и обеспечения необходимого тока. Сварочные выпрямители состоят из понижающего трансформатора и полупроводникового выпрямителя. Они питают дугу постоянным током. Генераторы обеспечивают питание электродуги путем преобразования механической энергии в электрическую.

Кроме источника питания, в состав сварочного аппарата входят электрод, держатель для электрода и провода, подключающие источник питания к сварочной ванне. Электрод обычно представляет собой присадочный материал с обмазкой, предназначенной для защиты сварочной ванны от воздействия внешней атмосферы. Держатели для электрода бывает винтового или зажимного типа.

Примерная стоимость электрододержателей на Яндекс.маркет

В качестве приспособлений сварщик должен использовать защитную маску, которая фильтрует УФ- и ИК-излучения дуги, респиратор и специальную одежду. Кроме того, в качестве ручного инструмента сварщику положено иметь молоток, зубило, металлическую щетку.

Сварные швы

При сваривании толстостенных деталей могут возникнуть поры или трещины. Для их предотвращения при сварке применяют методы:

В первом случае вначале на участке стыка в 200-300 мм формируют слой №1. После очистки его от окалины на него наваривают слой №2, который в 2 раза длиннее первого. Далее отступают на 200-300 мм от начала слоя №2 и наваривают слой №3. Таким образом заполняют весь сварочный шов швами с двух сторон от слоя №1.

При сварке металла толщиной от 20 мм используется каскадный метод. По сути, этот метод является разновидностью метода «горка». В этом случае весь шов делится на отрезки в 20 см. Сначала проваривается самый нижний участок в 20 см. Затем поверх первого слоя кладется второй слой длиной 40 см. Поверх второго слоя кладется третий слой длиной 60 см. Таким образом укладывают слои до заполнения шва над участком №1. После этого от участка №1 варят короткие швы в обе стороны. Благодаря этому, зона сварки будет все время нагрета, и там не образуются трещины.

При блочном методе шов сначала варят по отдельным участкам (блокам), а промежутки между ними заваривают до окончания завершения сварки всего шва.

Особенности сварки труб с толстыми стенками

Трубы с толстыми стенками используются в различных областях народного хозяйства и промышленности. Например, в трубопроводе «Турецкий поток» используются трубы с толщиной стенок в 39 мм, а в трубопроводах высокого давления могут использоваться трубы с толщиной стенок до 52 мм.

Если толщина стенок труб превышает 20 мм, то сварка таких труб может осуществляться с использованием слоев с увеличенной толщиной. Такой метод позволяет увеличить прочность соединения на 10-15%. При этом сварка таких труб должна осуществляться одновременно 2 сварочными аппаратами – один из них наносит обычный слой, а второй – толстый слой.

Как показал опыт, уже имеются результаты по сварке стыков с увеличенной толщиной слоя, при которых стыки в 45 мм были сварены за 3 прохода при толщине одного слоя в 15 мм. При этом стык имел два типа скоса кромок, один из которых Y-образный, а другой – двухступенчатый.

Читайте также: