Самый прочный сварочный шов

Обновлено: 13.05.2024

Для крепкого соединения двух металлических листов или труб необходимо использовать сварочный шов. Рассмотри, какими они бывают, а также для каких целей подойдёт каждый из них, преимущества различных видов сварки и как вообще происходит соединение двух поверхностей с помощью электрической дуги. Читайте статью до конца и узнаете про этапы создания сварочного шва, и какие существуют виды очистки от окалин.

Виды сварки, поэтапная инструкция и ТБ

Существуют разные способы сварки:

Полумесяц. Электрод располагается под прямым или острым углом по отношению к поверхности и двигается волнообразно по уровню шва.
Лесенка. Электрод необходимо расположить также, как в предыдущем варианте, но при нагреве материала его требуется отодвинуть, а потом подносить обратно.
Обратно-поступательный. Электрод нужно возвращать на шов, который застывает.

Полумесяц подходит для новичков и считается самым лёгким, однако не таким надёжным, как остальные. На второй и третий виды необходимо будет потратить немного больше времени, однако результат будет качественнее.

Также есть поэтапная инструкция сварки электродом:

Первым этапом идёт обработка мест, которые в будущем будут свариваться. Зачистка происходит УШМ или щёткой из проволоки.
Далее необходимо приварить электродом в 0,3 см корень шва, делая валик.
Если наваривать нужно с наружной стороны, то электрод следует прислонять к материалу на 1 секунду или меньше после сего убирать и повторять процедуру заново.
Во время процесса необходимо следить за равномерностью дуги.
После этого необходимо валик очистить от шлака, который образовался в процессе. Если форма получилась выпуклой, то её необходимо довести до ровного состояния.
При выполнении следующих этапов необходимо применять электрод 4 мм.

По такой инструкции начать варить может даже неопытный пользователь, держащий сварочный аппарат в руках первый раз. Также при использовании системы необходимо помнить о нескольких правилах безопасности:

варить всегда необходимо в специальной маске и костюме, защищающем от искр;
рядом не должны находиться легковоспламеняющиеся объекты;
необходимо следить за исправностью станка (или аппарата), во избежание опасных ситуаций.

Во время сварки также нужно следить, чтобы швы ложились аккуратно, не создавая слишком большую выпуклость, иначе потом будет трудно это счищать.

Виды швов и соединений

Все соединения в сварке по-своему интересны и оригинальны. Но главное, чтобы они были качественными и прочными. Существует несколько видов таких швов:

Стыковое. Самое распространённое соединение для разных методов. Достоинства: высокая производительность сварки, маленький расход материала, высокая прочность, нет конструктивных напряжений. Но для этого шва необходимо тщательно подготавливать кромку, а также располагать детали так, чтобы не было погрешностей. Используется для сварки листов, труб и сортового металлопроката.
Угловое. Бывают односторонними и двусторонними (таким образом увеличивая прочность). С помощью предварительной заготовки кромок можно делать любой угол наклона. Применяют для соединения листовых, трубных и фасонных заготовок.
Тавровый. На элементе, который приваривается сверху, перпендикулярно нижнему, необходимо сделать обрезную кромку. Такое действие желательно делать с двух сторон, чтобы после сварки все детали держались крепче. Применяется для соединения листовых заготовок.

Нахлёстанный. Для такого шва не нужно делать разделку кромок, но рекомендуется использовать их обрезными. Для того, чтобы в будущем между листами не было коррозии, необходимо проварить соединение с обоих сторон. Применяют для точечной и контактной сварки.
Прорезной. Бывает в закрытом или открытом варианте. Применяется при необходимости усиления нахлёстанного соединения.
С накладками. Также используется для усиления стыковых или нахлёсточных швов.
Торцовый. Листы необходимо наложить друг на друга и сварить по общим торцам.
С электрозаклепками. Верхний лист необходимо просверлить перед использованием, потом проварить с захватом нижней детали. Соединение считается прочным.

Также соединение может делать различными способами в зависимости от положения детали:

горизонтальным;
вертикальным;
потолочным швом;
нижним швом (самый удобный, так как он легко контролируется, в отличи от остальных).

Первые 3 варианта сложные и для их выполнения требуется иметь опыт в такой работе.

Горизонтальная сварка

Горизонтальную сварку можно делать в любом направлении, как удобно сварщику. Угол наклона можно делать любой, главное – следить за тем, чтобы ванна не уходила на нижнюю стенку. Чтобы этого не происходило необходимо ускорять движения и меньше нагревать металл.

Также можно воспользоваться ещё одним способом: отрывать дугу, чтобы металл успевал остывать ни не стекал. Или понизить силу тока. Но важно помнить, что сразу все методы использовать не стоит, необходимо их чередовать. Горизонтальный шов можно делать разными узорами и рисунками, главное, чтобы они были прочными.

Также есть несколько рекомендаций по такому шву:

электрод необходимо располагать немного назад на шов;
движение стержня должно идти спирально;
дугу нужно зажигать на нижней кромке и переводить на верхнюю;
сварочный шов слева направо будет более качественным.

Горизонтальное соединение необходимого провара можно сделать, если поперечно перемещать конец электрода между стыкуемыми местами.

Видео описание

В этом видео показан пример горизонтального соединения электродом:

Вертикальное соединение

При исполнении вертикального шва нужно держать конец устройства на близком расстоянии от материала. Это нужно для того, чтобы сплав не растекался под собственным весом. Если электрод не залипает, его можно прислонять к поверхности для удобства. Разделение краёв деталей зависит от толщины материала (используется от 0,5 см) и выбранного метода соединения.

После этого их нужно зафиксировать и соединить поперечными швами на расстоянии в 100-200 мм. Сварка вертикальных швов проводится от верхнего края детали к нижнему и обратно. Рекомендуется делать шов от нижней точки и подыматься к верхней части, так как он выйдет прочнее, а жидкая часть будет проталкиваться выше и меньше вытечет. Но вертикальный шов электродуговой сваркой лучше делать уже опытным сварщикам, у которых есть стаж.

Поэтапная инструкция достаточно простая к применению:

Электрод размещается перпендикулярно к детали и подать на него питание.
После расплавления на стыке следует изменить угол электрода на 15-20 °, при этом слегка опустить держатель.

Проводить электрод необходимо по линии соединения поперечными зигзагами. Такой шов, по мнению многих сварщиков, считается прочным.

Также, чтобы знать, как правильно варить вертикальный шов, нужно прислушаться к некоторым советам:

Чтобы избежать растекания материала следует делать валик максимально тонким. Но электрод нужно двигать не меняя угла наклона.
Ширина навара должна отличаться от электрода не больше чем вдвое.
Данный тип соединения следует применять на максимальной мощности инструмента.

Перед тем, как варить вертикальный шов электросваркой, необходимо учесть все нюансы выбранного метода, чтобы на выходе не получить брак.

В этом видео показано выполнение вертикального шва электродом:

Вертикальная сварка с помощью инвертора

После разбора, как правильно варить вертикальный шов электросваркой, можно узнать, как варить вертикальный шов инвертором. Второй способ ручной, но он работает немного по другому принципу, с использованием электрода из сварочной проволоки (плавящийся). При таком методе работы следует внимательно следить за тем, как ведётся конец устройства. Если неправильно выбрать положение держатели или угол наклона, то получится брак.

Соединение деталей следует производить отдельными участками (точками) постоянно убирая электрод и прикладывая его обратно, чтобы материал брызгами растекался по поверхности. Таким образом шов выходит лучше, чем с помощью обычного аппарата, так как дуга будет непрерывно контактировать с поверхность во время образования точки.

Перед тем, как варить вертикальный шов таким способом, необходимо понять принцип двух траекторий:

Треугольная. Сварка применяется, если толщина соединяемых деталей не больше 2 мм. Для такого метода необходимо сильно притуплять кромки. Данный метод используется для выполнения шва на угловых соединениях или на вогнутых поверхностях. Толщину желательно делать 0,3 см, а мощность 800-100 А.
В виде ёлки и лесенки. Для сварки изделий с зазором 0,2-0,3 см можно использовать технологию «ёлочка». Этап начинается кромки в глубине зазора. Постепенно она заполняется и образовывает крепкое соединение. Необходимо делать зигзагообразные движения и останавливаться в местах кромки для того, чтобы металл проплавился. Способ подходит для конструкция не больше 0,4 см в толщину.

Теперь начинающий сварщик знает, как правильно варить вертикальный шов инвертором. Но все равно для создания таких соединений нужен стаж и понимание того, как варить вручную.

В этом видео показано выполнение инверторного шва вертикально:

Потолочный шов

Теперь можно разобраться с тем, как варить потолочный шов электросваркой. Его необходимо на маленьком расстоянии от поверхности с помощью тугоплавкого электрода. Из-за этого на торце возникает чехольчик, способный предотвратить растекание материала. По мере создания шва конец электрода равномерно удаляется, а потом приближается к дуге. Во время отдаления она гаснет, а металл затвердевает. Чтобы знать, как варить потолочный шов, следует ознакомиться с информацией о том, какие электроды для него используются. Несмотря на направление ведения шва, он должен быть маленького диаметра.

При работе с потолочной сваркой в корне шва всплывают пузыри газа. Из-за этого может получиться брак. Её рекомендуется использовать только при невозможном выполнении нижнего шва.

Электрическая дуга

Электрическая дуга – это пространство, которое находиться между поверхностью и электродом в момент максимального нагрева. Его должно хватить для появления электрического разряда. Первое, что учатся делать сварщики на практике – это её контроль. Есть 3 дуговых промежутка во время сварки:

Короткий (0,1-0,15 см). Главным отличием этой дуги является то, что металл плохо нагревается по ширине. На краях шва образовывается небольшое углубление, что показывает низкое качество.
Длинный (0,35 – 0,6 см). Дуга периодически гаснет, что отмечает также недостаточный прогрев. Также на выходе получается брак.
Нормальный (0,2-0,3 см). Вариант, подходящий для сварщика, который только учится работать с аппаратом.

Важно помнить, что от длины дуги зависит её напряжение, а также с её помощью устанавливается правильная или нет структура шва.

Зачистка швов

После окончания всех работ необходимо зачистить сварку от шлака, иначе есть шанс образования коррозии. Есть 3 основных способа:

Термическая обработка. Убирает из материала остаточное напряжение, формирующееся во время сварки. Есть двух видов: местная (нагревается или охлаждается сам шов) и общая (обрабатывается весь шов).
Механическая обработка. Снимает с детали остаточный шлак. Зачищенный шов после этого необходимо проверить на прочность, постучав молотком или плоскогубцами.
Химическая обработка. Наносится специальный антикоррозийный материал.

Для зачистки можно использовать много инструментов, главное – правильно их подобрать. Можно использовать щётку по металлу, специальную шлифовальную машинку или УШМ с абразивным кругом.

Для механической обработки самый простой способ – это ручной, так как для его применения нужна только металлическая щётка. Но наличие специальных машинок, указанных выше, ускорит процесс. С помощью такой зачистки можно убирать заусеницы, окислы, окалины и следы побежалости. Также важно помнить, что для качественной обработки необходимо правильно подобрать диск для шлифовки.

Химическая зачистка считается эффективной, если совместить её с механической. Можно обрабатывать травлением или пассивацией. Для первого варианта используют специальный состав, формирующий однородный слой, который через определённое время можно убрать механически. На материале после этого не образовывается коррозия.

Коротко о главном

Существует 4 основных способа создания швов: потолочный, горизонтальный, вертикальный, и нижний.

Последний самый простой, а первый более тяжёлый и применяется только в случае, если все остальные невозможно выполнить.

Также есть несколько видов траекторий, самые популярные это треугольником и ёлкой.

Необходимо следить за длиной дуги, чтобы она не превышала 2-3 мм, иначе получится брак.

Шлак после сварки необходимо зачищать. Можно это сделать тремя способами обработки: термическая, механическая и химическая. Лучше всего работает совмещение последних двух.

Сварка тонкого металла электродом – сложности, преимущества, выбор параметров инвертора и электродов, техника, рекомендации новичкам

Сваривание заготовок толщиной 2,5 мм и меньше зачастую осуществляется инверторным аппаратом. Однако применять правила и техники, характерные для толстостенных деталей, при этом нельзя – изделие можно просто прожечь насквозь. Поэтому разберем, какие особенности, трудности и преимущества имеет сварка тонкого металла электродом с помощью инвертора, как правильно подобрать рабочие характеристики оборудования и инструмента, какие вариации техники при этом могут применяться, а также что нужно учесть начинающему сварщику.

Особенности

Правила, по которым осуществляется сварка тонкого металла посредством инверторного аппарата, существенно отличаются от рекомендуемых для толстостенных изделий. В первую очередь учитываются сложности, вызванные спецификой поведения металла под действием электротехнических сил. Однако у технологии есть и свои плюсы. Разберем эти нюансы более детально.

Сложности

При сварном соединении инвертором двух металлических заготовок толщиной 2-3 мм и меньше, возникает следующий ряд специфических трудностей:

Тонкое металлическое изделие прогорает при перегреве. По этой причине процедура стыковки должна проводиться как можно скорее, но без нарушения качества. При длительной обработке заготовка если не прогорит, то искривится. Поэтому электрод должен проводиться исключительно по направлению шва – без малейших отклонений.
Параметры силы тока должны иметь минимальное значение. Как следствие, дуга становится короткой. Малейшее увеличение расстояния приводит к ее погасанию. В некоторых случаях она может долго не разжигаться. Под такие условия подбирается сварочный аппарат с показателем холостого напряжения не менее 70 вольт и возможностью постепенного изменения силы тока, начиная с 10 ампер.

Искривление при чрезмерном нагреве. Малейшее увеличение температуры приведет к искривлению листа. Лучший способ не допустить этого – максимально тщательно выбирать параметры сварки и контролировать степень накала. Кроме того, если ситуация позволяет, то применяются специальные термоотводящие материалы, аккуратно подкладываемые снизу шва.
Непровары на лицевой и наплывы с обратной стороны. Этими дефектами часто характеризуется сварка тонкого металла инвертором для начинающих. Если все выше приведенные недостатки можно в той или иной степени нивелировать правильным подбором параметров, условий и инструмента, то эти два полностью зависят от навыка мастера. Не проваренные или пропущенные места часто являются следствием спешки сварщика, наплывы – напротив, чрезмерного старания. В обоих случаях нужно корректировать технику.

Важно! Для получения качественного сварного шва соединение краев заготовок должно быть как можно более плотным – без малейшего зазора. Для этого перед сваркой их тщательно освобождают от ржавчины, зачищают и при необходимости подравнивают.

Преимущества

Инверторная сварка – наилучший, современный и доступный способ, как варить тонкий металл. При соблюдении всех условий технологии шов получается весьма качественным, прочным, герметичным, долговечным, незаметным при последующей доработке и нанесении покрытия. С его помощью допустимо сваривать тонкостенные конструкции различного назначения – к примеру, автомобильные кузова и детали, емкости, трубы. Единственный общий недостаток инверторных сварочных технологий – нестабильность при отрицательной температуре окружающей среды.

Сварка оцинковки

Существует единственный способ, как варить тонкий металл электродом 3 мм, когда заготовки покрыты слоем цинка, это инверторная сварка с предварительной зачисткой поверхностного слоя в месте стыковки. Процедура выполняется несколькими методами:

Механическим. Для этой цели применяются шлифовальные машинки, абразивные круги, щетки со стальной щетиной, наждачная бумага.
Термообработка сваркой. Цинковое наслоение выжигается двойным проходом электрода вдоль всей траектории шва с обязательной последующей отбивкой образуемого шлака.

Другой особенностью сварки оцинкованных изделий является необходимость создания двойного шва:

Первый проход выполняется рутиловым электродом с наименьшей амплитудой.
Второй проход финишный, облицовочный. Осуществляется основным электродом с шириной шва, равным 3-х-кратному диаметру инструмента.

Обратите внимание! Удаление оцинковки электросварочным способом сопровождается повышением температуры металла в месте контакта с электродом почти до 1000 о С. При таких условиях цинк окисляется и испаряется, образуя токсичные пары в воздухе. Поэтому выполнять процедуру допустимо только в хорошо проветриваемом помещении или на улице.

Подбор параметров оборудования и инструмента

Только правильное соотношение параметров работы аппарата, применяемого инструмента и толщины самого материала позволяет качественно решить вопрос о том, как варить тонкий металл электродом. Как начинающие, так и опытные сварщики применяют следующие установленные закономерности:

Слой материала, мм	0,5	1	1,5	2	2,5
Диаметр электрода, мм	1	1,6-2	2	2-2,5	3
Сила тока, ампер	10-20	32-35	45-55	60-70	75-85

При этом сварка с помощью инвертора может проходить в двух вариантах по характеристикам выдаваемого аппаратом тока:

В первом случае вопрос о том, каким электродом варить металл 2 мм, решается путем подключения цепи способом обратной полярности. Это значит, что «минус» подсоединяется к заготовке, а «плюс» – к держателю. Такая схема приводит к смещению нагрева на инструмент, а не на металлическую деталь. Поэтому удается избежать прогорания, деформации и наплывов.

Второй вариант предполагает проведение сварочных работ с более низким значением силы тока, чем для толстостенных листов. При этом частота должна быть высокой. Стартовые показатели тока должны быть снижены минимум на 20-30%. Как вариант, опытные сварщики розжиг электрода осуществляют на болванке, встык расположенной к заготовке, а затем сразу переходят на рабочий шов.

Совет! Гарантией качества, аккуратности, долговечности сварного шва на тонкостенных деталях является применение малых токов. Однако максимально соответствовать таким параметрам может только электрод от 2 мм и тоньше. При этом он должен быть изготовленным из легко расплавляемого материала.

Варианты техники

Во всех без исключения случаях сварка тонкого металла инвертором должна осуществляться как можно скорее. Электрод проводится по прямой траектории только раз и без остановок. Параметры силы тока минимальны. Перед началом поверхность деталей обязательно подготавливаются:

Уделяется внимание начальной геометрии. Если ее нужно сохранить неизменной, принимаются соответствующие меры – минимизируется нагрев, применяются зажимы.
Края заготовок в местах соединения очищаются от следов коррозии, грязи, краски и т. п.
Далее заготовки закрепляются или устанавливаются в необходимом положении – в соответствии с технологией.

По завершении подготовительных работ, когда заготовки закреплены, выполняют предварительные точечные сварочные прихваты – на расстоянии друг от друга не более 5-10 см. Это позволяет избежать многих негативных эффектов – прожига, наплывов, деформации.

Видео о том, как варить электродом металл 1 мм:

Есть две основные техники, как варить тонкий металл электродом 2 мм – это:

Первый вариант, как правило, применяется, когда края заготовок располагаются внахлест. Негативные эффекты, такие как, прожог, наплывы и искривления, либо минимизируются, либо вовсе не проявляются. Это дает возможность использовать большие параметры силы тока, диаметра электрода и меньшую скорость ведения шва.

Вторая технология используется для деталей с наименьшей толщиной при соединении встык. При этом характеристики силы тока, диаметра электрода используются минимальные, а скорость ведения шва – максимальная. Сварка в данном случае осуществляется короткими участками с примерно одинаковым шагом.

Рекомендация! При сваривании тонкостенных деталей встык для снижения предотвращения перегрева, и, как следствие, прогорания металла, с обратной стороны формируемого шва подлаживают медную подложку или проволоку. Благодаря высокой теплопроводности материал быстро отводит тепло и не допускает прожига заготовок.

Видео о правильном подборе силы тока при сварке тонкого металла:

Виды сварных швов

Для качественного соединения деталей в различных условиях необходимо правильно подбирать виды сварных швов, которые будут соответствовать всем требованиям. Несмотря на то, что их общее количество насчитывает несколько сотен, все они собраны в удобную и понятную классификацию.

Не менее важным вопросом является и проверка качества шва после его создания. В нашей статье мы расскажем, какие бывают сварные соединения, по каким признакам их классифицируют, а также поговорим о том, как происходит их проверка, и перечислим наиболее распространенные дефекты.

Слои сварного шва

Сварной шов – место, в котором соединяются кромки обрабатываемых деталей и конструкций. Формируется он под воздействием электрической дуги, расплавляющей металл заготовок. Разные виды сварных швов выполняют различными способами в зависимости от материала соединяемых изделий, их толщины и формы, мощности используемого для работы оборудования и т. п.

Независимо от вида, сварной шов состоит из нескольких разграниченных между собой слоев:

Область наплавления металла – выглядит как единый литой слой, формирующийся при взаимодействии плавящегося электрода и кромок соединяемых заготовок. Металлические частицы в этой зоне очень твердые, мелкие и плотно спаянные друг с другом. Из-за нарушения технологии проведения сварных работ в этой области появляются дефекты.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Причина их образования может заключаться в воздействии кислорода, попадании шлаков, частиц флюса и т. п.

Зона сплавления металлов – образуется за счет термодиффузии, которой обладают обрабатываемые материалы. При активном взаимодействии молекул одного металла с молекулами другого глубина их проникновения составляет свыше 50 % монолитного наплавления. Для этой области не характерна однородность, в ней могут присутствовать соединения углерода с железом, хромом, азотом и пр.

Слой термического воздействия – структурно напоминает металл, образующийся в процессе поверхностной закалки. Область механического сплава граничит с так называемой белой зоной. Металл в этой области обладает максимальной твердостью и прочностью. Появление этой участка особенно заметно при сварке в защитной среде инертных газов. Возникает он благодаря тепловой энергии, которая уже не расплавляет материал заготовки.

Зона структурных преобразований материала – расположена следом за белым слоем. Изменения в структуре металла зависят от его марки.

Переходная область за которой следует основной металл. Слой включает в себя компоненты, образующиеся при незначительных температурных колебаниях (троостит, перлит, аустенит и др.).

Таким образом, ни один из видов сварных соединений и швов нельзя назвать однородными и гомогенными. Качество их составных частей влияет на надежность и прочность соединения в целом.

Основные виды сварных швов

Стыковые соединения.

Это простейшие сварные швы, используемые для соединения торцевых частей деталей, расположенных на одной плоскости или ровной поверхности. Если заготовки имеют разную толщину, то поверхности могут быть смещены относительно друг друга. Стыковой вид сварных соединений используют при работе с листовыми металлами, для сварки труб и резервуаров. Среди преимуществ этого способа обработки заготовок можно отметить высокую скорость работы, небольшой расход материалов. К недостаткам метода относится необходимость тщательной подготовки кромок соединяемых деталей.

Угловые соединения.

Этот вид сварных швов используют в том случае, когда металлические заготовки соединяют под углом друг к другу. При разнице в толщине металла толстостенная деталь размещается снизу и, расплавляясь, образует сварочную ванну. Этот прием помогает предотвратить появление таких дефектов, как подрезы и прожиги. Чтобы сделать шов более прочным, место соединения деталей проваривают с обеих сторон. Для внутреннего угла используют ток небольшой мощности, в таком случае снаружи не образуется закругления.

Для создания такого вида сварных соединений используют способ «в лодочку». Заготовки располагают под нужным углом относительно друг друга и слегка прихватывают их. Непосредственно сварку выполняют, установив конструкцию в положение плывущего кораблика. Расплавленный металл будет равномерно стекать с двух сторон обрабатываемых заготовок. Такой прием помогает избежать образования дефектов.

Угловой вид сварных швов подходит для работы с небольшими по размеру строительными каркасами, емкостями, навесами, элементами автомобильных кузовов, а также используется для сварки элементов конструкций в труднодоступных местах.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Нахлесточные соединения.

Этот вид сварных швов применяют при необходимости соединения металлических листов, расположенных параллельно друг другу, при этом край одного из листов слегка накладывается на край другого. Чтобы увеличить прочность соединения, а также предотвратить попадание внутрь шва влаги и, как следствие, появление коррозии, область стыка деталей проваривают с двух сторон. Нахлесточные швы подходят для соединения заготовок толщиной не более 1,2 см.

Технология не требует высокой квалификации мастера, поскольку отсутствует необходимость в тщательной подготовке поверхностей свариваемых деталей, вероятность появления прожигов при применении этого способа минимальна. К недостаткам такого вида соединения относится больший расход металла по сравнению с другими.

Тавровые соединения.

При тавровом соединении заготовки сваривают под прямым углом или незначительно отклоняющимся от угла 90° относительно друг друга. При толщине деталей свыше 0,4 см шов выполняют с двух сторон. Кромки вертикальной заготовки должны быть тщательно подготовлены. Технологию используют в основном при сборке несущих конструкций. По возможности ее элементы следует располагать «в лодочку», чтобы повысить прочность узлов.

Торцевые соединения.

Торцевой вид сварных швов предполагает соединение плотно прилегающих друг к другу краев заготовок. Угол между ними не должен превышать 30°. При помощи такой технологии изготавливают кожухи, вентиляционные короба, контейнеры, металлические шкафы и др.

Среди достоинств этого способа соединения металлов можно отметить небольшую вероятность появления прожогов, внутренних деформирующих напряжений. К недостаткам относятся повышенный расход материалов, риск возникновения коррозии в случае попадания влаги внутрь соединения.

Классификация сварных швов

Различные виды сварных швов выделяют в зависимости от:

пространственного положения заготовок;
конфигурации;
степени выпуклости соединений;
количества подходов;
направления прилагаемого усилия и вектора воздействия внешних сил;
вида сварки;
протяженности шва.

Пространственное положение сварного шва влияет на выбор технологии сварки и уровень сложности работы. В зависимости от положения в пространстве выделяют следующие виды сварных швов:

нижние – самые простые в исполнении, могут выполняться начинающими сварщиками;
горизонтальные;
вертикальные;
потолочные – наиболее сложные, требуют от мастера высокой квалификации и опыта работы, поскольку в данном случае увеличивается степень травмоопасности для сварщика из-за вероятности попадания на него капель расплавленного металла.

В зависимости от конфигурации выделяют следующие виды сварных швов:

прямолинейные;
криволинейные;
кольцевые.

В зависимости от степени выпуклости существуют следующие виды сварных швов:

При выполнении вогнутых и плоских швов расходуется меньше металла, однако их качество нельзя назвать высоким. Выпуклые отличаются большей прочностью. Однако слишком рельефные сварные соединения накапливают высокие напряжения.

Для выполнения разных видов сварных швов используют различные типы сварки:

электрическую дуговую;
автоматическую и полуавтоматическую под флюсом;
электродуговую в среде защитных газов;
электрошлаковую;
электрозаклепочную;
контактную;
пайку.

В зависимости от протяженности различают следующие виды сварных швов:

сплошные – более прочные, качественные, устойчивые к коррозии;
прерывистые (в свою очередь делятся на цепные и шахматные) – более дешевые в исполнении, требующие меньших усилий, но при этом менее прочные и подверженные коррозии.

Методы контроля качества сварных швов

Любые сварные соединения в обязательном порядке подвергаются контролю качества выполнения. Самые высокие требования предъявляют к несущим конструкциям и ответственным узловым соединениям. Готовые детали и конструкции оценивают визуально, а также при помощи других видов контроля сварных швов:

Капиллярный способ.

Самый распространенный метод, требующий применения специальных жидкостей – индикаторов, или пенетрантов. Ярко окрашенные жидкие составы проникают в малейшие трещины сварных соединений. Таким образом, окрашивание определенной области шва свидетельствует о наличии в ней дефектов. Увидеть их можно невооруженным глазом.

Индикаторы наносят на сухую очищенную поверхность изделия или конструкции. Если деталь небольшая, ее полностью погружают в емкость со специальной жидкостью. Более крупные изделия смачивают пенетрантом или наносят его с помощью баллончика. При вакуумном способе проверки качества жидкость втягивается в пустоты швов, при компрессионном – попадает внутрь сварных соединений за счет давления воздуха, при ультразвуковом – под воздействием ультразвука, при деформационном – благодаря колебаниям звуковых волн.

Магнитная дефектоскопия.

Подходит для контроля качества разных видов ферромагнитных сварных швов. Способ помогает обнаружить внутренние трещины, включая микротрещинки, и инородные включения. Контроль проводится при помощи дефектоскопа – аппарата, создающего магнитное поле.

Различают несколько видов контроля сварных швов при помощи магнитного дефектоскопа:

Магнитопорошковый предполагает использование ферримагнитного порошка, в составе которого присутствуют частицы железа. Он может быть сухим, в виде водной эмульсии или суспензии. Состав скапливается в области дефекта, определяя его форму и размеры.
Магнитографический, при котором контроль осуществляют с помощью ленты-магнитоносителя. Информация с нее записывается дефектоскопом.

Индукционный способ.

Контроль качества разных видов сварных швов выполняют индукционными катушками, соединенными с регистраторами. Катушку перемещают вдоль шва, при обнаружении дефекта магнитный поток меняется, его изменения регистрируются специальным прибором.

Ультразвуковой способ.

При обнаружении дефекта сварного соединения меняется направление ультразвука. Изменение регистрируется специальным прибором. У ультразвукового метода несколько разновидностей. Он подходит для выявления большого количества недочетов, в том числе для проведения контроля качества разных видов сварных швов. К его достоинствам также относятся безопасность и возможность использования при выездных работах.

Радиационный способ.

С его помощью можно выявить трещины, непровары, инородные включения в зоне соединения заготовок. Разные виды сварных швов просвечивают рентгеновскими и гамма-лучами с регистрацией результатов специальной аппаратурой. На полученной рентгенограмме видны дефекты.

В ГОСТ 5264-80 перечислены и подробно описаны основные виды сварных швов, а также предъявляемые к ними требования.

Наиболее распространенные дефекты сварных швов

Наиболее часто встречающимися видами дефектов сварных швов являются следующие:

Непровары – возникают, если при обработке заготовок используется маломощный ток, дуга перемещается вдоль места соединения слишком быстро, шов накладывается мимо линии стыка (у сварщика в защитной маске ограничен обзор).
Наплывы – представляют собой бугры, неравномерные волны застывшего металла в области соединения заготовок. Причины их появления – нарушения технологии выполнения вертикальных и потолочных швов, неравномерная скорость создания сварного соединения в нижнем положении.
Подрезы – могут появиться на боковой части сварного шва, если сварщик использует слишком мощный ток или неправильно перемещает электрод при работе. Дефект представляет собой выхваченные области из основного материала.
Поры – образуются, если поверхность обрабатываемого металла не была предварительно очищена либо при сварке в среде защитного газа сварщик некачественно защитил сварочную ванну от попадания в нее воздуха.
Кратеры – представляют собой отверстия в конце сварного шва, из-за которых соединение перестает быть герметичным. Причина возникновения дефекта – резкое прерывание дуги при аргонной сварке или попадание шлака при ручной дуговой сварке.
Трещины – образуются, если сварной шов слишком резко охлаждают, например, помещая изделие в холодную воду. При работе с чугуном причиной образования дефекта является неравномерный прогрев заготовки.

Научиться выполнять разные виды сварных швов можно самостоятельно, начиная с простых соединений и постепенно переходя к более сложным. Самые легкие для исполнения – нахлесточные швы, самые трудные – потолочные.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Классификация сварных соединений

Трудно переоценить значение сварки в народном хозяйстве и при решении личных задач. Сварка обладает большими преимуществами перед другими видами соединений. Имеются различные методы и способы ее применения. Сварщик, осуществляя этот технологический процесс, как правило, не подозревает, что он в этот момент устанавливает путем совместного нагрева межатомные связи в свариваемых им элементах.

Зато он должен обладать более практичными знаниями - классификацию сварных соединений и получаемых в результате швов. Имеются нормативные материалы, где изложены описания различных видов швов, получаемых таким способом. Наиболее популярный из них - ГОСТ-5264. В межгосударственном стандарте ясно и точно определена классификация сварных швов, имеются необходимые условные обозначения сварных соединений, их конструктивные элементы и размеры, описаны технологические особенности.

Позиции, по которым осуществляется классификация

Согласно нормативным документам классификация сварочных швов имеет подразделения в зависимости от их положений, необходимой длине, направленности усилий, числу проходов, особенностям выполнения, в частности количеству слоев. Существуют различные виды сварных узлов в связи с условиями работы. Готовые швы классифицируется по их ширине и наружной форме.

Положение в пространстве

Классификация сварных швов по месту выполнения предлагает всего четыре варианта расположения сварных швов:

внизу;
сверху;
горизонтально;
вертикально.

При возможности опытные сварщики сами выбрали бы нижнее положение и посоветовали то же самое новичкам. Преимущества этого положения очевидны, зато каждый из оставшихся вариантов имеет свои особенности при выполнении. Всех их объединяет главная проблема - сила тяжести, под действием которой металл начинает стекать вниз.

Верхнее положение иначе называется потолочным. В этой подгруппе оно считается самым сложным. Начать с него обучение профессии сварщика не стоит - здесь потребуется настоящее мастерство. Электрод может быть только в одном положении - вертикально вверх, что трудно и без того в неудобном положении исполнителя. Сварку следует выполнять круговыми движениями с постоянной скоростью. Дуга не должна быть длинной. Несмотря на выполнение всех рекомендаций, такой шов не всегда может получиться очень качественным.

При горизонтальном положении варить допускается как направо, так и налево. Угол наклона электрода должен быть достаточно большим с учетом величины тока. При значительном стекании металла проблему можно частично решить, увеличив скорость движения, что даст уменьшение нагрева. Еще один вариант - периодически отрывать дугу, давая время на остывание металла.

В отличие от горизонтального положения при вертикальном вниз будет стремиться не вся сварочная ванна, а только капли металла. Шов сваривается в любых направлениях, а дуга делается короткой.

Протяженность

Основная градация по протяженности заключается в разделении на два вида: сплошной и прерывистый. Если с определением сплошного все понятно, то прерывистым называется шов, технология применения которого предусматривает наличие постоянного интервала. Прерывистый сварной шов в свою очередь делится на цепной, шахматный и точечный.

Сварные швы могут выполняться на одной или обеих сторонах. Соединения на цепных дорожках находятся друг против друга. Сварной шов шахматный предполагает сварку, произведенную в шахматном порядке.

ГОСТ 5264 регламентирует правила обозначение сварного шва. В чертежах должно быть указано, имеет ли он цепное или шахматное расположение. Обозначение содержит сведения о размерах. Так, прерывистый сварной шов 50/100 означает, что его длина составляет 50 мм, а шаг - 100 мм. Шаг сварного шва 100/100 имеет такой же размер, как и длина. Прерывистый сварной шов с шагом, длина которого составляет 40 мм, а шаг - 120 будет обозначаться 40/120.

Если требуется указать данные нестандартного сварного шва, то его конструктивные размеры устанавливаются таким образом, чтобы они соответствовали поставленной задаче. Точечный способ не требует наличия сварочной ванны. Элементы металлических изделий при таком способе скрепляются, применяя нахлесточное сварное соединение.

Направление усилий

Еще одной группой квалификации является разделение по направлению прилагаемых усилий.

Дифференциации подвергаются сварные швы вдоль сечения:

При фланговом или продольном способе усилие направлено параллельно оси шва.
При лобовом или поперечном варианте усилия составляют с осью прямой угол.
Комбинированный метод сочетает первые два способа.
При косом варианте действие усилия находится под углом к оси шва.

Форма поверхности

Классификация сварных соединений включает в себя разделение по внешнему виду формы поверхности сварных швов. Существует три вида:

Нормальные. Название говорит само за себя.
Выпуклые. Иначе - усиленные.
Вогнутые. По другому - ослабленные.

Преимущества каждый вид имеет в зависимости от условий работы. Выпуклые швы являются многослойными. Они находят применение, когда скрепляемое соединение предстоит использовать под статическими нагрузками.

Однако, следует учитывать, что увеличенный наплыв приведет к дополнительному расходу электродов, что повышает себестоимость процесса. Вогнутые применяются, когда скреплять предстоит листы из тонкого металла. При динамических нагрузках лучше использовать швы плоские или вогнутые, поскольку в этом случае отсутствует большой перепад между основным материалом и швом.

Условия, в которых предстоит работать узлу, имеющему сваренные поверхности

Разделение зависит исключительно от условий эксплуатации узла изделия. К рабочим относятся сварные швы, которым предстоит принимать на себя нагрузки, иногда значительные. Нерабочие швы являются просто соединительными или связующими. Естественно, в предъявляемых к ним требованиях имеется существенная разница. Рабочие швы необходимо подвергать контролю подходящими для этого методами.

Сварной шов, являющийся нерабочим, но находящийся в неблагоприятных погодных условиях, должен быть избавлен от пустот и трещин.

По ширине

Согласно этому критерию сварочные швы бывают двух видов:

При работах наплавочного характера применяют уширенный вариант. Если предстоит сваривать листы тонкого металла, выбирают ниточные швы.

Число слоев

Слои иначе называют проходами. Классификация по этому признаку насчитывает два варианта

однослойные или однопроходные;
многослойные или многопроходные.

Многослойный сварочный шов имеет свою особенность - это такой шов, в котором число слоев совпадает с количеством проходов. Если же какие-то слои были выполнены за несколько проходов, то они получат название многопроходных. Сфера применения многослойных швов - стыковое сварное соединение. Многопроходный вариант используется для угловых швов и с тавровой конфигурацией.

При многопроходном методе наложение последующего слоя происходит на неостывший предыдущий. Перед этим необходимо успеть быстро удалить сварочный шлак. Если сварка производится на участке длиной от 200 мм, то ее ведут в разных направлениях. При наложении следующего слоя в предыдущем происходит отжиг, что положительно влияет на структуру и механические характеристики сварного шва.

Характер выполнения

По характеру выполнения сварные швы делятся на односторонние и двусторонние.

Односторонний шов располагается с одной стороны, а двусторонний - по обе стороны.

Дополнительные технологии

Соединение сваркой может производиться с применением различных дополнительных технологий. К основным видам относятся следующие:

Подварочный. Предварительный шов. Предотвращает прожоги при осуществлении основного процесса.
Прихватка. Фиксирует детали, приготовленные для процесса сваривания.
Временный. Скрепляет заготовки на необходимое время, а затем удаляется.
Монтажный сварной шов. Применяется при монтаже всевозможных конструкций.

Дополнительные технологии облегчают проведение основного процесса и увеличивают положительные характеристики сварных швов.

Виды сварок

Качество сварных швов во многом зависит от применяемого оборудования. Основные сварочные виды:

Ручная дуговая. Этим способом можно скрепить детали из металлов любой толщины.
Автоматическая. Из оборудования требуются трансформатор, выпрямитель или инвертор.
В инертном газе. Соединение получается очень прочным. Инертные газы предохраняют металлические детали от окисления. К плюсам относятся отсутствие шлаков и отходов, а также аккуратный внешний вид.
Газовая. Шов осуществляется под действием температуры горения газа из горелки.
С помощью паяльника.

Вид сварки выбирают, исходя из требованиям к сварному шву.

Вид сварных соединений

К основным типам соединений, произведенных с помощью сварки, относятся:

Стыковые. Особенностью расположения является то, что все свариваемые детали находятся в одной плоскости.
Угловые. Соединяемые элементы могут располагаться друг относительно друга под любым углом.
Нахлесточное. Детали располагаются параллельно друг другу.
Тавровые. Под углом располагаются торец одной детали и поверхность другой.
Торцовые. Свариваемые детали совмещены своими поверхностями.

Сварка стыковых соединений находит широкое применение для соединения деталей в конструкциях из листового металла, труб и резервуаров. Технология сварки стыковых соединений состоит в том, что две свариваемые детали соединяют между собой торцовыми поверхностями. Детали при этом должны располагаться на одной плоскости.

Сварка встык, как иначе называют стыковой вид сварки, является соединением простым и надежным. Рекомендуется применять ее в конструкциях, подвергающихся действию переменного напряжения. Метод обеспечивает высокую прочность и наименьшие деформации. Сложностью применения является необходимость тщательной подгонки кромок друг к другу. Достоинствами являются экономия расходных материалов и небольшое время, необходимое для проведения процесса. Особые требования предъявляются к выбору электродов.

Имеются различные способы сварки стыковых швов:

на весу;
на подкладке из меди;
на стальной подкладке;
при выполнении предварительного подварочного шва.

Сваркой на весу получить хороший провар основания шва достаточно трудно. Более предпочтительными являются методы с использованием медной или стальной подкладки. Они должны быть сильно прижаты к сварным кромкам. Это уменьшит вероятность вытекание из ванны жидкого металла. Подварочный шов выполняется с другой стороны, если имеется такая возможность.

Небольшие детали свариваются без разделки кромок. В зависимости от толщины деталей сварка может быть с одной стороны или с двух. Электродом совершают колебательные движения. Во время совершения такого вида сварки надо следить за равномерностью расплава обеих кромок на необходимую глубину.

Преимуществами сварки встык перед другими способами являются уменьшение расхода электродов и электрических ресурсов, простота контроля процесса сварки. Толщина свариваемых деталей не обязательно должна быть одинаковой. Усилить шов в этом случае поможет замковое соединение.

Угловые сварные швы могут применяться для сварки емкостей и различных резервуаров. Они имеют ограничение - толщина металла должна быть не более 3 мм. Не используются в конструкциях, которые испытывают внутреннее давление большой величины. Угловые соединения кажутся простыми, но и в этом виде имеются сложности. Металл может стекать вниз на горизонтальную плоскость. Чтобы этого избежать, необходим постоянный контроль за движениями электрода и выдержка правильного угла его наклона.

Качественную угловую сварку получают в случае применения "лодочки". Если свариваются металлические листы неодинаковой толщины, то электрод следует располагать к утолщенной детали, чтобы обеспечить ей более сильный нагрев. Одновременно это предотвратит прожег тонкого металла. При сварке угловым методом необходимо соблюдение геометрических критериев: ширины, изогнутости, выпуклости.

Нахлесточное соединение применяется для сварки конструкций из металлических листов толщиной до 12 мм. Нахлесточный сварной шов является распространенным видом соединения сваркой. Его использование возможно, когда поверхности соединяемых деталей прилегают друг к другу плотно и без зазоров. Это обеспечивает перекрытие частей соединяемых элементов. Нахлесточное сварное соединение является достаточно простым и подойдет для начинающих без большого опыта в сварном деле. Его применение оправдано в местах, где необходимо достичь большого значения прочности на растяжения.

Швы при этом методе расположены на некотором расстоянии, что обеспечивает дополнительную прочность. Нежелательно применение, если существует нагрузка на излом. Расчет нагрузки соединения внахлест учитывает все виды существующих нагрузок для обеспечения необходимой прочности. К преимуществам способа относятся простота исполнения, высокое значение прочности на разрыв, небольшая себестоимость. В качестве подготовительных работ необходима только обрезка.

Тавровое соединение напоминает перевернутую букву "Т". Свариваются торец одной детали и поверхность второй под углом, который является прямым. Отклонения от значения угла должны быть минимальными. Применяется в сварке несущих конструкций. Необходима тщательная обработка поверхностей. Тавровые соединения удобно осуществлять в вертикальных и горизонтальных положениях.

Наиболее удобно сварку осуществлять в наклонном положении, используя принцип "лодочки". При этом процесс можно проводить в нижнем положении, что является неоценимым преимуществом. Скорость сварки увеличивается, уменьшается вероятность подрезов. Такой вид сварки является одним из наиболее прочных.

Расположение элементов обеспечивает дополнительную жесткость. Соединения тавровым способом позволяют осуществлять сварку в труднодоступных местах. Применяется для сваривания деталей различной толщины. При таких соединениях конструкции способны выдерживать большие нагрузки.

При торцовом виде соединения свариваются торцы двух деталей, а боковые стороны плотно друг к другу прилегают. Могут применяться как для тонких, так и для толстых материалов и деталей. Вероятность появления прожогов невелика, деформации и напряжения небольшие. К достоинствам относится высокая теплопроводность. Особые требования к поверхности торцов не предъявляются. Исполнение является несложным.

Интересное видео

Читайте также: