Что понимают под режимом сварки

Обновлено: 28.09.2024

Понятие о режиме сварки. Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки. Параметры режима сварки подразделяют на основные и дополнительные. К основным параметрам режима сварки при ручной сварке относят величину, род и полярность тока, диаметр электрода, напряжение, скорость сварки и величину поперечного колебания конца электрода, а дополнительным - величину вылета электрода, состав и толщину покрытия электрода, начальную температуру основного металла, положение электрода в пространстве (вертикальное, наклонное) и положение изделия в процессе сварки.
Глубина провара и ширина шва зависят от всех основных параметров режима сварки.
Увеличение сварочного тока вызывает при неизменной скорости рост глубины проплавления (провара), что объясняется изменением величины погонной энергии (теплоты, приходящейся на единицу длины шва) и частично изменением давления, оказываемого столбом дуги на поверхность сварочной ванны.
Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности, глубина провара на 40-50% больше; чем при сварке постоянным током прямой полярности, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15-20% меньше, чем при сварке постоянным током обратной полярности.
Напряжение при ручной дуговой сварке на глубину провара оказывает незначительное влияние, которым можно пренебречь. Ширина шва связана с напряжением на электродах прямой зависимостью, при увеличении напряжения ширина шва увеличивается.
Величина поперечного колебания электрода позволяет существенно изменять глубину провара и ширину шва.
Выбор диаметра электрода. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также в зависимости от характера соединения и формы подготовленных кромок под сварку. Экспериментально установлена следующая зависимость:

Для сварки в нижнем положении при выборе диаметра электрода можно руководствоваться приведенной выше зависимостью. При выполнении сварных швов в вертикальном и потолочном положениях применяют электроды диаметром 3-4 мм. Если имеется разделка кромок, то корневой слой шва выполняется электродами диаметром 2-4 мм.
Выбор силы сварочного тока. Для сварки в нижнем положении силу сварочного тока подбирают по формуле I=К∙d, где I - сила сварочного тока, А; К - коэффициент, А/мм; d - диаметр электрода, мм.
При сварке в вертикальном положении в вышеприведенную формулу вводится коэффициент 0,9, учитывающий снижение силы сварочного тока I=0,9∙К∙d.
При сварке в потолочном положении в связи с трудностью формирования шва вводят коэффициент 0,8 для получения меньшего объема расплавленного металла сварочной ванны, что способствует быстрой кристаллизации металла и нормальному формированию сварного шва в потолочном положении I=0,8∙К∙d. Коэффициент К выбирают в зависимости от диаметра электрода:

Уважаемый посетитель, Вы прочитали статью "Выбор режима сварки", которая опубликована в категории "Ручная дуговая сварка". Если Вам понравилась или пригодилась эта статья, поделитесь ею, пожалуйста, со своими друзьями и знакомыми.

Способы и режимы контактной сварки

Рельефная сварка находит достаточное применение благодаря высокой производительности за счет получения за один ход машины нескольких точечных соединений (иногда до 20) или герметичного соединения длиной до 100 мм, уменьшения нахлестки и вмятины от электродов, а также высокой стойкости электродов в процессе эксплуатации. Этот способ используют для соединения с листовыми деталями различных крепежных деталей (болтов, шпилек, гаек). Рельефную сварку применяют для соединения проволоки и стержней в крест. Рельеф в таких соединениях образуется естественной формой свариваемых деталей. При изготовлении железобетонной арматуры диаметр свариваемых стержней может достигать 30 мм и более. Т-образную рельефную сварку стержней с деталями из листа используют, например, для соединения шипов с котельными трубами.

Стыковая сварка оплавлением получила наибольшее распространение. Сваркой оплавлением соединяют детали как компактного сечения (круг, квадрат), так и с развитым сечением (различные профили, тонкостенные трубы, тонкие и широкие листы) из сталей и цветных сплавов. Ее применяют при изготовлении режущего инструмента, различных кольцевых заготовок (для фланцев, ободьев колес и т. п.), цепей, железнодорожных путей (сварка рельсов в плети), магистральных трубопроводов, при непрерывной прокатке металла (сварка горячих заготовок).

Сваркой сопротивлением соединяют детали небольшого компактного сечения, обычно до 300 мм 2 (проволоку, прутки и толстостенные трубы малого диаметра).

Наряду со стыковой сваркой заготовок (деталей), расположенных на одной оси, иногда соединяют заготовки, оси которых расположены под углом, например при изготовлении оконных переплетов из алюминиевого профиля и велосипедных рам из труб.

Понятие о режиме сварки и свариваемости

Под режимом сварки следует понимать совокупность параметров процесса того или иного способа сварки, устанавливаемых соответствующими органами управления сварочной машины, а также форму и размеры используемых электродов (роликов, губок), которые обеспечивают получение сварных соединений требуемых размеров и качества. Режим сварки зависит от физических свойств свариваемого металла и типа сварочного оборудования, а иногда и от конструкции свариваемых деталей.

Основными параметрами режимов контактной сварки являются: сила и длительность протекания сварочного тока и усилие сжатия (осадки) деталей. Сила тока измеряется в амперах (А) или килоамперах (кА), длительность в секундах (с) и усилие в килограмм-силах (кгс). При стыковой сварке обычно ток задают по его плотности в А/мм 2 , а усилие — давлением в кгс/мм 2 , отнесенным к сечению свариваемых заготовок.

Режимы можно условно разделить на так называемые «жесткие» и «мягкие». Жесткие режимы сварки характеризуются малой длительностью протекания сварочного тока, а следовательно, и кратковременным нагревом свариваемого металла; мягкие режимы — относительно большой длительностью протекания тока.

Режимы различных способов сварки имеют свои специфические особенности. Параметры режима рассмотрим на примере циклограмм (диаграмм) способов сварки. Циклограмма представляет собой совмещенные во времени графики изменения основных параметров режима сварки.

При точечной, рельефной и шовной сварке режим характеризуется следующими параметрами: силой сварочного тока I_св, длительностью его протекания t_CB и усилием электродов F_св (рис. 11). Иногда для лучшего уплотнения затвердевающего металла ядра применяют повышенное, так называемое ковочное усилие F_K (рис. 11, а, б). С целью плавного нагрева и замедленного охлаждения металла в зоне сварки иногда используют модулированный сварочный ток с длительностью нарастания t_H и спада t_cп (рис. 11, б). При сварке ряда металлов возникает необходимость после протекания сварочного тока и некоторой паузы t_П включать дополнительный ток силой I_д и длительность t_Д (рис. 11,в). Точечную и рельефную сварку металла большой толщины (более 3 мм) часто выполняют, периодически включая и выключая сварочный ток (пульсирующая сварка) длительностью t_CB и паузой t_П (рис. 11, г).

Режимы шовной сварки с непрерывным (рис. 11, д) и прерывистым (шаговым) перемещением деталей S (рис. 11, е) дополнительно характеризуются соответственно скоростью сварки и шагом точек шва.

При стыковой сварке сопротивлением режим определяется следующими параметрами: установочной длиной деталей l₁ + l₂, током i_cв, длительностью нагрева t_cв, усилием и величиной (припуском) осадки F_oc, A_oc (рис. 12, а).

Режим стыковой сварки оплавлением определяется следующими параметрами: установочной длиной l₁ + l₂, усилием зажатия деталей в губках машины F₃, припуском на оплавление A_оп (суммарным уменьшением установочной длины при оплавлении), скоростью оплавления Won, током и длительностью оплавления i_on, t_0n, величиной осадки A_oc и ее скоростью v_oc, током и длительностью осадки i_oc, t_oc, усилием осадки F_oc (рис. 12, б). При сварке оплавлением с подогревом дополнительно задают ток подогрева i_под, длительность подогрева t_nод, а также длительность импульсов тока подогрева и пауз между ними (рис. 12, в).

В настоящее время большинство металлов можно соединять контактной сваркой. Качество сварных соединений оценивают, исходя из следующих общих требований:

1) металл литой и переходной зон соединения должен быть структурно однородным и плотным, без заметных нарушений сплошности;

2) в соединении не должно происходить значительного разупрочнения металла и образования хрупких структур, особенно в переходной зоне;

3) не должна снижаться стойкость металла зоны сварки против коррозии;

4) деформации деталей после сварки должны быть в допустимых пределах.

Если большинство указанных требований выполняется при использовании несложного оборудования и широкого диапазона параметров режима, то считают, что металл обладает хорошей свариваемостью. Если сварное соединение может быть получено только в очень узком интервале параметров режима или имеет низкую прочность, то считают, что металл имеет плохую свариваемость. Понятие свариваемость обычно служит для качественной оценки металла. Из этого следует, что свариваемость не является постоянным свойством данного металла. По мере совершенствования оборудования и технологии свариваемость металлов может улучшиться.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

14 основных параметров для правильного выбора режима сварки

Чтобы получить качественный сварной шов и надёжное соединение, важно понимать параметры режима сварки, уметь выбирать их и ими управлять. В статье вы найдете основные критерии которые входят в режимы и какие особенности у каждого из них.

Основные параметры режима сварки

Основные параметры режима сварки – его основополагающие критерии по энергетической и механической составляющим процесса:

сила, вид и полярность электрического тока;
напряжение на сварочной дуге;
количественное и качественное описание штучного электрода;
способ перемещения электрода;
количество отдельных проходов при сварке.

Каждый из них следует рассмотреть более подробно.

Величина тока

Основные параметры ручной дуговой сварки начинаются именно с силы электрического тока на сварочной дуге. От неё зависят одновременно скорость перемещения дуги, глубина провара основного металла и общее качество готового шва.

Величина сварочного тока подбирается по фактическому диаметру расходуемого электрода, который прямо пропорционально связан с толщинами свариваемых заготовок. Также на неё влияют пространственное положение электрода, его тип (химический состав), вид и полярность тока.

Если значение будет слишком малым, полноценного провара не получится, возможно образование трещин. Если значение окажется завышенным, не миновать брызг из-за значительной энергии на дуге и в ванне расплавленного металла.

Род и полярность тока

При выборе режима ручной дуговой сварки учитываются род и полярность сварочного тока. При одной величине тока и разных полярностях будет достигаться разное качество шва.

РДС обычно выполняется на постоянном токе. Переменный ток приводит к снижению качества результата.

На прямой полярности

Полярность прямая: электрод подключён к «минусу», а свариваемые кромки – к «плюсу».

При этом режиме качественно свариваются большие толщины металла – из-за повышенной степени нагревания заготовок (больше, чем электрода). Остальные параметры сварки – без изменений.

На обратной полярности

Полярность обратная: электрод подключён к «плюсу», а свариваемые кромки – к «минусу».

С ней удобно варить тонкий металл – из-за пониженной тепловой энергии прожоги возникают гораздо реже.

Напряжение дуги

Технологические параметры сварки не будут полными без учета напряжения на дуге. Типовые значения – от 18 до 45 Вольт.

Основной параметр, связанный с напряжением – длина дуги. Чем короче дуга, тем меньше требуется U и тем меньше тепла будет введено в основной металл.

Сварочная ванна становится больше – но не глубже, появляется вероятность неполного провара.

При короткой дуге с постоянной длиной напряжение будет находиться в районе 20 В – это универсальный показатель.

Тип и марка электрода

Режимы сварки обязательно включают указание и сведения о используемой марки электродов.

Суть заключается в подборе такого химического состава прутка и его обмазки: в ходе расплавления основного и присадочного металлов происходит большое количество химических реакций, в результате чего образуемые вещества кристаллизуются в сварной шов.

Необходимо обеспечивать химический состав металла близкий по составу к основному.

От этого зависят физические и механические свойства соединения. Существуют устоявшиеся сочетания типовых электродов, типа шва и материалов.

Выпускаются электроды для конструкционных, легированных, теплостойких, специальных сталей, они отличаются в основном типом защитного покрытия:

основное: для получения высокопрочного металла при создании ответственных изделий;
кислое: оптимальный тип для низкоуглеродистой стали;
рутиловое: сварку допускается вести прямо по ржавчине
целлюлозное: защищает ванну в разных пространственных положениях, обеспечивая слабое разбрызгивание.

Диаметр электрода

Режим сварки включает в себя также диаметр электрода. Он задаётся с учётом условий создания шва и удобства манипуляций сварщика.

Чем больше толщина заготовок, тем больший диаметр электрода можно применить. В таблице ниже Вы можете ознакомиться с соотношением толщины и диаметра электродов.

Для отдельных корневых проходов многослойных соединения оптимальны прутки до 2,5; 2,6; и 3 мм. При этом первый, коренной, валик варится диаметром до 3 мм, а дальше можно брать повышенный диаметр.

При работе в нижнем и вертикальном положениях масса электрода почти не важна. Сваривание потолочного шва требует минимальной массы в руке, поэтому диаметр тут нужен минимальный.

Также минимальный диаметр электрода важен еще и тем, что им наплавляется небольшое количество металла, которое быстро кристаллизуется, не стекает, а следовательно не образуются наплывы.

Имеет значение и тип обрабатываемого материала. К примеру, для сваривания чугунов рекомендуется малый диаметр электрода – из-за образования небольшой по площади ванны, что вносит минимум паразитного тепла.

При предварительной разделке кромок размер шва увеличивается, подготовка (включая степень подготовки поверхности) и сам процесс сварки усложняется, но это обеспечивает провар изделий большой толщины свыше 5 мм.

Взаимосвязь силы тока и диаметра электрода

Выбор параметров режима является целым делом – из-за взаимосвязанности отдельных величин. Так, если некорректно подобрать диаметр электрода при определённой силе тока, возможны непровар или прогорание металла.

«На глаз» можно выбирать по следующим соотношениям:

диаметр прутка 3 и менее мм: рекомендуется сила тока величиной в интервале от 60 до 95 А;
ф = 4 мм: от 100 до 190 А;
ф = 5 мм: от 160 до 240 А;
ф = 6 и более мм: от 250 до 350 А.

На фактическую работу здесь уже влияют пространственное положение и скорость сварки.

Силу тока лучше всего подбирать, выполняя сварку на небольшом пробном образце.

Скорость

При ручной дуговой сварке свой вес имеет скорость перемещения электрода. Основное, на что влияет этот критерий – степень заполнения расплавленным металлом образуемой ванны:

малая скорость приводит к образованию потёков металла (особенно при потолочном и вертикальном положениях) сбоку или прямо перед дугой – это гарантирует грубую чешуйчатость шва или даже наплывы;
высокая скорость сварки – отсутствие полноценного расплавления металла в области кромки и образование непроваров и трещин.

Считается нормальной скоростью, если перемещать электрод на уровне до 40 метров в час.

Дополнительные параметры

Выбор режимов сварки зачастую завершается уже описанными критериями. Для организации максимальной степени качества готового шва к основным параметрам режима сварки следует добавить ещё несколько не таких известных сварщику-новичку.

Помимо указанных далее критериев электрода и сварного шва нужно также не забыть степень очистки заготовок под сварку (удаление загрязнений, подготовка геометрии кромок).

Траектория движения электрода

Для ручной дуговой сварки характерно большое количество вариантов перемещения плавящегося электрода. В процессе сварки специалист контролирует траекторию его движения – для получения определённого результата.

Движение строго поступательное сводит контроль к расстоянию между прутком и кромками – и как следствие напряжении и силе тока на дуге. Важно смещать электрод равномерно, без «скачков». В ходе этого образуется валик присадочного металла. Он должен быть сформирован одинаковым в поперечном сечении.

Смещение в поперечном направлении ведёт к образованию более широкой сварочной ванны, связывающий свариваемые кромки. Ширина этих смещений обычно не превышает 4-5 диаметров плавящегося электрода.

При комбинировании этих компонентов получаются разные траектории, результатом которых является определённый уровень качества с учётом типа металла, его толщины и режима дуговой сварки. На рисунке ниже приведены различные виды перемещения электрода для разных положений.

Толщина электродного покрытия

Среди параметров режима ручной дуговой сварки этот показатель часто упускается – несмотря на сильную связь с диаметром электрода и типом его обмазки.

Толщиной называют соотношение внешнего диаметра электрода к диаметру металлического прутка. Это понятие определяет конструкцию, которых бывает целых 4 вида:

тонкая: при соотношении от 1,2;
средняя: 1,45 и более;
толстая (называется «качественной»): до 1,8;
особо толстая: более 1,8.

Выражается параметр в устойчивости горения дуги, возможности изменения химического состава шва и степени защиты от атмосферного воздуха.

Это определение не так сильно контролируется – чаще всего в технологии прописан конкретный электрод, для которого уже выполнены все проверки.

Вылет электрода

В режимы ручной дуговой сварки покрытыми электродами это понятие обычно не входит, так как оно больше относится к механизированному способу. Однако если разобраться, для штучного электрода это тоже справедливо.

Суть заключается в постепенном снижении длины прутка в ходе сварки. Это отражается на электрическом сопротивлении металла как звена энергоцепи, повышении нагрева электрода и постоянном изменении напряжения и силы тока.

Оптимальное качества шва отмечается при сварке первой половиной электрода, дальше начинается ускорение горения и падение напряжения.

Угол наклона электрода

Одним из способов эффективного контроля после регулирования расчётных параметров становится также поведение электрода, в частности – угол его наклона к свариваемому металлу. Взаимное положение шва и электрода влияют на глубину провара и ширину валика.

При направлении острого угла вперед глубина будет небольшой, но вырастет ширина шва. Причина – в нагнетании жидкого металла перед дугой.

При направлении острого угла назад активная зона ванны окажется позади и более активному расплавлению подвергнутся кромки металла. В результате повысится глубина провара.

Что до положения электрода относительно продольной оси шва, рекомендуется отклонение не более 10-15 градусов. Если дуга будет «поступать» сбоку, возможны наплывы расплавленного металла, что снижает качество и товарный вид.

Расположение шва в пространстве

Параметры режима ручной дуговой сварки обязательно включают пространственные условия. Возможны 4-е положения шва, которые обозначаются на упаковке и в инструкциях соответствующим образом.

Каждый из них отличается сложностью и необходимой техникой исполнения:

нижнее: наиболее простое, дуга подводится сверху, видимость и удобство максимальные, шов можно без труда контролировать;
горизонтальное: шов выполняется по горизонтальной линии на вертикально установленных заготовках, здесь нужны подготовка кромок и профилактика вытекания расплавленного металла из ванны;
вертикальное: шов выполняется по вертикальной линии, вопрос выхода металла из ванны ещё острее, что решается применением специальных обмазок и сваркой на короткой дуге;
потолочное: дуга подаётся снизу вверх, что приводит к самым тяжёлым условиям труда сварщика, в отношении ванны требуется короткая дуга и тугоплавкое покрытие электрода, это – техника не для новичков.

Если стоит задача варить в потолочном положении, то нужно использовать способ сварки с отрывом. Дуга зажигается, производится сварка буквально 1-2 сек и дуга обрывается.

Выдерживается пауза 2-3 секунды и снова производится сварка небольшого участка. Этот способ поможет заварить без вытекания сварочной ванны.

Положение электрода и манипуляции им нужно планировать также исходя и из доступного пространства.

Число проходов

Техника сварки всегда учитывает толщину металла. При значительной толщине (более 3-4 мм) рекомендуется варить в 2 и более проходов. Этим более равномерно распределяется вводимое тепло (часть его сбрасывается при технологических паузах) и одновременно снижаются внутренние деформации.

Проще всего это реализовать в нижнем положении, однако опытные сварщики производят необходимое количество проходов и в потолочном.

Суть проста: накладывается первый, корневой, валик (с полным оплавлением обеих кромок), после чего последовательно выполняются все последующие вплоть до технологического наплыва – финального валика.

При этом часто варят участками и обратно-последовательным способом – для компенсации тепловых деформаций в материалах.

Распространён каскадный способ – когда после завершения сварки на участке шва следующий валик накладывается без паузы прямо поверх предыдущего.

Наклон заготовок

Существует проблема сужения зазора между свариваемыми кромками: при подаче тепла естественным образом расширяется металл, образовывается сварочная ванна, из-за чего «доступ» к корневой области затрудняется. В результате возможен непровар и (или) сильная деформация металла.

Предотвратить это можно с помощью планирования взаимного расположения кромок. Рекомендуется «раскрытие» зазора – когда верхняя, лицевая, часть шире нижней, корневой. Оптимальная разница – около 9 градусов. При большем уклоне возможно вытекание расплавленного металла ванны.

Температура окружающей среды

Электродуговая сварка чувствительна к температуре окружающей среды, а также силе ветра. При работе под открытым небом и без защиты от ветра дугу при ручной дуговой сварке будет «сдувать», что критично отразится на качестве.

При низкой и отрицательной температуре воздуха охлаждается и свариваемая сталь. Применение другого сварочного аппарата не поможет — проблемы возникают при сильном перепаде температур, в частности – при кристаллизации металла.

Часть растворённых газов из-за повышенной скорости остывания сплава остаётся в нём, не успевают всплыть неметаллические компоненты и загрязнения – риск образования трещин и пор в мороз гораздо выше.

Работы при температуре ниже 5-10 градусов мороза нуждаются в небольшом предварительном или сопроводительном подогреве заготовок. По толщине – допускается работать без ограничений с листом до 10-15 мм.

Как подобрать сварочный ток

Перед началом фактической работы следует выбрать значение электрического тока – остальные параметры будут либо подогнаны автоматически (как напряжение, «подтягиваемое» по току), либо выстроены «по месту» (положение электрода и скорость работы).

Для бытовых и небольших хозяйственных задач расходные материалы обычно берутся из имеющихся, поэтому основная важность – у тока.

Подобрать его на скорую руку можно с помощью простой таблицы:

№	Металл, мм	Электрод, мм	Сила тока, А
1	до 2	1,6	до 48
2	до 3	2,0	до 78
3	до 3	2,5	до 90
4	до 4	3,0	до 155
5	до 6	4,0	до 190
6	до 8	5,0	до 245
7	до 25	6,0	до 315
8	до 60	8,0	до 390

Если шов становится некачественным, или неустойчиво горит дуга, следует попробовать изменить настройку – сделать немного больше или меньше.

В тех случаях когда идет сильный треск дуга горит не стабильно, ее сложно зажечь, то ток добавляем.

Если образуются прожоги металла или слишком много расплава в сварочной ванне – ток уменьшаем. Как говорилось ранее это лучше всего сделать на пробной заготовке до начала сварки.

8 основных положений при сварке которые нужно знать

Формирование надежного сварного шва невозможно без правильного положения электрода относительно металлической конструкции. Данный материал содержит исчерпывающие сведения о всех возможных способах сварки.

В статье подробно рассмотрены преимущества и недостатки каждого способа, даны рекомендации по направлению движения электрода и дана расшифровка обозначений, используемых в технической документации.

Положения при сварке

Существуют четыре основных способа сварки обеспечивающих соединение требуемого качества. Все они подобраны опытным путем и являются оптимальными для конкретных условий.

Нижнее

Наиболее простое положение, при котором электрод подводится вертикально. На технологических схемах обозначается по первой букве его названия – «Н». Данное положение является «идеальным условием» для наложения шва.

Как правило, применяется для соединения металлических деталей несложной конфигурации при отсутствии жестких требований к конечному результату.

Положение обеспечивает удобство соединения деталей как с одной, так и с двух сторон. Соединяемые детали могут прикладываться встык одна к другой или углом.

Данное положение имеет большое преимущество в производительности, но способствует образованию прожогов в металле при отсутствии у мастера уверенных навыков сварки.

Качественный сварной шов достигается подбором оптимального соотношения силы тока, расстояния между торцами деталей и толщины самого материала.

Горизонтальное

Чуть более сложный вид соединения. Применяется в случаях, когда свариваемые детали лежат в вертикальной плоскости, но сам шов при этом должен пройти горизонтально. Электрод подводится к месту соединения перпендикулярно вектору шва.

Основные затруднения при сварке таким способом, вызваны вытеканием жидкого металла из сварочной ванны до его схватывания. Недостаток частично устраняется подрезкой кромки обеих соединяемых поверхностей.

Вертикальное

От ранее рассмотренного горизонтально способа отличается тем, что сварной шов двух вертикально расположенных деталей, тоже должен пройти вертикально. Электрод подводится к деталям перпендикулярно плоскости металла, и по возможности ведется по направлению снизу-вверх.

Капли раскаленного металла под действием силы тяжести гарантированно стремятся упасть вниз, поэтому сварка снизу-вверх обеспечивает более надежное соединение.

Если возможности выбрать направление движения электрода нет, или существуют жесткие временные рамки, сварка сверху-вниз тоже допускается, но только для тонких деталей и специальными электродами, так как данный способ обеспечивает низкое проплавление.

В качестве компенсационных мер, направленных на предотвращение стекания вниз расплавленного металла, применяются электроды химический состав которых повышает начальную вязкость в сварочной ванне.

Потолочное

Самое нежелательное положение в случае, когда нужно сварить две тонкостенные металлические детали. Данное положение применяется, когда поверхность деталей расположена в горизонтальной плоскости, а электрод в вертикальной.

Сложности при сварке заключаются практически во всем – положение сварщика которому приходится длительное время находиться в напряженной позе с вытянутой вверх рукой крайне неудобное и требует частых перерывов в работе.

Вследствие того, что расплавленный металл стремится капать, вниз не задерживаясь в сварочной ванне, опытные мастера варят потолочный шов при выставленном на сварочном аппарате минимально возможном токе и короткой дугой.

Также, как и при вертикальном положении, рекомендуется применять электроды с рутиловым покрытием.

Обозначение пространственного положения при сварке

Вышеописанные положения имеют ярко выраженную «подсказку» в названиях, однако существуют и другие обозначения пространственного положения, установленные общепринятыми стандартами. Рассмотрим их подробнее.

Согласно требованиям НАКС

Национальное Агентство Контроля Сварки (НАКС) использует в технической и документации собственный набор установленных обозначений:

положение при сварке Н1 – позиция при которой свариваемые детали находятся в горизонтальной плоскости перпендикулярно подводимому электроду;
В1 – вертикальное позиция при которой электрод установлен в горизонтальной плоскости и движется снизу-вверх;
В2 – тоже что и В1 с тем отличаем, что вектор хода электрода направлен сверху-вниз;
П1 – означает потолочное положение и указывает на необходимость стыкового соединения деталей, находящихся в горизонтальной плоскости;
П2 – потолочное соединение перпендикулярных друг-другу деталей (тавровое соединение), также применяется для обозначения торцевых и угловых соединений труб;
Г – обозначение, применяемое на схемах, указывающих на необходимость горизонтального соединения деталей или труб – «стык в стык»;
Н2 – обозначает угловое соединение труб и тавровое листовых материалов. В случае с трубами, обозначение Н2 указывает на то, что сварка металла проводится без поворота детали;
Н45 – положение при сварке Н45 применяется в стандарте НАКС как эталон аттестации сварщиков. Суть положения заключается в переменном положении векторов трубы относительно привариваемой плоскости.

Сварщик аттестованный по Н45 стандарта НАКС имеет право работать с любыми свариваемыми поверхностями в любых пространственных положениях.

По ГОСТ 11969

Стандарт ГОСТа 11969 встречается исключительно в технической документации старого образца разработанной в период СССР и, хотя современные нормативные документы эти обозначения уже не используют, будет полезно иметь о них общее представление.

Н – нижнее, соответствует Н1 по стандарту НАКС.
Пг – полугоризонтальное положение. По сути является аналогом Н45 стандарта НАКС, но никогда не позиционировалось как наиболее сложное.
Г – горизонтальное, аналог одноименного обозначения в НАКС.
Пв – полувертикальное положение. Еще одна вариация Н45 по требованиям НАКС.
В – вертикальное положение. Аналог положения при сварке В1 по стандарту НАКС, но без разделения на правила ведения электрода.
Пп – полупотолочное. Положение, при котором сварочный шов оказывается над головой и при этом повернут на произвольный угол относительно плоскости горизонта.
П – потолочное простое.
Л – «в лодочку». В системе НАКС такое положение обозначается как Н1 – сварка взаимно перпендикулярных изделий.

По ISO и EN

Стандарт ISO уверенно выходит на лидирующие позиции по замещению обозначений в технической документации.

Визуально обозначения стандарта ISO выглядят как сочетание двух букв латинского алфавита, причем первая буква обязательно P (position), что в переводе с английского языка звучит как «Позиция».

Рассмотрим стандарт ISO подробнее:

PA – положение соответствующее Н1 по стандарту НАКС или просто Н по ГОСТ 11969 (нижнее);
PB – положение обозначающее горизонтальное соединение перпендикулярных плоскостей или труб при вертикальной направленности вектора оси;
PC – полный аналог обозначения «Г» по стандартам НАКС и ГОСТ 11969 (горизонтальное);
PD – одно из разновидностей потолочного шва;
PE – простое потолочное соединение, соответствует обозначению «П» по стандарту ГОСТ 11969;
PF – полный аналог соответствующего обозначения вертикального шва В1 по НАКС. Сварка осуществляется методом ведения электрода снизу-вверх;
PG – то же что и PF с той лишь разницей, что электрод при сварке двигается сверху-вниз.

Пространственные позиционирования труб, в стандарте ISO обозначаются следующим образом – PH – вертикальная сварка трубы, PJ – сварка труб вниз без поворота изделия, PK – сварка вкруговую.

Для более точного обозначения положения свариваемых деталей, стандарт ISO предусматривает внесение в документацию дополнительной информации и как следствие дополнительных обозначений:

S – угол наклона детали (на схемах обозначается в градусах и призван помочь мастеру правильно определить положение детали в пространстве);
R – радиус поворота сварного шва (дополнительно указывается в труднодоступных для сварки местах);
L – угол наклона осевого вектора трубы относительно привариваемой к ней детали. Может применяться совместно с обозначением «R».

По AWS и ASME

В стандарте AWS и ASME, как и в ISO применяется сочетание двух символов, но в отличие от ISO, данный стандарт указывает на положение сварного шва в пространстве цифрами, а на положение детали при сварке буквами.

1 – стандартное нижнее положение;
2 – положение для горизонтального шва;
3 – вертикальное положение без разбивки по направлению движения электрода;
4 – потолочная сварка;
5, 6 – изменяемые позиции.

В сочетании с буквами латинского алфавита, обозначения выглядят следующим образом – 1G, где G – обозначает сварку «встык», 3F, где F – указывает на необходимость углового соединения деталей.

Те же буква применительно к цифрам 5 и 6 обозначают сварку труб в стыковом и угловом соединении соответственно.

Обозначение на пачке с электродами

В связи с тем, что сварка как процесс уже давно перестала быть привилегией исключительно профессионалов, и сейчас компактные сварочные аппараты есть практически в каждой мастерской, производители стараются идти навстречу потребителю.

На упаковках с электродами производители стараются не перегружать потенциального покупателя лишней, непонятной ему информацией в виде обозначений по тому или иному стандарту, а просто изображают положение шва при сварке так, как представляет его себе среднестатистический человек.

Как правило, на пачке с электродами размещаются интуитивные картинки в виде линий, стрелочек или фотографий. Многие производители дополнительно снабжают изображения информацией о силе тока и предпочтительном сечении электрода.

Положение электрода при сварке

Кроме силы тока, сечения металла и позиции при сварке, на качество шва и продуктивность работы специалиста оказывает большое значение пространственное положение самого электрода в момент ведения дуги.

Как правило, это положение не указывается ни в одной документации, и подбирается сварщиком самостоятельно в зависимости от индивидуальных условий работы.

Углом вперед

Сварка углом вперед — положение, при котором электрод расположен под углом в 30-50 градусов к плоскости свариваемой детали, и ведется по направлению «от себя».

Применяется для работы в труднодоступных местах и выполнении горизонтальных, вертикальных и потолочных швов, а также сваривания неповоротных стыков труб.

К недостаткам данного положения можно отнести то, что сварочному процессу зачастую мешает образование в сварочной ванне шлаков, которые постоянно находятся в направлении движения электрода.

Мастеру сложно контролировать качество выполнения шва, что ведет к частому образованию раковин и пропусков.

Углом назад

Электрод расположен также, как и в предшествующем примере, но ведется мастером по направлению «к себе». Метод лишен таких недостатков как образование пропусков и раковин, а шлак самостоятельно вытесняется из сварочной ванны под действием естественных процессов.

Метод хорошо зарекомендовал себя при сварке угловых и стыковых соединений, но не подходит для работы в труднодоступных местах.

Под 90 градусов

Ось электрода расположена строго перпендикулярно плоскости свариваемых деталей. Может применяться для выполнения швов всех типов. Это наиболее рекомендуемое положение электрода для получения шва высокого качества.

Метод отлично подходит для работы в местах с ограниченным пространством и позволяет сварщику визуально контролировать процесс своей работы.

Движение электрода при ручной дуговой сварке

При ручной сварке как правило электрод ведется не по прямой, а зигзагообразно. Многими сварщиками в процессе наложения шва выполняются возвратно-поступательные движения электродом направленные перпендикулярно направлению движения.

На самом деле это условие вовсе не обязательное, но продиктованное производственной необходимостью. Если вести электрод идеально ровно, то и шов получится ровный «нитевидный». Толщина такого шва зависит от первоначального зазора между деталями и диаметра самого электрода.

Часто бывают ситуации, когда требуется наложить широкий сварочный шов (например, при соединении изделий из толстого металла), в таких случаях опытные сварщики применяют методики сварки «зигзаг», «елочка», «треугольник», «звезда» и многие другие.

Вариант методики движения электрода выбирается сварщиком исходя из собственного опыта и предпочтения.

В целях получения качественного шва постоянной толщины, свариваемые детали перед началом работы «прихватываются» в нескольких местах для надежной фиксации и ровного зазора между ними.

Виды соединений

В большинстве случаев все соединения можно условно разделить на два вида – стыковые и угловые. Под стыковым соединением понимается такое соединение, при котором детали плотно прикладываются одна к другой кромками.

Это наиболее часто встречающийся вид соединений. Его достоинствами является простота наложения шва, высокая производительность и прочность конечного соединения.

Суть углового соединения понятна из его названия – детали прикладываются одна к другой в произвольных местах под различными углами. Сварочный шов при угловом соединении проходит по пятну контакта деталей и может накладываться различными методами исходя из конкретной ситуации.

Кроме этих двух основных соединений существуют:

соединение тавровое – к плоскости поверхности одной детали прикладывается торец другой. Чаще всего угол между деталями составляет 90 градусов, для лучшего соединения с обеих деталей снимается фаска;

соединение внахлест – детали лежат одна на другой. Детали предварительно не подготавливаются, но есть требования по толщине свариваемых изделий – не рекомендуется варить «внахлест» изделия толщиной более 60 миллиметров.

Кроме перечисленных, соединения различаются и по форме.

Соединения вогнутые. Применяются для соединения тонкостенных материалов. В иных случаях могут появляться в результате нарушений технологии сварки.
Соединения выпуклые. Получаются при многопроходной сварке или сварке короткой дугой. Малая ширина сварного шва компенсируется его избыточной высотой. В некоторых источниках могут фигурировать как «усиленные».
Соединения нормальные. Формируются при сварке длинной дугой и являются наиболее прочным типом соединения. В связи с тем, что между швом и поверхностью основного материала отсутствует зазор такие соединения, имеют хорошую прочность на разрыв и изгиб.

По методу сваривания изделий соединения могут подразделяться на:

сварка односторонняя. В технической и конструкторской документации обозначается как «ОС» или «SS» в международном формате. Аббревиатура указывает на то, что сварка выполняется только с одной стороны присоединяемых деталей без провара того же шва с изнаночной стороны;
сварка двухсторонняя. Имеет аббревиатуру «ДС» (DS) и указывает на необходимость наложения сварочного шва с обеих сторон стыка;
сварка с зачисткой стыка. Обозначается как «ЗК» (GG) и указывает на необходимость предварительной подготовки (зачистки) торцов свариваемых изделий;
сварка на весу. Может также называться «сварка без подкладок». Маркировка – «БП» (NB). В сложных условиях маркировки могут комбинироваться, например – «вид соединения ос бп» указывает на необходимость наложения одностороннего шва на детали, находящиеся в подвешенном состоянии.

Подготовка кромок

Вне зависимости от условий работы и конечных требований к изделию, предварительная подготовка стыков значительно повышает прочность сварного соединения.

Весь процесс подготовки стыков можно условно разделить на семь этапов:

правка или подгонка кромок;
разметка изделия;
предварительная нарезка заготовок;
финальная зачистка кромки;
прогрев изделия;
химическая обработка стыков (при необходимости).

Все перечисленные пункты не являются непреклонной догмой и выполняются только в случае, когда их выполнение необходимо и обоснованно.

Например – правка и подгонка выполняются только тогда, когда при первоначальном прикладывании стыков двух изделий зазоры между ними не равномерны или нет возможность плотно прижать их друг к другу.

Вопрос-ответ

Для закрепления материала и самопроверки усвоенной информации, кратко пройдемся по основным моментам.

Какой вид сварного соединения обозначается зк gg

Данная маркировка указывает на сварку с предварительной зачисткой соединяемого стыка двух деталей.

Читайте также: