Положение электрода при сварке в нижнем положении

Обновлено: 17.04.2024

Ручная дуговая сварка покрытым электродом это – дуговая сварка, при которой возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение производятся вручную, защита сварочной ванны обеспечивается расплавлением и разложением компонентов покрытия.

Сварка покрытыми электродами наиболее распатроненный в России способ сварки, занимает самый большой объем в сравнении другими методов сварки. Способ позволяет производить сварку практически любых конструкций и деталей разной сложности, в труднодоступных местах, при разных пространственных положениях сварного шва .

Качество сварных соединений, выполненных ручной дуговой сваркой нельзя гарантировать без строгого соблюдения технологии сварки и операционного контроля за всеми процессами. Начиная от входного контроля материалов сварочных и основных, проверки квалификации сварщиков, соблюдения режимов сварки и окончательного контроля готового сварного соединения.

РД – ручная дуговая сварка;

MMA – Manual Metal Arc (Welding) – ручная металлическая дуговая сварка;

SMAW – Shielded Metal Arc Welding – металлическая дуговая сварка в защитной атмосфере;

E – международный символ ручной дуговой сварки.

Сущность ручной дуговой сварки покрытыми электродами

При ручной дуговой сварке покрытыми электродами дуга возбуждается при касании электродом свариваемой детали, в результате замыкании электрической сварочной цепи.

В процессе сварки покрытый электрод подается к свариваемой детали по мере плавления электрода и перемешается вдоль соединения с поперечными колебаниями для придания заданной формы и размеров шва.

Движения покрытым электродом при сварке

В процессе ручной дуговой сварке происходит плавление покрытия и электродной металлической проволоки. Расправляющееся покрытие образует шлак и выделяются газы. Шлак обволакивает капли расплавленного металла, появляющиеся при плавлении стержня электрода. В ванне шлак всплывая на ее поверхность, образует защитный слой, предохраняющий металл от взаимодействия с атмосферным воздухом. Кроме того, поднимаясь на поверхность сварочной ванны, шлак очищает расплавленный металл от вредных примесей. Образующиеся при расплавлении покрытия сварочные газы вытесняют воздух из зоны сварки и, тем самым, защищают сварочную ванну от взаимодействия с кислородом и азотом.

Жидкий шлак затвердевает и образует на поверхности шва твердую шлаковую корку, которая удаляется после сварки. То есть, компоненты входящие в покрытие сварочного электрода обеспечивает защиту сварочной ванны и застывающего металла сварного соединения от реакций с атмосферными газами и очистку металла в процессе химических реакций происходящих в сварочной ванне.

Покрытыми электродами применяют для сварки сталей, чугунов и цветные металлов различной толщины. Так же покрытые электроды используется для наплавки с целью восстановление изношенных деталей и получения покрытий со специальными свойствами главным образом антикоррозионных и износостойких.

Перемещение сварочного электрода вдоль сварного шва и его подачу в зону сварке по мере его расплавления производит сварщик. В связи с этим стабильность процесса и качество сварки зависит от квалификации сварщика и его зрительно моторной координации, так как изменятся длина дуги, наклон электрода, скорость его перемещения, что приводит к изменению параметров режима — напряжения дуги и силы сварочного тока. При ручной дуговой сварке покрытыми электродами для обеспечения стабильности режимов сварки используют источники сварочного тока с крутопадающими вольт-амперными характеристиками.

Преимущества ручной дуговой сварки:

применение ручной возможно в различных, самых неудобных пространственных положениях;
сварки может производится в трудно доступных местах;
универсальность способа, возможность сваривать изделия различной конфигурации;
применимость к широкому диапазоны различных марок сталей;
высокая мобильность.

Недостатки способа:

мало высококвалифицированных сварщиков;
невозможно гарантировать качество сварного соединения;
невысокая производительность сварки;
неблагоприятные условия труда.

Рациональные области применения:

сварка металлоконструкций, трубопроводов;
рационально использовать при сварка коротких швов.

Технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Технология ручной дуговой сварки включает в себя следующие операций: разделку и подготовку сварочных кромок, возбуждение сварочной дуги, перемещение электрода в время сварки, порядок наложения сварных швов в зависимости от марки материалов и конструкции сварных соединений.

Ручная дуговая сварка требует качественной подготовки кромок и прилегающий поверхности свариваемых деталей. Механическую обработку и зачистку, свариваемых деталей выполняют на станках или вручную. Свариваемые кромки зачищают до металлического блеска, не должно быть следов ржавчины, рыхлого слоя окалины грязи, масляных пятен, потому что недостаточно качественная подготовка приведет к дефектам и как следствие уменьшению прочностных характеристик сварного соединения. Обязательной зачистке подлежат свариваемые кромки и прилегающая к ним поверхность металла шириной не менее 20 мм;

Форма подготовки кромок под ручную дуговую сварку покрытыми электродами устанавливается стандартами на конструктивные элементы сварных соединений в зависимости от толщины деталей. Угол скоса кромок, притупление и зазор между соединяемыми деталями должны быть равномерными и не выходить за пределы установленных допусков.

Конструктивные элементы сварных соединений

Сборочно-подготовительные работы следует проводить в таком порядке, чтобы конструкция располагалась удобно для работы и проведения сварки в нижнем положении. Все изделия, поступающие на сборку, должна проверятся на соответствие чертежам и правильности подготовки кромок под сварку. Для предотвращения в процессе сварки деформаций сборку следует проводить на прихватках или в жестко закрепленных кондукторах. Для прихватки применяются те же электроды что и для сварки если иное не оговорено в технической документации. Длина прихваток должна быть не менее 50 мм с шагом не менее 500 мм. Для избежания дефектов в конце сварки необходимо использовать выводные планки.

Зажигание сварочный дуги производится двумя способами, сварщик касается концом покрытого электрода до поверхности свариваемого изделия, или чиркает концом электрода по поверхности металла и быстро отводит его в сторону примерно на 2-4 мм. Так возбуждается дуга. При сварке длину дуги следует поддерживать постоянной, минимально возможной, для чего сварщик подает покрытый электрод по мере его плавления. Слишком длинная дуга не обеспечивает необходимой глубины проплавления основного металла, идет чрезмерно сильное разбрызгивание металла, и плохая защита от атмосферного воздуха, в результате возможно образование недопустимых дефектов. Короткая сварочная дуга обеспечивает, мелко капельный перенос металла, покрытый электрод расплавляется равномерно процесс сварки идет более стабильно чем при длинной дуге.

Если сварочная дуга обрывается, следует зачистить место обрыва. Возобновлять сварку следует отступив от места обрыва 5 — 10 мм на ранее наплавленный валик, и тщательно заварить кратер образовавшийся в месте обрыва.

При сварке электрод нужно держать под определенным углом к свариваемым деталям. Наклон электрода зависит от пространственного положения, толщины и марки основного металла, диаметра электрода его вида и толщины покрытия.
Сварку можно вести слева направо, справа налево,
от себя и к себе. Независимо от направления сварки электрод должен быть наклонен к оси шва так, чтобы основной металл проплавлялся на наибольшую глубину и правильно формировался шов.

Во время сварки следуют соблюдать режимы сварки установленные в технической документации.

Режим ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Режим ручной дуговой сварки включают следующие параметры:

величина сварочного тока;
род и полярность сварочного тока;
диаметр покрытого электрода;
напряжение дуги;
скорость сварки;

Выбор величины сварочного тока зависит от разных параметров — диаметра покрытого электрода, вида его покрытия и пространственного положения шва. Величина сварочного тока предопределяет производительность сварки (количество металла, наплавленного за единицу времени) и глубину провара.

При малом токе количества выделяющегося тепла, может быть недостаточно, чтобы расплавить сварочные кромки или ранее наплавленные валики, что может привести к несплавлению и непровару, что приведет к браку.

При слишком большой величине сварочного тока, электрод и основной металл будут быстро сильно плавиться, что может привести к прожогу и наплывам, которые являются недопустимыми дефектами.

На упаковке с покрытии электродами содержатся рекомендации завода изготовителя по выбору сварочного тока, но можно воспользоваться и формулой для расчета:

I — сварочный ток,

D — диаметр электрода.

С учетом толщины стенки свариваемых деталей и пространственного положения шва при сварке, значение сварочного тока поправляют: при сварке деталей толщиной до 3 мм. и при вертикальных и потолочных положениях шва, значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10-15% ниже заданного.

Форма и размер шва зависят от рода и полярности тока, которые выбирают в зависимости от типа электродного покрытия, марки и толщины основного металла. При постоянного тока обратной полярности количество теплоты выделяющиеся на электроде на 20-40% больше, чем на основном металле и наоборот при сварке на прямой полярности, количество теплоты больше выделятся на основном металле.

Так при сварке переменным током глубина проплавления будет на 15-20 % меньше по сравнению со сваркой на постоянным током обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей, марки стали, формы разделки кромок, пространственного положения, в котором осуществляется сварка, и вида сварного соединения. Применение покрытых электродов большего диаметра не рекомендуется, поскольку это приводит к возникновению ряда дефектов, непроваров и зашлаковыванию сварного шва. Лучше использовать электроды диаметром 3-4 мм. Когда толщина металла превышает 12 мм и сварку ведется в нижнем положении, можно применять электроды диаметром 4-5 мм.

При сварке в других вертикальных, горизонтальных и потолочных швов а также корня шва следует использовать электроды диаметром не более 3 мм, при сварке заполняющих слоев и облицовочного, можно применять электроды диаметром до 4 мм.

В зависимости от прочностных и других механических характеристик свариваемых сталей выбирают электроды соответствующего типа и марка.

В процессе ручной дуговой сварки электрод должен совершать определенные поступательно колебательные движения, смотрите рисунок выше.

Если перемещать электрод исключительно в направлении сварки без поперечных колебательных движений, то наплавленный валик будет узким (ниточным). Такой способ применяется при сварке тонколистового металла, и подварке дефектов, а также при сварке когда не допускаются большие тепловложения.

Число слоев шва при сварке

Толщина отдельного слоя не должна превышать 3…5 мм. Последними проходами создается небольшая выпуклость шва высотой 2-3 мм над поверхностью основного металла.

Количество слоев шва при сварке стыковых и уголовных соединений:

О технике ручной дуговой сварки читайте в статье Техника ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как варить вертикальный и горизонтальные швы электросваркой

Электросварка является одним из технологических решений по объединению различных частей металлов. Предусматривается нагрев заготовок до температуры плавления при помощи электрической дуги. Аппараты электрической дуговой сварки нашли свое применение в самых разных областях производства и в частном секторе.

Изменяя температуру электрической дуги, пользователь может сваривать между собой практически любые идентичные металлы. Но перед тем, как начать воплощать свои идеи в реальность, будущий сварщик должен внимательно изучить технику формирования сварочных швов. Ниже детально рассматриваются вопросы, как правильно варить вертикальный шов электросваркой и приемы, позволяющие правильно положить горизонтальный шов.

Общие определения сварных швов

Технологические операции по соединению металлов посредством электрической сварки тесно связаны с понятием сварного шва. Он образуется по завершению плавления металла электродуговой сваркой в процессе остывания. В зависимости от того, где выполняется соединение металлов, шов может располагаться вертикально или горизонтально. Помимо этого, различают боковое, верхнее или нижнее пространственное расположение стыков.

Самой простой в исполнении справедливо считается нижнее горизонтальное расположение сварного соединения. Именно в этом положении сварщику проще всего контролировать расплав. Остальные варианты, а именно – боковой и верхний, расположения сварного шва являются сложными. Чтобы выполнить их сварщику требуется потратить немало времени на изучение техники и основных приемов сварки. Потребуется немало времени, чтобы наработать практические навыки.

Как варить вертикальный шов

Из-за того, что шов располагается вертикально, а сила тяжести действует постоянно, расплавленный металл устремляется вниз. Это основная сложность, которая не дает начинающему сварщику выполнить работу с более-менее приемлемым качеством.

Все действия специалиста в этом случае (помимо основной работы) направлены на удержании расплавленной массы в пределах рабочей области стыка. Решить задачу помогает стабильность в работе: электрическая дуга должна быть постоянной. Ее следует удерживать на минимально возможном расстоянии между сварочной ванной и электродом.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.

Техника сварки снизу вверх

Самый распространенный способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. Именно при таком способе сварки удается положить качественный шов и создать надежное соединение.

Естественно, перед началом процесса сварки, нужно подготовить кромки свариваемых деталей. Они обрабатываются абразивными материалами в точном соответствии с требованиями. Отдельно настраивается аппарат, выставляется нужное сопротивление, сила тока и выбирается наиболее подходящий электрод.

На первом этапе сварщик делает насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.

Согласно разработанной инструкции действия сварщика состоят из четырех пунктов:

Законтачить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу.
Сделать несколько прихваток по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка.
Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней.
Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.

Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке.

Вместе с поступательным движением снизу-вверх сварщик должен позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, елочкой либо иным приемом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.

При вертикальной сварке важно проходить стык в один заход без остановок. Именно это является основной сложностью для начинающих сварщиков. С опытом приобретаются нужные навыки, и вертикальная сварка перестает быть проблемой.

Техника сварки сверху вниз

Со временем сварщики так само без труда формируют вертикальные швы с перемещением электрода по направлению сверху-вниз. Здесь нужно знать о небольшой хитрости, без которой выполнение работы было бы очень проблематичным. При поджиге электрической дуги электрод нужно ставить под прямым углом относительно рабочей поверхности. После старта процесса держатель немножко следует опустить. До того момента, когда угол между электродом и металлом будет примерно 15-20 градусов.

Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Выбор способа – на усмотрение сварщика. Важно, чтобы расплат равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из нее. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.

Технология сварки горизонтального шва

Техника формирования горизонтального шва мало чем отличается от укладки вертикального. Особенности заключаются в изменении угла постановки расходных материалов. Направление перемещения электрода не имеет принципиального значения. Можно двигаться слева-направо или наоборот, справа-налево. Выбор зависит от предпочтений сварщика и условий выполнения операции.

Тем не менее, и здесь нужно придерживаться определенных правил. В противном случае, вытекание расплава из ванночки тоже вероятно. Необходимо выбрать такое расположение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равна силе тяжести капель металла и направлена в другую сторону. Вполне вероятно, что потребуется опытным путем выбрать наиболее подходящую силу тока и скорость движения по стыку.

Как правило, горизонтальный шов проваривается непрерывным способом. Но в случаях, когда удержать расплав в ванночке сложно, рационально прибегнуть к другой методике. К примеру, в некоторых случаях периодическое гашение сварной дуги помогает получить более качественный результат. Все тонкости становятся более понятными с опытом. Не стоит отчаиваться, если на первых порах сварочный шов таковым можно назвать с большой натяжкой.

Формирование сварочного шва с нужной глубиной проварки и шириной достигается, благодаря аккуратному перемещению электрода от кромки одной заготовки к другой в поперечном направлении. При сваривании деталей с толщиной стенок до 4 мм используются различные приемы поперечного хода: форма рисунков сильно варьируется. Каких-то рекомендаций нет, и сварщик сам определяется с методом. Основное требование – добиться нужной глубины провара и оптимальной ширины шва.

Контроль длины электрической дуги

Под длиной дуги подразумевается величина зазора между поверхностью заготовки и горящим концом электрода, между которыми держится устойчивый электрический разряд. Один из основных постулатов грамотной работы электросварщика – удержание дуги оптимальной длины.

Руководство говорит о том, что в режиме сварки существует три дуговых промежутка:

1-1,5 мм – короткий;
2-3 мм – нормальной длины;
3,5-6 мм – длинный.

О том, что шов был проварен короткой дугой, свидетельствует так называемый «подрез» по краям. Он представляет собой небольшое углубление и свидетельствует о невысоком качестве сварного соединения в целом. Образуется дефект из-за слабого прогрева из-за слабого прогрева рабочей области в ширину.

Когда работы выполнялись длинной дугой, то плохо прогревался металл в глубину. Возникает это потому, что длинную дугу сложно удержать. Ее периодическое затухание неизбежно. Как результат – дефект прогрева и плохое качество сварного соединения.

Единственный вариант, который поможет сформировать качественный сварной шов – это нормальная дуга. Ее длину можно вычислить по формуле:

Ld = 0.5*1,1 Dэ, где:

Ld – длина сварной дуги;
Dэ – диаметр используемого электрода.

Управление электродом

При выполнении сварочных работ угол наклона электрода определяется сварщиком и может быть прямым, вперед или назад по отношению к поверхности металла. Эти технологические приемы являются базовыми для того, чтобы позволить сварщику сформировать сварочный шов в различных производственных условиях.

К примеру, метод «углом вперед» часто применяется при потолочной сварке и для формирования вертикального шва. Помимо этого, техника успешно применяется при сваривании стыков труб, которые невозможно провернуть. Под прямым углом выполняются работы в труднодоступных для сварки местах. А вот техника с «углом назад» незаменима при соединении угловых стыков.

Передний угол расположения электрода востребован при работе с тонкостенными металлами. В этом случае формируется широкий прочный шов с малой глубиной проваривания. Когда же заготовки имеют толстые стенки, то целесообразней прибегнуть к методике «угла назад». Это обеспечивает глубокий прогрев металла.

Перемещение электрода и сила тока

Большое влияние на качество сварного шва оказывают два значимых фактора – сила тока и скорость перемещения электрода. Подача большого тока позволяет прогреть металл на большую глубину. В свою очередь, это дает возможность сварщику быстрее перемещать электрод, сохранив хорошее качество выполнения работы. Именно оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи расходника обеспечивает качественное сварное соединение.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла

Сила тока, А	Диаметр электрода, мм	Толщина металла, мм
35-50	1,6	1-2
45-80	2	2-3
65-100	2,5	3-4
85-150	3	4-5
125-200	4	5-6

Выбирая скорость для перемещения дуги, следует учитывать ее мощность. Чрезмерно быстрая подача при сравнительно небольшой мощности электрической дуги не позволяет достаточно хорошо прогреть металл на всю глубину. Получается, что шов просто «ляжет» на поверхность стыка, едва прихватив кромки. И, наоборот, при медленном перемещении в сочетании с достаточно мощным электрическим разрядом высока вероятность перегрева и деформации металла по линии сваривания. Если заготовки имеют тонкие стенки, то они могут прогореть насквозь.

Инструкция начинающего сварщика

Для выполнения сварочных работ помимо соответствующего оборудования необходимо иметь и защитную экипировку. Стандартный набор состоит из таких элементов:

Обувь, брюки, куртка и перчатки из прочного несгораемого материала.
Головной убор из плотной ткани.
Профессиональную защитную маску.

В работе следует использовать только исправный инвертор с надежно защищенной электрической частью. Кабель, который идет от сварочного аппарата к сети и рабочему месту, долен быть надежно изолирован с большим запасом мощности, чтобы выдерживать рабочие нагрузки.

Рабочее место сварщика в обязательном порядке комплектуется специальным столом, заземлением, противопожарными средствами и мощными осветительными приборами. Перед началом работ нужно детально ознакомиться с приемами выполнения электрических соединений.

Выводы

Чтобы приступить к выполнению сварочных работ вовсе не обязательно иметь соответствующее образование, но без соответствующих навыков и, хотя бы, минимального опыта не стоит рассчитывать на приемлемый результат. Со временем навыки будут совершенствоваться и появится реальная возможность выполнения более сложных задач. Теоретическую часть изучать никогда не поздно, а практика поможет лучше понять суть определенных производственных процессов.

Положения при сварке и их обозначение согласно стандартам: НАКС, ГОСТ, EN, ISO, AWS и ASME

Положения при сварке в стандартах имеют различные обозначения, что вначале может ввести в заблуждение даже опытного сварщика. Поэтому в данной статье мы разберем какое отличие между обозначениями положения при сварке: Н45, В1, В2, Н1, Н2, П1, П2, Г, Pg, Pa, Pb и т.д.

Содержание

Ввиду сложности и размеров конструкции чаще всего невозможно выполнение сварки, в удобном для сварщика, нижнем положении. Поэтому приходится выполнять сварку швов в различных пространственных положениях, при этом необходимо учитывать, что из-за силы тяжести изменяется характер поведения расплавленного металла шва.

Исторически сложилось, что в нормативных документах по сварке различных стран принят собственный подход в обозначении, поэтому в данной статье мы будем рассматривать следующие нормативные документы:

ГОСТ Р ИСО 6947 Сварка и родственные процессы. Положения при сварке Welding and allied processes — Welding positions
AWS A3.0 Standard Welding – Terms and Definitions
ASME IX – Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazing Operators
AWS D1.1 Structural Welding Code – Steel

Что же такое пространственное положение при сварке?

Разные стандарты имеют следующие определения для термина «положение при сварке»:

положение сварного шва в пространстве, определяемое углами наклона оси и поворота лицевой поверхности сварного шва относительно горизонтальной плоскости. (ГОСТ Р ИСО 6947 и ISO 6947)
соотношение между сварочной ванной, соединяемыми элементами и источником тепла в процессе сварки. (AWS A3.0)
положение при сварке определяется углом наклона продольной оси шва и углом поворота поперечно оси шва относительно их нулевых значений. (ГОСТ 11969)

Положение при сварке, ввиду силы тяжести, непосредственно влияет на характер переноса расплавленного металла электрода в сварочную ванну и сварщику в процессе сварки необходимо это учитывать и изменять режимы сварки, технику колебаний электродом и другие параметры. Самыми известными являются нижнее, горизонтальное, вертикальное и потолочное положения, но существует ряд других позиций, которые имеют свои обозначения, о чем и пойдет речь далее.

Нижнее положение

С нижнего положения начинаются первые шаги в обучении всех начинающих сварщиков поскольку оно является самым легким. Сварка выполняется сверху при этом деталь расположена горизонтально. Под действием силы тяжести расплавленный металл течет вниз и равномерно растекается в сварочной ванне.

Вертикальное положение

При вертикальном положении ось сварного шва расположена вертикально, а сварку фактически проводят горизонтальным способом от кромки до кромки. При этом расплавленный металл под действием силы тяжести будет стремиться течь вниз, что влечет за собой его скопление в одной точке, а не равномерное распределение по всей ширине валика.

Горизонтальное положение

По сравнению с нижним и вертикальным, горизонтальное положение является более сложным и сварщику потребуется больше навыков и умений, чтобы выполнить качественный шов. Ось сварного шва расположена горизонтально, и основная проблема заключает в том, что расплавленный металл сварочной ванны стремиться вытечь вниз из-за этого часто образовываются дефекты сварных швов в виде подрезов.

Потолочное положение

В потолочном положении сварка выполняется в самой неудобной позиции - сверху над головой и требует высокой квалификации сварщика. Прежде чем приступить к сварке потолочных швов необходимо освоить сварку во всех остальных пространственных положениях. Расплавленный металл сварочной ванны стремиться вытечь вертикально вниз, поэтому в процессе сварки необходимо следить чтобы поверхностное натяжение расплавленного металла было больше силы тяжести и металл оставался в сварочной ванне. В процессе сварки необходимо стараться, чтобы сварочная ванна была как можно меньше.

Обозначение положений при сварке

Из приведенных выше определений понятно, что положения при сварке имеют общий подход в описании данного термина, но в условном обозначении есть кардинальные отличия и пора приступить к их рассмотрению.

Обозначение положений при сварке согласно требований НАКС

Для обозначений положений при сварке стыковых и тавровых соединений листов, а также стыковых и угловых соединений труб в НАКС (Национальное Агентство Контроля Сварки) принят собственный подход.

Нижнее положение Н1, вертикальное В1 (сварка снизу вверх) и В2 (сварка сверху вниз), независимо от типа свариваемых деталей (труба, лист) имеет одинаковое обозначение. Положение Н1 для сварки тавровых соединений листов в народе и в ГОСТ 11969 имеет название «в лодочку».

Сварка в потолочном положении стыковых соединений листов обозначается П1, а тавровых соединений листов и угловых соединений труб – П2.

Горизонтальное положение, которое обозначается буквой Г, используется только для стыковых соединений листов или труб

Для тавровых соединений листов и угловых соединений труб предусмотрено нижнее положение, которое имеет обозначение Н2. Отличие Н2 от Н1 для угловых соединений из труб заключается в том, что при Н2 сварка производится без поворота.

Самое используемое при аттестации сварщиков и технологии сварки в НАКС – переменное положение при наклонном расположении осей труб, свариваемых без поворота т.е. Н45. Положение Н45 чаще всего выбирают для проведения сварки образца, потому что у него самая большая область распространения аттестации. Сварка образца стыкового соединения труб в позиции Н45 дает сварщику право сваривать листы и трубы в любых пространственных положениях.

Положение при сварке по ГОСТ 11969

Наверное, каждый сварщик когда-либо слышал такие названия положений, которые употребляются только в книгах по сварке времен СССР и напрочь отсутствуют в современных стандартах:

Раньше все было немного проще и в этом можно убедиться, открыв ГОСТ 11969 в котором определено всего 7 положений для сварки плавлением.

Мы не будем заново повторять изображение и описание, которые представлены в документах НАКС, а лишь сравним их кардинальные отличия:

Обозначение. В ГОСТе нижнее положение обозначено просто буквой Н, полугоризонтальное – Пг, горизонтальное – Г, полувертикальное – Пв, вертикальное – В, полупотолочное – Пп, потолочное – П, в лодочку - Л.
Положение. В данном нормативном документе есть положения, которые отсутствуют в документах НАКС - полупотолочное, полугоризонтальное, полувертикальное. Есть еще одно отличие – для угловых соединений есть горизонтальное положение.
Наименование. Положение, которое в ГОСТе называется «в лодочку» и имеет обозначение Л, в нормативных документах НАКС называется «вертикальное» и обозначается Н1.

Положение при сварке по ISO и EN

В последнее время все больше и больше видна тенденция замещение европейских стандартов EN, DIN и т.п. стандартами ISO, поэтому рассмотрим обозначение положений при сварке согласно ISO 6947 или его русскую версию ГОСТ Р ИСО 6947.

Стандарт ИСО предусматривает обозначение основных положений в виде двух букв латинского алфавита:

первая P – первая буква слова Position, которое переводится как «позиция»
вторая – одна из букв латинского алфавита: A, B, C, D, E, F, G, H, J или K, которая соответствует определенному положению.

Основные положения при сварке имеют следующий вид:

PA - нижнее
PB – горизонтальное тавровых соединений и горизонтальное при вертикальном положении осей труб
PC – горизонтальное
PD – потолочное тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб
PE – потолочное
PF – вертикальное снизу вверх
PG – вертикальное сверху вниз

Рисунок, который представлен ниже, поможет внести ясность в обозначение основных положений по ISO:

Также стандартом предусмотрены три дополнительных положения:

PH – вертикальное снизу вверх (труба неповоротная)
PJ – вертикальное сверху вниз (труба неповоротная)
PK – положение трубы при орбитальной сварке

Но это еще не всё, в стандарте есть такие понятия как угол наклона (S), поворот сварного шва (R) и угол наклона оси трубы (L), что позволяет вносить дополнительную информацию в основные положения или указывать собственные. На каждый параметр есть свои допуски, с которыми можно ознакомиться непосредственно в самом стандарте ГОСТ Р ИСО 6947 у нас на сайте.

Примеры обозначений положений при сварке по ISO.

Потолочное положение тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб имеет обозначение PD;
Потолочное положение тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб с наклоном оси сварного шва 80° должно обозначаться PD 080;
Потолочное положение тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб с наклоном оси сварного шва (S) 80° и углом поворота лицевой поверхности сварного шва (R) 10° обозначается PD 080-010;
Положение при сварке труб с наклонными осями, с направлением сварки «сверху вниз» (J) и углом наклона (L) 45° должно быть обозначено J-L045;
Положение при сварке труб с наклонными осями, с направлением сварки «снизу вверх» (H) и углом наклона (L) 45° обозначается H-L045;
Положение при сварке труб с наклонными осями, с направлением сварки «сверху вниз» (J) и углом наклона (L) 30° имеет обозначение J-L030.

Положения при сварке по AWS и ASME

Согласно философии стандартов AWS и ASME, положение при сварке обозначается двумя символами:

Цифрами обозначается положение:

1 – нижнее

2 – горизонтальное

3 – вертикальное

4 – потолочное

5 и 6 – переменное

Буквы обозначают тип сварного соединения:

G – Groove Weld, что переводится как «стыковое соединение»

F – Fillet Weld, что переводится как «угловое соединение»

Поэтому, если кто-то спросит, что значит 1G, 2G, 3F, вы сможете ответить:

Отдельное внимание необходимо обратить на обозначение положений при сварке труб, поскольку помимо 1G, 2G, 1F, 2F есть позиции 5G, 6G и 5F, 6F

5G – переменное положение при сварке стыкового соединения труб (G) в неповоротном положении
5F – переменное положение при сварке углового соединения труб (F) в неповоротном положении
6G – переменное положение при сварке стыкового соединения труб (G) расположенных под углом в неповоротном положении
6F – переменное положение при сварке углового соединения труб (F) расположенных под углом в неповоротном положении

Как и в стандартах ISO в американских стандартах есть допуски на угол наклона и поворота сварного шва, которые указаны в таблице ниже.

Положение	Угол наклона сварного шва, градусов	Угол поворота сварного шва, градусов
Стыковое сварное соединение
Нижнее	от 0 до 15	от 150 до 210
Горизонтальное	от 0 до 15	от 80 до 150 от 210 до 280
Потолочное	от 0 до 80	от 0 до 80 от 280 до 360
Вертикальное	от 15 до 80	от 80 до 280
Вертикальное	от 80 до 90	от 0 до 360
Угловое сварное соединение
Нижнее	от 0 до 15	от 150 до 210
Горизонтальное	от 0 до 15	от 125 до 150 от 210 до 235
Потолочное	от 0 до 80	от 0 до 125 от 235 до 360
Вертикальное	от 15 до 80	от 125 до 235
Вертикальное	от 80 до 90	от 0 до 360

Рядом с обозначением допускается указывать дополнительную информацию о способе выполнения сварки (сверху вниз или снизу вверх) и вращается ли в процессе сварки деталь.

Например, вертикальное положение углового соединения может выполнятся двумя способами – сварка сверху вниз или снизу вверх. В стандартах ISO они обозначаются соответственно PF и PG, в документах системы аттестации НАКС – В1 и В2. Согласно стандарту ASME IX они имеют обозначение 3F, либо можно дополнить, что это 3F downhill (сверху вниз) или 3F uphill (снизу вверх).

Обозначение пространственных положений на упаковке электродов

Сварка все больше переходит из профессиональной отрасли в любительскую и доказательством тому является наличие сварочного аппарата почти в каждом гараже или дачном участке. Производители сварочных материалов идя навстречу потребителю не указывает все эти замысловатые обозначения положений при сварке Н45, В1, Н1, Н2, 2G, PA и т.д., а предоставляют информацию в интуитивно понятном виде. Некоторые производители на упаковке электродов указывают допустимые положения при сварке в виде стрелок, другие – в виде изображений, а кто-то дополнительно указывает режимы сварки.

Найдутся те, кто скажет, что в обозначении покрытых электродов также указывается допустимые пространственные положения и они будут правы, но про отечественные марки электродов мы писали в статье о ручной дуговой сварке, а про импортные – это тема отдельной статьи.

Таблица положений и их обозначений в соответствии со стандартами НАКС, ISO, AWS и ГОСТ

Для того чтобы подытожить выше представленную информацию можно сказать, что каждый стандарт имеет свои нюансы в методике обозначения положений сварных швов. В статье мы постарались обратить внимание на все основные моменты отличий в обозначении, а в таблице ниже всё можно увидеть более наглядно.

Кстати, по ссылке можно скачать данную таблицу, которую при желании можно распечатать, чтобы она находилась у вас перед глазами.

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: