Как правильно варить сваркой вертикальный шов сверху вниз или снизу вверх

Обновлено: 02.05.2024

В частном доме, на даче, в гараже и даже в квартире — везде есть немало работ, требующих сварки металла. Особенно остро эта необходимость ощущается в процессе стройки. Тут особенно часто требуются что-то подварить или отрезать. И если отрезать еще можно болгаркой, то надежно соединить металлические детали кроме сварки нечем. А если стройка ведется своими руками, то и сварочные работы вполне можно сделать самостоятельно. Особенно в тех местах, где красота шва не требуется. О том, как правильно варить сваркой, расскажем в этой статье.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте тут.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

Как научиться варить сваркой

Начинается все с подготовки рабочего места. Безопасности при работе с электросваркой необходимо уделять повышенное внимание: тут есть возможность получить травму и от электричества, и от высоких температур. Потому к подготовке отнеситесь серьезно.

Учится варить электросваркой удобнее на толстом куске металла: на нем лучше практиковаться. Кроме него и сварочного аппарата, понадобятся краги (толстые перчатки) и маска сварщика. Также необходима плотная одежда, защищающая все тело, прочная обувь толстой кожи. Они должны выдерживать попадание искры и окалины. Нужна будут также молоток и металлическая щетка для того, чтобы сбивать шлак. Для защиты глаз при этом нужны будут очки.

Как подключать электрод

Сварочные работы для начинающих проще будет проводить, если взять универсальный электрод диаметром 3 мм (3,2 мм, если точно). Они стоят дороже, но работать с ними легче. После того как вы научитесь варить металл, можно будет попробовать использовать более дешевые, но начинать лучше с этих.

Электрод вставляется в держатель, закрепленный на одном из сварочных кабелей. Есть два типа фиксаторов — пружинный и винтовой. Если держатель электрода пружинный, нажимаете на клавишу на ручке и в появившееся гнездо вставляете электрод. При винтовом зажиме ручка вращается. Раскручиваете ее, вставляете электрод и зажимаете. В любом случае он не должен шататься. Установив электрод можно подключать кабели.

На сварочном аппарате постоянного тока есть два выхода: положительный и отрицательный. Также есть два сварочных кабеля:

один заканчивается металлическим зажимом-фиксатором — подсоединяется к детали;
другой — держателем для электрода.

Какую полярность подключать для сварки зависит от типа работы. Если говорить об инверторах, то чаще плюс подключают на деталь, а минус подают на электрод. Такой вариант включения называют прямой полярностью. Но есть перечень работ, при которых подают обратную полярность: минус — на деталь, плюс — на электрод (например, для сварки нержавейки).

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Прямая полярность обеспечивает лучший прогрев металла, что и необходимо для большей части соединений. Это объясняется тем, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса — при прямой полярности это электрод — к положительному — детали. При этом они дополнительно передают металлу свою энергию, повышая его температуру.

Начало сварки: зажигаем дугу

Как подключить электрод к инвертору разобрались. Теперь о том, как зажечь дугу. Возникает она при непосредственном контакте электрода и детали. Есть два способа:

Из названия все ясно: в одном случае нужно провести электродом вдоль шва (чтобы не осталось следов), во втором — несколько раз стукнуть по детали кончиком электрода.

Когда электрод новый, его кончик оголен, розжиг происходит легко. Если он уже был в работе, вокруг стержня образовалась стенка в несколько миллиметров из защитного покрытия. Это покрытие нужно отбить, несколько раз стукнув кончиком по детали.

Оба способа розжига используются, тут выбирает каждый, кому как удобно. Этот навык — первый, который вам придется освоить, если вы хотите научиться пользоваться электросваркой.

Потому берете несколько электродов, толстый кусок металла, и пытаетесь зажечь дугу. Как только у вас стало, получаться, можно приступать к следующему этапу обучения.

Наклон электрода

Основное положение электрода — наклоненное чуть к себе — на угол от 30° до 60° (смотрите рисунок). Величину наклона подбирают в зависимости от необходимого сварного шва и от выставленного тока. Ориентируются на состояние сварной ванны.

Первое положение называется «углом назад». В этом случае ванна и расплавленный шлак движется за кончиком электрода. Его угол наклона и скорость движения должны быть такими, чтобы шлак успевал накрывать расплавленный металл. В таком положении получаем прогрев металла на большую глубину.

Техника ручной дуговой сварки: положение электрода углом вперед и углом назад

Бывают ситуации, когда металл сильно разогревать не нужно. Тогда угол наклона меняется на противоположный, шов и ванна «тянутся» за электродом. В этом случае глубина прогрева получается минимальной.

Движения электрода

Ответить на вопрос «как правильно варить электросваркой» просто: нужно контролировать сварную ванну. Для этого необходимо удерживать электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла и контролировать состояние и размер сварной ванны. Вот в этом и заключается мастерство сварщика.

Сложность заключается в том, что одновременно приходится контролировать несколько параметров:

двигать электрод по одной из показанных на фото траекторий,
по мере выжигания опускать его чуть ниже, сохраняя постоянное расстояние в 2-3 мм;
следить за размерами и состоянием сварной ванны, ускоряя или замедляя движения электродом;
следить за направлением шва.

Движения кончика электрода показаны на рисунке. Желающим научиться электросварке для домашнего применения все их осваивать не нужно, но два-три движения вам понадобятся: для разных ситуаций, швов и металлов.

Еще один элемент техники ручной дуговой сварки: кончик электрода должен двигаться по одной из этих траекторий (или по какой-то похожей)

Как научиться варить электросваркой? Отрабатывать движения на толстом куске металла. Получаются тогда не швы, а валики. Этот этап — начальный. На нем вы освоите элементарные навыки сварщика: научитесь контролировать расстояние от кончика электрода до детали, и при этом, двигать его по заданной траектории, следить за сварной ванной и шлаком в ней.

Для этого берете толстый металл, мелом прочерчиваете на нем линию: по ней нужно будет уложить валик. Разжигаете дугу и начинаете осваивать движения, учась одновременно контролировать ванну. У вас получится не с первого, и, даже, не с десятого раза. Электродов изведете, наверное, с десяток. Когда техника ручной дуговой сварки будет отработана: валик будет равномерным, ширина и высота его постоянными (или почти), можно пробовать соединять детали.

Похожие валики должны получаться у вас. Так вы сможете научиться правильно варить сваркой электродами

Как правильно сваривать металл

Научится правильно держать электрод и двигать ванну для хорошего результата недостаточно. Необходимо знать, некоторые тонкости поведения соединяемых металлов. А особенность заключается в том, что шов «тянет» детали, из-за чего их может перекосить. В результате форма изделия может сильно отличаться от задуманной.

Технология электросварки: перед началом наложения шва, детали соединяют прихватками — короткими швами, расположенными на расстоянии 80-250 мм друг от друга

Потому перед работой детали закрепляют струбцинами, стяжками и другими приспособлениями. Кроме того делают прихватки — короткие поперечные швы, проложенные через несколько десятков сантиметров. Они скрепляют детали, придавая изделию форму. При сварке стыков их накладывают с двух сторон: так возникающие напряжения компенсируются. Только после тих подготовительных мероприятий начинают сварку.

Как выбрать ток для сварки

Научиться варить электросваркой невозможно, если не знать, какой выставлять ток. Он зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость представлена в таблице.

Но при ручной электродуговой сварке все взаимосвязано. Например, в сети упало напряжение. Выдать необходимый ток инвертор просто не может. Но даже в этих условиях работать можно: можно медленнее двигать электрод, добиваясь хорошего прогрева. Если и это не помогло, меняете тип движения электрода — несколько раз проходя по одному месту. Еще один способ — поставить тоньше электрод. Комбинируя все эти методы можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.

Как правильно варить сваркой вы теперь знаете. Осталось отработать навыки. Выбирайте сварочный аппарат, покупайте электроды и сварочную маску и приступайте к практике.

Чтобы закрепить информацию и допускать меньше ошибок, посмотрите видео-урок по сварке.

Как правильно варить швы: вертикальные, горизонтальные, потолочные

При электросварке для разогрева металла используют электрическую дугу. Она возникает между деталью и электродом — стержнем из токопроводящего металла (иногда из неметалла). От температуры дуги плавится металл. Зона сплавления в месте соединения деталей, называется сварным (сварочным) швом. Для разных металлов и разных видов соединений меняться может техника сварки, положение электрода, скорость его движения, амплитуда. Как правильно варить шов, чтобы соединение получилось не только надежным, но и красивым, поговорим дальше.

Виды сварных швов и соединений

Швы имеют довольно обширную классификацию. В первую очередь их разделяют по типу соединения делателей. В зависимости от требований к надежности, шов может накладываться с одной или с двух сторон. При двусторонней сварке конструкция получается более надежной и лучше держит форму. Если шов один, часто получается так, что изделие перекашивается: шов «тянет». Если их два, эти силы компенсируются.

Сварные швы в зависимости от вида соединения бывают стыковые (встык), тавровые, внахлест и угловые (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Непроходимо отметить, что для получения качественного сварного шва, металл не должен быть ржавым. Потому места сварки предварительно зашкуривают или обрабатывают напильником — до полного исчезновения ржавчины. Далее, в зависимости от требований, стачивают или нет кромку.

Стыковое соединение (шов встык)

Шов встык в сварке используется при соединении листового металла или торцов труб. Детали укладывают так, чтобы между ними был зазор в 1-2 мм, по возможности жестко фиксируют струбцинами. В процессе сварки зазор заполняется расплавленным металлом.

Тонкий листовой металл — до 4 мм толщиной — сваривается без предварительной подготовки (зачистка ржавчины не в счет, она обязательна). В этом случае варят только с одной стороны. При толщине деталей от 4 мм, шов может быть одинарным или двойным, но требуется заделка кромок одним из представленных на фото способом.

При толщине детали от 4 мм до 12 мм, шов может быть одинарным. Тогда края зачищают любым из способов. Удобнее при толщине до 10 мм делать одностороннюю подготовку, а более толстые детали зачищают чаще в виде буквы V. U-образная зачистка сложнее в выполнении, потому используется реже. Если требования к качеству сварки повышенные, при толщине более 6 мм необходима зачистка с двух сторон и двойной шов — с одной и с другой стороны.
При сварке металла толщиной от 12 мм встык, точно необходим двойной шов, прогреть такой слой с одной стороны невозможно. Обрезка кромок двухсторонняя, в виде буквы Х. Использовать при такой толщине V или U образные зачистки кромок невыгодно: для их заполнения требуется в несколько раз больше металла. Из-за чего увеличивается расход электродов и значительно снижается скорость сварки.

Если все-таки решено металл большой толщины варить с односторонней разделкой, заполнять шов нужно будет в несколько проходов. Такие швы называют многослойными. Как в этом случае варить шов показано на рисунке ниже (цифрами обозначен порядок укладки слоев металла при сварке).

Как варить стыковой шов: однослойный и многослойные (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Соединение внахлест

Этот тип соединения используется при сварке листового металла толщиной до 8 мм. Проваривают его с двух сторон, чтобы между листами не попала влага и не было коррозии.

При выполнении шва внахлест, необходимо правильно выбрать угол наклона электрода. Он должен быть порядка 15-45°. Тогда получается надежное соединение. При отклонении в ту или другую сторону основная масса расплавленного металла находится не на стыке, а в стороне, прочность соединения значительно снижается или детали остаются вовсе не соединенными.

Как правильно держать электрод при сварке внахлест (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Тавровое и угловое соединение

Тавровое соединение в сварке представляет собой букву «T», угловое — букву «Г». Тавровое соединение может быть с одним швом или двумя. Кромки также могут разделывать или нет. Необходимость разделки кромки зависит от толщины свариваемых деталей и количества швов:

толщина металла до 4 мм, шов одинарный — без обработки кромок;
толщина от 4 мм до 8 мм — без обработки кромок шов двойной;
от 4 мм до 12 мм — одинарный шов с разделкой с одной стороны;
от 12 мм кромку спиливают с двух сторон, и шва делают тоже два.

Угловой шов можно рассматривать как часть таврового. Рекомендации тут точно такие же: тонкий металл можно сваривать без разделки кромок, для большей толщины приходится снимать часть с одной или двух сторон.

Как подготавливать металл для углового соединения (с одни или двумя швами)

Угловые и тавровые стыки иногда приходится варить с обоих сторон (два шва). Чтобы правильно варить такой шов, детали поворачивают так, чтобы металлические плоскости находились под одинаковым углом. На фото этот способ подписан «в лодочку». Так проще рассчитывать движения электрода, особенно новичку с сварке.

При соединении тонкого и толстого металла угол наклона электрода должен быть другим — порядка 60° к более толстой детали. При таком положении большая часть прогрева придется на него, тонкий металл не прогорает, что может случиться, если угол наклона будет 45°.

Сварка угловых швов

При сварке угловых швов необходимо следить за положением и движением электрода. У вас должен получаться шов с равномерным заполнением. Проще это реализовать, если выставить детали для сварки «в лодочку», но такое получается не всегда.

Если нижняя плоскость расположена горизонтально, часто получается так, что на вертикальной плоскости, а также в самом углу металла мало: он стек вниз. Это происходит, если в вершине угла электрод находится меньше времени, чем возле боковых его поверхностей. Движение кончика электрода должно быть равномерным. Вторая причина — слишком большой диаметр электрода, который не позволяет опуститься ниже и прогреть нормально место стыка.

Чтобы избежать появления этого дефекта дугу разжигают на горизонтальной поверхности (в точке «А»), двигая электрод к вертикальной поверхности, затем круговым движением возвращют его на место. Когда электрод находится над стыком, он имеет наклон 45°, по мере его продвижения вверх угол чуть уменьшается (рисунок на картинке слева), при переходе на горизонтальную поверхность, угол увеличивается. При такой технике шов будет заполненным равномерно.

Сварка углового шва — положение и движение электрода

При сварке угловых соединений следите еще и за тем, чтобы время нахождения электрода во всех трех точках (по сторонам и в центре) было одинаковым.

Положение в пространстве

Кроме разных типов соединений швы могут по-разному располагаться в пространстве. Бывают они в нижнем положении. Для сварщика это самый комфортный. Так проще всего контролировать сварную ванну. Все остальные положения — горизонтальный, вертикальный и потолочный шов — требуют определенных знаний техники сварки (о том, как варить такие швы читайте ниже).

Виды сварных швов по положению в пространстве: вертикальный горизонтальный, потолочный

Как варить шов

При сварке в нижнем положении никаких сложностей не возникает даже у начинающего сварщика. А вот все остальные положения требуют знания технологии. Для каждого положения есть свои рекомендации. Техника выполнения сварных швов каждого типа рассмотрена ниже.

Сварка вертикальных швов

Во время сваривания деталей, находящихся в вертикальном положении, расплавленный металл под действием силы тяжести сползает вниз. Чтобы капли не отрывались, используют более короткую дугу (кончик электрода находится ближе к сварной ванне). Некоторые мастера, если позволяют электроды (не залипают), вообще их опирают на деталь.

Подготовка металла (разделка кромок) проводится в соответствии с типом соединения и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в заданном положении, соединяют с шагом в несколько сантиметров короткими поперечными швами — «прихватками». Эти швы не дают деталям смещаться.

Вертикальный шов можно варить сверху-вниз или снизу-вверх. Удобнее работать снизу-вверх: так дуга толкает сварную ванну вверх, препятствуя ее опусканию вниз. Так проще сделать качественный шов.

Как варить вертикальный шов снизу-вверх: положение электрода и возможные движения

В этом видео показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода снизу-вверх без отрыва. Продемонстрирована также техника короткого валика. В этом случае движения электрода происходят только вверх-вниз, без горизонтального смещения, шов получается почти плоским.

Выполнять соединение деталей в вертикальном положении можно с отрывом дуги. Для начинающих сварщиков это может быть более удобным: за время отрыва металл успевает остыть. При таком способе можно даже опирать электрод на полочку сварного кратера. Так проще. Схема движений практически такая же, как без отрыва: из стороны в сторону, петельками или «коротким валиком» — вверх-вниз.

Как варить вертикальный шов с отрывом смотрите в следующем видео. В этом же видеоуроке показывается влияние силы тока на форму шва. В общем случае ток должен быть на 5-10 А меньше рекомендованного для данного типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется экспериментально.

Иногда варят вертикальный шов сверху-вниз. В этом случае при розжиге дуги держите электрод перпендикулярно к свариваемым поверхностям. После розжига в таком положении прогрейте металл, потом опустите электрод и варите уже в таком положении. Сварка вертикального шва сверху-вниз не очень удобна, требует хорошего контроля сварной ванны, но и таким способом можно добиться неплохих результатов.

Как варить вертикальный шов электросваркой сверху-вниз: положение электрода и движения его кончика

Как варить горизонтальный шов

Горизонтальный шов на вертикальной плоскости можно вести как справа-налево, так и слева-направо. Разницы нет никакой, кому как удобнее, тот так варит. Как при сваривании вертикального шва, ванна будет стремиться вниз. Потому угол наклона электрода достаточно большой. Его подбирают в зависимости от скорости движения и параметров тока. Главное, чтобы ванна оставалась на месте.

Сварка горизонтальных швов: положение электрода и движения

Если металл стекает вниз, увеличивайте скорость движения, меньше прогревая металл. Еще один способ — делать отрывы дуги. За эти короткие промежутки металл немного остывает и не стекает. Также можно немного снизить силу тока. Только все эти меры применяйте поэтапно, а не все сразу.

В видео ниже показано, как правильно сваривать металл в горизонтальном положении. Вторая часть ролика о вертикальных швах.

Потолочный шов

Этот вид сварного соединения — самый сложный. Требует высокого мастерства и хорошего контроля сварной ванны. Для выполнения этого шва электрод держат под прямым углом к потолку. Дуга короткая, скорость движения — постоянная. Выполняют в основном круговые движения, расширяющие шов.

Зачистка сварных швов

После сварки на поверхности металла остаются брызги окалины, капли металла и шлака. Сам шов обычно выпуклый, выступает над поверхностью. Все эти недостатки можно устранить: зачистить.

Зачистку швов после сварки делают поэтапно. На первом этапе при помощи зубила и молотка сбивают окалину и шлак с поверхности. На втором, при необходимости, сравнивают шов. Тут понадобиться инструмент: болгарка, оснащенная шлифовальным диском по металлу. В зависимости от того, насколько гладкой должна быть поверхность используют разную зернистость абразива.

Иногда, при сварке пластичных металлов, требуется лужение — покрытие сварного шва тонким слоем расплавленного олова.

Дефекты сварных швов

Другие ошибки — при выборе силы тока и величины дуги — можно определить по форме шва. На словах описать их сложно, проще изобразить. На фото ниже показаны основные дефекты формы — подрезы и неравномерное заполнение, прописаны причины, их вызвавшие.

Ошибки, которые могут возникнуть при сварке

Непровар

Одна из ошибок, которые допускают начинающие сварщики: непровар

Этот дефект состоит в неполном заполнении стыка деталей. Этот недостаток необходимо корректировать, так как он влияет на прочность соединения. Основные причины:

недостаточный сварочный ток;
высокая скорость движения;
недостаточная подготовка кромок (при сварке толстых металлов).

Устраняется корректированием тока и уменьшением длины дуги. Подобрав правильно все параметры, от такого явления избавляются.

Подрез

Этот дефект — канавка вдоль шва на металле. Обычно возникают при слишком длинной дуге. Шов становится широким, температуры дуги для прогрева не хватает. Металл по краям быстро застывает, образуя эти канавки. «Лечится» боле короткой дугой или корректировкой силы тока в большую сторону.

Подрез в угловом соединении

При угловом или тавровом соединении подрез образуется из-за того, что электрод больше направлен на вертикальную плоскость. Тогда металл стекает вниз, снова образуется канавка, но уже по другой причине: слишком сильном нагреве вертикальной части шва. Устраняется снижением силы тока и/или укорочением дуги.

Прожог

Это сквозное отверстие в сварном шве. Основные причины:

Способы исправления понятны — пробуем подобрать оптимальный сварной режим и скорость движения электрода.

Поры и наплывы

Поры выглядят как небольшие отверстия, которые могут группироваться в цепочку или быть раскиданы по всей поверхности шва. Являются недопустимым дефектом, так как значительно снижают прочность соединения.

при недостаточной защите сварной ванны чрезмерном количестве защитных газов (электроды низкого качества);
сквозняке в зоне сварки, который отклоняет защитные газы и кислород попадает к расплавленному металлу;
при наличии загрязнений и ржавчины на металле;
недостаточной разделке кромок.

Наплывы появляются при сварке с присадочными проволоками при неправильно подобранных режимах и параметрах сварки. Представляют собой затекший металл, который не соединился с основной деталью.

Основные дефекты сварных швов

Холодные и горячие трещины

Горячие трещины появляются в процессе остывания металла. Могут быть направлены вдоль или поперек шва. Холодные появляются уже на холодном шве в тех случаях, когда нагрузки для этого типа шва чересчур велики. Холодные трещины ведут к разрушению сварного соединения. Эти недостатки лечатся только повторной сваркой. Если недостатков слишком много, шов срезают и накладывают повторно.

Холодные трещины ведут к разрушению изделия

Как варить вертикальный шов + ВИДЕО

В электродуговой сварке, как и в любом ремесле, сталкиваешься с техниками, которым научиться легче. Работа электродом в горизонтальном положении не вызывает особых трудностей. Повышение качества – дело практики. Этого же нельзя сказать о вертикальной сварке, где качественный шов получить куда сложнее из-за высокого риска стекания металла.

В этой статье мы расскажем: как варить вертикальный шов без потеков при помощи проверенных техник ведения электрода и верных настроек сварочного аппарата.

Как варить вертикальный шов – что влияет на качество

Каким диаметром электрода варить
Как правильно выбрать сварочный ток
Какая полярность подойдет для вертикального шва
Под каким углом лучше вести сварку
На каком расстоянии располагать электрод (длина дуги)
Какую траекторию движения выбрать лучше
Какова должна быть скорость перемещения электрода
В каком направлении соединять металла «сверху вниз» или «снизу вверх»

Настройка параметров сварочного аппарата

При выборе диаметра стоит отталкиваться от толщины свариваемого металла. Здесь нет никаких хитростей. Электрод подбирается точно также как и для горизонтального шва (подробнее в статье о сварке инвертором ). Определить размер расходника поможет таблица:

Толщина свариваемых деталей, мм

Диаметр электрода, мм

Внимание! Начиная с силы тока, уже прослеживаются отличия в сварке вертикального шва и горизонтального. Здесь нужно снизить параметр на 10-15%, чтобы избежать высокого содержания разжиженного металла в сварной ванне (и, как следствие, потеков).

Опыт показывает, что чаще всего ток выбирается в диапазоне 80-100 А. Но лучше всегда ориентироваться на табличные данные:

Диаметр электрода (мм)

*В таблице уже снижены показатели тока. Не стоит занижать их еще больше, чтобы не получить неудовлетворительный результат! Помните о том, что данные ориентировочные и корректируются в зависимости от опыта сварщика.

Определяя ток сварки нужно не забывать влияние типа подключения (полярности). При сварке на обратной полярности глубина провара увеличивается на 40%, а при прямой – уменьшается на 15-20%. Обычно полярность выбирают в зависимости от обрабатываемых металлов. Для нержавейки и тонколистых металлов подойдет обратная полярность, а плотные слои стоит варить на прямой полярности.

Работа электродом при вертикальном способе сварки

Выбрали параметры? Подготовили сварочный аппарат ? Пора приступать. Для начала правильно располагаем электрод относительно соединяемых металлов. Если вы уже знакомы со сваркой в горизонтальном положении, то знаете – лучший угол между 30-60 градусами. Однако помним, что при вертикальном сваривании все куда сложнее.

Начинать стоит с перпендикулярного положения электрода к свариваемой поверхности. Именно в этом положении обеспечивается лучший провар и равномерно прорабатывается вся сварочная ванна. Также встречаются рекомендации удерживать угол 45-50 градусов. Этого вполне хватит, чтобы избежать стекания металла и получить прочный шов. В ходе вертикальной сварки угол можно менять от 45 до 90 градусов.

При вертикальной сварке немаловажным будет и расстояние до рабочей поверхности. Для горизонтальной сварки лучшей длиной дуги будет 1-1,2 диаметра электрода. Для работы в вертикальном направлении это значение должно быть в два раза меньше с максимально возможным отклонением до диаметра.

Треугольник для зазоров до 2 мм. Первым делом формируют «полочку» в нижней части стыка. Затем электрод перемещают по стенкам с небольшой паузой у краев для заполнения сварочной ванны. Стоит отметить, что при этом способе обязательно притупление кромок.
Елочка для зазоров в пределах от 2 до 3 мм. Этот способ сварки не предполагает создание «полочки». Движение электрода начинается с плоскости одной из кромок. Сначала его ведут на себя, а затем от себя и после перемещаются на другую кромку, повторяя действия. При сварке «елочкой» работают на короткой дуге, чтобы получить прочный шов без дефектов (потеков и проплавлений).
Лестница для деталей зазором, превышающим 3 мм. Электрод перемещают от кромки к кромке быстрыми зигзагообразными движениями. При этом на месте кромок его недолго удерживают. Для получения качественного результата важно следить, чтобы величина подъема оставалась постоянной. Использовать траекторию «лестница» можно при отсутствии притупления кромок.

Если объяснение кажется слишком сложным, обратите внимание на схематические рисунки для каждой из траекторий движения электрода при вертикальной сварке:

Не забудем о скорости ведения. Здесь все куда проще. Медленно передвигаете – получите широкую сварочную ванну, а шов будет остывать не так быстро, как хотелось бы. Чтобы избежать чрезмерного плавления при сварке в вертикальном положении нужно немного ускорить движение электрода.

Техника сварки вертикального шва

Как и в бодибилдинге, в сварке для получения качественного результата первое над чем стоит позаботиться – правильная техника. От понимания сути процесса зависит ваша скорость работы. Когда лучше перемещать электрод сверху вниз и наоборот? Об этом и многом другом далее.

Способ сварки вертикального шва «Сверху вниз»

Начнем со сложной и редко используемой техники ведения электрода, используемой при создании вертикального шва. Ее использование требует полного контроля количества расплавленного материала. Стекая вниз, он должен успеть застыть, не создавая наплывов. Для этого нужно вести электрод перпендикулярно или с отклонением 10-15 градусов.

Если капли металла расплескиваются, стоит увеличить скорость движения электрода и настроить большее значение силы тока. Решением проблемы может стать увеличение ширины сварочной ванны.

Для техники «Сверху вниз» понадобится немного времени, чтобы привыкнуть. При этом сам метод дает хорошие результаты, которые отмечают опытные сварщики.

Способ сварки вертикального шва «Снизу вверх»

Движение «Снизу вверх» куда проще, чем метод описанный выше. Способ рекомендуется начинающим сварщикам, у которых нет времени и желания практиковаться.

Перед тем, как приступить к выполнению сварочного соединения, металлические заготовки обязательно прихватывают точечными швами. Это исключает смещение деталей из-за температурной деформации.

После «прихваток» электрод устанавливается у основания свариваемых деталей под прямым углом или с отклонением до 10 градусов. В процессе ведения вверх угол наклона меняется и может доходить до 45-50 градусов. Этого достаточно, чтобы расплавленный металл успевал застывать.

Застывший слой становится платформой для материала, который ложиться поверх и формирует надежный сварочный шов. Рекомендуется выполнять шов одним проходом без отрыва.

Все что нужно знать, чтобы варить вертикальные швы ручной и полуавтоматической сваркой даже без опыта

Хотите научится сваривать вертикальные швы и узнать, как правильно это делать. В нашей статье Вы найдете подробное описание и простой способ сварки вертикальных швов, которым получится заварить даже новичку.

Особенности

Вертикальные швы выполняют сварщики имеющий разряд не ниже 3 так как сварка этого вида шва процесс непростой. Он имеет ряд следующих особенностей:

В процессе выполнения вертикального шва расплавленный металл стекает под действием силы тяжести и образует такие дефекты как наплывы и с этим нужно справляться определенным образом.

Существует несколько техник выполнения сварки какая и в каком случае используется рассмотрим ниже.

Процесс выполняется на сниженных значениях сварочного тока (на 10-15 %) от значений для нижнего положения.

В зависимости от направления выполнения сварки вертикала используют обозначения В1- процесс выполняться «на подъем» начинают в нижней точке и поднимаются вверх, и В2 – «на спуск», то есть начинается в верхней точке и ведут до низа.

Принципы сварки и основные требования

Основным принципом при сварке вертикальных швов ручной дуговой (РД) сваркой является то, что процесс нужно вести снизу вверх непрерывно или с отрывом электрода.

Варить «на спуск» сверху вниз всегда сложнее, потому что металл будет активнее стекать и придется вести процесс на низких значениях тока, что зачастую не дает нужного проплавления.

При сварке же «на подъем» снизу вверх, металл сварочной ванны будет поддерживаться от вытекания ранее наплавленным и уже кристаллизовавшимся металлом. Вытекание металла будет особенно заметно после того, как он нагреется и станет более текучим.

Также важным принципом при сварке вертикальных швов является совершение колебательных движений электродом. О способах выполнения движений поговорим ниже.

Основные требования к подготовке и к сварке, следующие:

Свариваемые заготовки должны быть зачищены до металлического блеска, абразивным инструментом, напильником или металлической щеткой.

Далее производится сборка и прихватка. Прихватка — это сварочный шов небольшой длины выполняемый для того чтобы зафиксировать детали в процессе сварки. Так как из за увеличения температуры металл расширяется и деформируется.

Размер прихватки зависит от толщины свариваемых деталей. Как правило высота прихватки 0,5–0,7 от толщины деталей. Длина же их от 10 до 30 мм. Расстояние между прихватками 150-250 мм.

Проверка размеров после сборки. Проверяется зазор между деталями, угол скоса кромок (если это предусмотрено типом соединения), смещение деталей относительно друг друга.

Ниже приведены допустимые значения контролируемых параметров на примере стыкового соединения С17 с V-образной односторонней разделкой по ГОСТ 5264-80.

Условия получения качественного шва

Чтобы получать качественные соединения при выполнении вертикальных швов электросваркой необходимо соблюдать несколько важных условий:

Сила сварочного тока меньше (на 10-15%) чем при сварке в нижнем положении. Данное условие обеспечит минимальная стекание расплавленного металла и позволит избежать наплывов.

Выбор силы сварочного тока нужно проводить на пробной заготовке. Изначально нужно выставитьрекомендованные, среднии значения силы тока и начинать варить.

Если электрод часто гаснет, прилипает и дуга плохо и не стабильно горит – значит нужно тока добавить.

Если же при сварке кромки прожигаются и металл ванны как бы проваливается, то нужно значения снижать. Шаг настройки как правило 5 А, то есть если нужно прибавить добавляем на 5А и сновы пробуем варить и так пока не подберем оптимальные значения.

Процесс сварки должен вестись на «короткой» дуге. Длина дуги — это расстояние между электродом и сварочной ванной. «Короткой» считается дуга длина которой 0,5 – 1 диаметр электрода, но не более 1,5 мм.

Чем длиннее дуга, тем сильнее идет нагрев металла и выше её давление. Все эти факторы неизбежно приводят к дефектам в виде пор, прожогов, наплывов и подрезов.

Подрез — это сварочный дефект в виде небольшого углубления между сварочным швом и основным металлом.

Как варить вертикал – способы

Как уже говорилось ранее существует 3 техники снизу вверх, сверху вниз и сварка с отрывом электрода.

Опытный сварщики чаще всего используется техника снизу вверх он обозначается — В2. Процесс выполняется «на подъем» из нижней точки к верхней.

Реже используется способ сверху вниз – В1. Тут ситуация обратная сварка выполняется «на спуск» из верхней точки к низу.

Начинающие сварщики и любители используют такой метод как сварка с отрывом электрода.

Процесс идет снизу вверх «на подъем» при этом сварочная дуга зажигается и проваривают небольшой участок «сварочную точку», и дуга обрывается. После процесс повторяется до полного заполнения разделки.

Для первых двух способов лучше всего использовать электроды с основным покрытием, а для сварки с отрывом с рутиловым. Потому как рутиловые электроды обеспечивают более легкий поджиг дуги, но варить ими протяженные швы сложнее из-за большого количества шлака.

В процессе сварки шлак сильно растекается и начинающему сварщику сложно понять, где в сварочной ванне метал, а где расплавленный шлак. Из-за чего часто получается такой дефект как зашлаковка шва.

Подробно рассмотрим каждый из этих способов ниже.

Снизу вверх

Применяя данный способ легче всего контролировать сварочную ванну и проваривать большие толщины. Сварочный шов начинают в нижней точке и постепенно заполняя разделку поднимаются до верха.

Сам процесс сварки вертикального шва выполняется в несколько этапов: первоначально разжигается друга, длина которой немного больше 2–3 диаметра электрода. Это делается для того, чтобы прогреть металл и электрод не прилип. Прогрев происходит 2–3 секунды после чего длина другие уменьшается до 0,5–1 диаметра электрода.

Далее можно начинать процесс сварки, а именно наплавки в нижней точке небольшого валика (полки). Если толщина металла более 3 мм, то сварку нужно выполнять в несколько проходов. Первый – корневой проход нужно варить без колебательных движений, просто медленно ведя электрод снизу вверх или совершая возвратно поступательные движения вдоль разделки кромок.

При следующих проходах (заполнении и облицовке) электрод медленно перемещают от одной кромки к другой.

В процессе сварки нужно уделить особое внимание скорости ведения процесса, так как если вести сварку слишком медленно, металл начнёт стекать, образуя наплывы. В то же время если сварку вести слишком быстро, то есть риск не проварить стык.

Начинающие сварщики здесь могут использовать такой прием. Нужно вести сварку так, чтобы верхний край сварочной ванны был примерно на одной линии с верхней кромкой электрода.

Сварочный электрод при выполнении вертикальных швов снизу вверх держит как правило под углом около 45–50 градусов.

В тех случаях, когда нужно обеспечить более глубокий провар угол электрода выбирают ближе к 90 градусам. А когда металл начинает течь то электрод наклоняют на встречу сварочной ванне, удерживая расплавленный металл в сварочной ванне за счёт давления дуги.

Чтобы заполнить разделку, сварщику необходимо совершать колебательные движения электродом. Основные виды движении имеют форму: треугольника, полумесяца, буквы Z и другие. О них подробно будет написано ниже.

Сверху вниз

Метод сварки сверху вниз используется реже, так как техника его выполнения сложнее и требуется определённые сварочные электроды, которые позволяют варить «на спуск». При данном методе сварочный шов будет иметь меньшую глубину проплавления, но большую ширину. Это хорошо в тех случаях, когда нужно сварить тонкий металл, чтобы не прожигать его.

Процесс возбуждения дуги происходит при расположении электрода под углом 90 градусов к поверхности детали. После того как дуга загорелась электрод располагают углом на сварочную ванну, чтобы за счёт давления дуги не давать расплавленному металлу вытекать.

Процесс также выполняется с колебательными движениями. В данном случае чаще всего используются Z-образные перемещение или в виде полумесяца.

Этот способ (В1) часто применяется при полуавтоматической сварке, а при ручной дуговой достаточно редко.

Как варить вертикальный шов дуговой сваркой с отрывом

Несомненным плюсом способа сварки с отрывом является то, что им может варить вертикал даже новичок. Так как при использовании его металл будет успевать остыть и не будет течь. Это сильно облегчает процесс, но есть и минус в виде того, что скорость выполнения сварки сильно снижается.

Процесс выполнения, следующий:

подключить аппарат на обратную полярность и выставить силу тока (подбирать значение на пробных заготовках)
зажигается дуга в разделке кромок и увеличиваем ее длину до 1,5–2 диаметра электрода;
электрод под углом 45–50 градусов.
прогреваем металл в нижней точке 1-3 секунды перемещая электрод с одной детали на другую;
металл остывает меняя цвет с ярко красного до бордового в этот момент снова происходит поджиг дуги;
дуга переносится с одной детали на другую, задерживаясь на каждой из стенок совершая как бы движения по спирали накладывая точки одна на другую.

Как варить вертикальный шов — движения электрода

Для вертикальных стыков применяют чаще всего 3 вида перемещения электрода:

Колебательные движения поперек стыка.
Возвратно-поступательное перемещение вдоль стыка.
Прямолинейное (прямое) перемещение.

Колебательные перемещения электрода позволяют получать швы большой ширины (до 3–4 диаметров электрода за один проход). Это серьезно увеличивает производительность, особенно в тех случаях, где толщины металла 20 мм и более.

Возвратно-поступательное и прямолинейное движения используются при сварке корневого прохода, также для деталей с небольшими толщинами и на нержавеющих сталях. Шов будет получаться более аккуратным и прочным, а в процессе выполнения можно отчетливо видеть, где шлак, а где металл. На данном способе легче удерживать одинаковую скорость и длину дуги, а следовательно, начинающим будет легче.

Хотите узнать что такое MIG MAG сварка и в чем отличие. Переходите по ссылке.

Возвратно-поступательные (для рутиловых электродов)

Возвратно-поступательное движение при сварке вертикальных швов чаще всего используются когда толщина соединяемых деталей небольшая (до 5 мм) сварка выполняется рутиловыми электродами. Также данный метод можно использовать при сварке корневого шва (корневой – это шов, который выполняется самым первым, при многослойной сварке).

Техника выполнения несложной и заключается в следующем:

Зажигается дуга и проваривается небольшой участок шва ( 5-10 мм).
Далее происходит возврат электрода на 1/3 заваренного участка.
После электрод снова перемещают вверх проваривая новый 10-15 мм и так повторяется до конца стыка.

В результате получается сварной валик шириной 1,3-1,5 диаметр электрода.

Елочка

Для вертикальных соединений данный способ перемещения выполняют следующим образом:

В нижней части наплавляется небольшая полочка, которая не даст металлу вытекать.
Электрод начинают вести во вверх и вправо, после чего возвращаются вниз.
Далее электрод ведут вверх и влево после чего снова возвращаются вниз.
Так процесс выполняется до полной заварки стыка.
Процесс необходимо ввести и равномерно (с одинаковой скоростью), чтобы получить максимально аккуратный шов.

Треугольник

Этот способ перемещения чаще всего используют, когда нужно сваривать большие толщины, так как он позволяет за один проход получать максимально широкий шов до 4 диаметров электрода. Его очень удобно использовать для тавровых соединений. Техника выполнения, следующая:

Зажигается дуга и производится прогрев металла.
В нижней части всё также нужно наплавить небольшую полочку на каждый из кромок.
Начинаем сварку по центру, зажигаем дугу и немного задерживаемся (до 0,5 сек).
Смещаем электрод на правую кромку и задерживаемся на ней.
Переходим на левую кромку также задерживаемся на ней.
Переводим на центр стыка чуть выше и повторяем процесс до завершения, задерживаясь на каждой из кромок и по центру.

Задерживаться нужно в точках для того чтобы шов имел плавный переход к основному металлу (не был чрезвычайно выпуклый), а также чтобы не образовывался подрез.

Полумесяцем и Z-образные перемещения

Z- образные перемещения, а также их усложнённая версия полумесяцем выполняются в следующей последовательности:

Направляем полку внизу.
Зажигаем дугу немного прогреваем металл.
Электрод плавно и с одинаковой скоростью перемещается с одной кромки на другую

Если использовать данные способы для облицовки лучше применить угол близких к 90° чтобы шов не был чрезмерно выпуклый. При заполнении угол можно делать более острым.

Как правильно варить вертикальный шов полуавтоматической электросваркой

Сварка вертикальных швов полуавтоматом чаще всего выполняется с использованием проволоки диаметром от 0,8 до 1,2 мм. Для данного способа сварки очень часто применяется метод сверху вниз при толщинах до 4 мм без колебательных движений. Угол между горелкой и изделием должен быть около 20-35°.

Если толщина больше, то применяется сварка снизу вверх. Горелкой так же, как и при ручной сварке совершаются колебательные движения. Чаще всего это движение типа “треугольник” с задержкой в середине. Угол наклона горелки к изделию в районе 75–85 градусов.

Сварочную дугу ориентируют на передний край ванны. Это делается для того, чтобы за счёт давления дуги снизить стекания жидкого металла и обеспечить глубокое проплавления корня.

Виды соединений

Вертикальные швы выполняются на таких видах соединений как:

Нахлёсточные;
Стыковые (встык);
тавровые;
угловые.

Встык

Вертикальная сварка стыковых соединений чаще всего применятся для труб, конструкциях из листов и профильных изделий. Процесс бывает однопроходные и многопроходной, односторонний и двухсторонний на подкладке и без таковой. Самый распространённое стыковое соединение это с17 двухсторонней V-образные разделкой выполняемые без подкладки.

Сварка встык при толщине до 3,5-4 мм чаще всего выполняется без колебательный движений и без разделки кромок за один проход. В тех случаях, когда толщина более 4 мм производится разделка кромок и процесс выполняется с колебательными движениями электрода.

Внахлест

Нахлёсточное соединение используется при сварке листовых конструкций, а также приварки фасонных и профильных изделий. Самым распространенным является соединение Н1 по ГОСТ 5264. Нахлёсточные соединения могут быть толщиной до 60 мм согласно данного ГОСТа. Процесс сварки ведут, снизу вверх выполняя Z – образные колебательные движения.

Как сваривать вертикальный шов при тавровом или угловом соединении

Вертикальные угловые и тавровые соединения свариваются снизу вверх с колебательными движениями электрода в виде треугольника с задержкой на каждый из кромок и по центру.

Контроль длины электрической дуги

В процессе сварки вертикального шва чрезвычайно важным является контроль длины сварочной дуги. Увеличенная длина дуги ведёт к образованию множество дефектов таких как:

наплывы;
подрезы;
кратеры;
поры;
брызги;
неравномерность шва;
прожоги металла.

Начинающим сварщикам необходимо тренироваться удерживать одинаковую длину дуги особенно при выполнении движений электродом.

Различают следующие длины дуги:

Короткая дуга (которой 0,5 – 1 диаметр электрода, но не более 1,5-2,0 мм).
Нормальная дуга — 2,0-3,0 мм.
Длинная дуга — более 3,5 мм.

Для ручной дуговой сварке рекомендуется использовать именно короткую дугу. Использование нормальной длины дуги также допустимо.

Таблицы режимов сварки

Для наиболее часто применяемых электродов группы Э50 (для группы материалов М01 – углеродистые и низколегированные «черные» стали) ниже приведены режимы сварки вертикальных соединений.

По окончанию всех сварочных операций сварочный шов зачищается минимум на 50 мм в обе стороны.

Зачистку производят абразивным инструментом, металлическими щётками или наждачной бумагой. В процессе зачистки с поверхности шва убирают шлаковую корку и брызги металла.

Если сварочный шов будет подвергаться УЗК или рентген контролю то шероховатость поверхности должна быть не более Rz40.

Читайте также: