Сварка лежачим электродом это

Обновлено: 17.05.2024

Инвертор для сварки, или инверторный источник сварочного тока (ИИСТ) – это источник питания электрической дуги, посредством которой и происходит соединение деталей из металла под воздействием очень высокой температуры. На сегодняшний день это один из самых популярных аппаратов для ручной сварки.

Как работает ИИСТ

Напряжение сети 220 В переменного тока подается на выпрямитель. Далее в силовом блоке инвертора постоянный ток преобразуется снова в переменный, но с повышенной частотой, который подается на высокочастотный сварочный трансформатор. Затем напряжение через выпрямитель подается на дугу.

На выходе получается дуга на постоянном токе, более устойчивая, что и требуется для качественной сварки.

Достоинства данного аппарата:

За счет преобразования тока исследователи пришли к высокочастотному трансформатору, вес которого более, чем в 10 раз, меньше, чем у сетевого сварочного трансформатора. Масса его находится в пределах от 2 до 7 кг.
Сварочная дуга высокого качества.
Более сконцентрировано тепло к месту соединения, что повышает КПД.
Минимальное разбрызгивание металла.
Плавные регулировки сварочных характеристик.
Более аккуратный и ровный сварной шов.

Ограничение по коэффициенту загрузки. При продолжительной работе происходит нагревание внутренних элементов, необходимо давать остывать в процессе работы.
Повышенная чувствительность к влажности воздуха и конденсату внутри корпуса. Хранить инвертор рекомендуется в теплых сухих помещениях без резких перепадов температуры.
Высокий уровень создаваемых высокочастотных электромагнитных помех.

Организация рабочего места

Оборудование для сварочных работ:

Источник сварочного тока – сварочный инвертор или сварочный трансформатор.
Сварочный электрод – в данном случае берется плавящийся, изготовленный из сварочной проволоки, которая подразделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Поверх нанесен слой защитного покрытия, который тоже выполняет свою роль в этом процессе. Есть правило настройки преобразователя сварочного тока: чем толще электрод, тем большую мощность нужно выставить на сварочном аппарате.
Одежда сварщика – это защитный огнестойкий костюм, который закрывает все открытые части тела: брюки, куртка с длинными рукавами, перчатки, прочная обувь (брюки должны быть поверх ботинок), шлем-маска с защитным стеклом. Необходимо, чтобы одежда была без синтетики.
Молоток, для сбивания нагара. Напильник. Плоскогубцы.

Подготовка к процессу сварочных работ

Детали для сваривания подгоняются по размеру. Зачищаются от ржавчины и загрязнения.

Кабель массы подключается к одной из свариваемых деталей. Для надежного контакта это место зачищается до металла, можно применить напильник.

Электрод вставляется концом без напыления в держатель. Сварочный аппарат включается в сеть.

В соответствии с размером электрода выставляется сила тока. Можно руководствоваться табличными значениями. Всегда следует помнить, что слишком высокое значение силы тока будет резать металл, для чего ее и нужно использовать, а недостаточная – не даст дугу хорошего качества.

Процесс сварных работ

В процессе сварки горит электрическая дуга между металлом детали и электродом, расплавляя их.

Правильный розжиг дуги

Розжиг дуги можно сделать следующим способом: краткие касания кончиком электрода у начала сварного шва. Задача в том, чтобы электрический ток пробил воздушный промежуток и напыление на электроде.

Возможные причины, когда электрическая дуга не зажигается: качество подключения «массы», необходимо очистить кончик электрода от обсыпки, увеличить силу тока.

Траектория движения электрода при сварке

При сваривании вертикальных поверхностей сварной шов ведется снизу вверх.

При горизонтальном размещении направление движения электрода зависит от удобства выполнения шва.

Во время сварки электрод располагается под углом 30 0 – 60 0 к поверхности металла на расстоянии 3 – 5 мм от него.

Движение электрода идет поступательно – по принципу «елочка».

Для более ровного ведения шва можно отметить его место мелом.

Ускорять или замедлять ведение шва необходимо в зависимости от состояния сварной ванны — объема жидкого металла.

Завершение

По завершении процесса сварки очистить сварной шов от образовавшегося нагара. Осмотреть внимательно место сварки на предмет зашлакованности или пропуска.

Сварка лежачим электродом

Сварку лежачим электродом можно применять для повышения производительности ручной сварки коротких прямолинейных швов.

Рис.1. Сварка лежачим электродом

Схема сварки лежачим электродом дана на рисунке 1. Толстопокрытый электрод 1 кладется в разделку шва 2. С помощью вспомогательного угольного или металлического электрода 3 возбуждается дуга между свариваемым металлом и концом лежачего электрода. Дуга горит под слоем электродного покрытия и перемещается по длине электрода по мере его плавления.

Для ускорения процессов можно вторым электродом вести сварку обычным способом, плавя его позади дуги лежачего электрода. Длина лежачего электрода во избежание сильного перегрева его должна быть не больше 1250 мм. Покрытия наносятся на электрод более толстым слоем, чем обычно, толщиной от 1,5 до 3 мм в зависимости от диаметра электрода. Схема включения лежачего электрода в сварочную цепь показана на рисунке 2.

1 - электрод; 2 - наплавленный металл; 3 - свариваемый металл; 4 - дроссель; 5 - трансформатор
Рис. 2. Схема включения лежачего электрода в цепь

При многослойной сварке в шов можно закладывать одновременно несколько электродов, как показано на рисунке ниже. Каждый из электродов, уложенных в шов, питается от отдельного сварочного трансформатора.

1 - свариваемый металл; 2 - электроды; 3 - медная накладка; 4 - бумага для предохранения медной и стальной накладок от подгорания; 5 - стальная накладка; 6 - нижняя подкладка
Рис.3. Укладка нескольких лежачих электродов при многослойной сварке

Более усовершенствованным способом сварки лежачим электродом является сварка под слоем флюса. Этот способ предложен Д. А. Дульчевским и в дальнейшем разработан В. И. Кузнецовым и М. И. Кунис. Он отличается простотой, не требует специального оборудования и обеспечивает высокое качество наплавленного металла.

Длина электрода при этом способе ограничивается только прямолинейностью стержня, способом подвода тока, а также возможностью получения равномерного зазора между стержнем и свариваемым металлом. Дуга возбуждается замыканием конца электрода и металла посредством кусочка графита или тонкой проволоки. Этим способом могут свариваться не только прямолинейные швы, но и круговые или фигурные. Но только для швов разных очертаний нужно изготовить соответствующую раму для крепления прижимных контактов. Пример применения этого способа для сварки двутавровых балок показан на рисунке ниже.

При включении тока возникает электрическая дуга между концом электрода и свариваемым металлом, горящая под слоем флюса. По мере плавления электрода дуга перемещается от одного контакта к другому, а расплавляемый ею металл образует валик сварного шва. Дуга под слоем флюса горит устойчиво и равномерно. Ток применяется следующий:

при диаметре электрода 4 мм - 220-260 А
при диаметре электрода 10 мм - 580-620 А

1 - электрод; 2 и 6 - сварочные провода; 3 - балка; 4 - прижимный контакт; 5-струбцина; 7 - пружина контактов
Рис. 4. Сварка швов двутавровой балки лежачим электродом под флюсом

Также в практике применяют еще один способ наплавки и сварки лежачим электродом под флюсом. Голый электрод соответствует по длине и конфигурации свариваемому или наплавляемому участку. Поверхность электрода, прилегающая к изделию, предварительно смачивается жидким стеклом и покрывается слоем гранулированного флюса. Электрод укладывается на место наплавки или сварки, прижимается токоведущим контактом и засыпается флюсом. При включении тока и возбуждении дуги другим электродом происходит самопроизвольное плавление электрода без применения специальных мер или механизмов по управлению процессом. Процесс наплавки или сварки выполняется круглыми или пластинчатыми электродами (рис.5). Более технологичной оказалась сварка неподвижным плавящимся электродом с обмазкой. Электрод укладывается в разделку шва и подключается к источнику сварочного тока. С помощью другого электрода возбуждается дуга между свариваемым металлом и свободным концом лежачего электрода. Горение дуги поддерживается за счет процессов саморегулирования, происходящих в сварочной дуге. По мере плавления дуга перемещается вдоль изделия. Сечение шва равно сечению стержня электрода. На электродный стержень круглого или другого сечения диаметром 6-8 мм предварительно наносится слой покрытия толщиной 1,5-3 мм в зависимости от сечения. Лучшие результаты достигаются в том случае, когда обмазка наносится на электродный стержень эксцентрично или частично удаляется с одной стороны. Длина электрода во избежание сильного перегрева ограничивается 1200-1250 мм и должна быть равна или кратна длине шва.

1 - лежачий электрод; 2 - сварочный флюс; 3 - токоподвод к сварочному электроду; 4 - сварочный электрод; 5 - ограничивающей уголок;. 6 - свариваемое изделие
Рис. 5. Схема наплавки и сварки лежачим плавящимся электродом под флюсом

Наплавка неподвижным плавящимся электродом, как один из способов широкослойной наплавки, часто применяется для восстановления и упрочнения рабочих поверхностей деталей и узлов сложной формы, где использование механизированной наплавки невозможно, а ручная наплавка менее качественна и производительна.

Ивочкин И. М. разработал способ наплавки лежачим плавящимся электродом с дополнительным порошкообразным присадочным металлом. На наплавляемый участок изделия (рис. 6) насыпается изолирующий слой сварочного флюса толщиной 3-4 мм, на который укладывается пластинчатый голый электрод. На поверхность электрода равномерным слоем насыпается гранулированный присадочный металл так, чтобы он вместе с электродом был изолирован от изделия ранее насыпанным слоем флюса. Сверху на дополнительную присадку насыпается флюс. В результате электрод и гранулированный металл оказываются размещенными среди сварочного флюса. Один конец электрода крепится к токоподводу, другой замыкается на изделие порошкообразным металлом. Этим обеспечивается автоматическое надежное возбуждение дуги при включении источника питания. Возникшая дуга самопроизвольно перемещается по торцу электрода, расплавляет его и дополнительную присадку. Этот способ может быть использован и при сварке. Особенностью предложенного способа является то, что с целью повышения производительности и качества наплавки масса гранулированного присадочного металла берется в количестве, большем 100%-й массы электродов.

1 - свариваемое изделие; 7 - изолирующий слой флюса; 3 - пластинчатый электрод; 4 - дополнительный порошкообразный присадочный металл; 5 - сварочный флюс
Рис. 6. Схема наплавки неподвижным лежачим электродом с дополнительным порошкообразным присадочным металлом

В принципе пост для сварки и наплавки неподвижным плавящимся электродом включает источник питания сварочной дуги, сварочное устройство со специальным электрододержателем, контрольные приборы, соединительные кабели, емкости для хранения флюса и порошкообразного присадочного металла. Сварочное устройство представляет собой стол для размещения наплавляемых или свариваемых изделий и изолированного от него специального электрододержателя, подвижно закрепленного на трубчатой стойке и снабженного винтовым механизмом для регулирования его положения по высоте и в плане. В качестве источника сварочного тока можно использовать многопостовой выпрямитель ВДМ-3001 с жесткой характеристикой. Указанное оборудование обеспечивает работу в широком диапазоне энергетических и технологических параметров сварочных процессов. На рис. 7 представлена электрическая схема поста. Однако, в зависимости от конструкций изделий, для которых предназначен пост, его устройство меняется.

1 - электрод; 2- изделие; 3 - электрододержатель
Рис.7. Электрическая схема поста для наплавки неподвижным лежачим электродом с порошкообразным присадочным металлом

В целях экономии металла и уменьшения токарной обработки фланцы предложено изготавливать из металла небольшой толщины, наплавляя на поверхность Уплотнительный валик неподвижным плавящимся электродом с дополнительным порошкообразным присадочным металлом. Установка для наплавки валиков неподвижным плавящимся электродом под флюсом с дополнительной присадкой разработана Гипромонтажиндустрией (рис. 8). Она состоит из стола, к которому прикреплены направляющие для перемещения стоек электрододержателей с токоподводами. Наплавка на полосы металла, из которых изготовлены фланцы, может осуществляться «напроход» по длине полосы (электрод закреплен в одном электрододержателе) или от середины к концам полосы (электроды закрепляются в двух электрододержателях). Электроды можно применять круглые и пластинчатые.

1 - стол; 2 - направляющие; 3 - электрододержатель; 4 - токоподвод
Рис. 8. Установка для наплавки неподвижным плавящимся электродом с порошкообразным присадочным металлом валиков на заготовки плоских приварных фланцев

Создана установка для наплавки под флюсом неподвижным плавящимся электродом с порошкообразным присадочным металлом цилиндрических поверхностей. Установка (рис. 9) состоит из рамы, на которой закреплены манипулятор и стойка с наплавочной головкой. Манипулятор предназначен для вращения и придания горизонтального положения по образующим наплавляемых поверхностей деталей, закрепленных на планшайбе. На планшайбе крепится также флюсоудерживающее устройство. Грузоподъемность манипулятора 250 кг. Наплавочная головка предназначена для закрепления пластинчатых электродов и снабжена токоподводом для присоединения одного или двух кабелей.

Рис. 9. Установка для наплавки неподвижным лежачим электродом с порошкообразным присадочным металлом цилиндрических поверхностей

Для наплавки неподвижным плавящимся электродом под флюсом с порошкообразным присадочным металлом грунтозацепа башмака гусениц беговой дорожки трактора Т-100М и Т-130 применяют специальную установку (рис. 10). Установка состоит из рамы, на которой устанавливается башмак, водоохлаждаемой формирующей медной подкладки и электрододержателя для пластинчатых электродов с токоподводом. Водоохлаждаемая подкладка установлена под углом 10-15° к поверхности рамы, что создает наиболее благоприятные условия для формирования наплавляемого валика на грунтозацеп. В качестве источников питания сварочной дуги рекомендуются выпрямители ВКСМ-1000, ВДМ-1001 или другие аналогичные источники с набором балластных реостатов.

1 - рама; 2 - роликовый конвейер; 3 - стол с формирующей подкладкой; 4- электрододержатель с токоподводом
Рис. 10. Установка для наплавки неподвижным лежачим электродом с порошкообразным присадочным металлом грунтозацепа башмака трактора

Для восстановления изношенных поверхностей беговой дорожки звеньев гусениц тракторов Т-130 и Т-100М наплавкой неподвижным плавящимся электродом с дополнительной присадкой изготовлена специальная установка (рис. 11). Установка состоит из пространственной четырехстоечной станины, коробчатого сварочного узла, в котором располагается наплавляемое изделие, пультов управления процессов сварки и пневмооборудованнем, двух электрододержателей с токоподводами, флюсоаппарата для засыпки флюса в сварочную камеру и обратной подачей его в бункер после использования и просеивания выдвижного ящика с ситом для просеивания и сбора отработанного флюса с целью повторного использования, пневмоустройства. Подвергающееся наплавке звено устанавливают на штыри откидной стенки сварочной камеры и поворотом ее располагают в необходимом положении. Затем камеру засыпают флюсов до уровня поверхности беговой дорожки. На наплавляемую поверхность устанавливают пластинчатые электроды и закрепляют в электрододержателях. С помощью специального устройства электрододержатели поднимают на заданную высоту, обеспечивая тем самым нужный зазор между электродом и изделием. Сверху на пластины насыпают в необходимом, количестве слой порошкообразного присадочного металла с легирующими добавками и досыпают необходимое для ведения процесса наплавки количество Флюса. После включения сварочного тока кнопкой на пульте управления возбуждается сварочная дуга. По окончании процесса наплавки открывается днище сварочной камеры, ссыпается в ящик через сито использованный флюс, а наплавленное звено при открытом ящике и боковой крышке отбрасывается на решетку и транспортируется в накопитель. Пригодный для повторного использования флюс подается пневмотранспортом из ящика обратно в бункер флюсоаппарата. Все операции по подаче звеньев в сварочную камеру, закреплению их в камере, сбросу наплавленных звеньев, открыванию и закрыванию стенки и днища камеры осуществляются с пульта управления пневматикой. Засыпку порошкообразной дополнительной присадки и легирующих добавок производят вручную с использованием мерных черпаков. Для питания сварочной дуги рекомендуются выпрямители ВДМ-1001, ВКСМ-1000 или другие аналогичные источники с набором балластных реостатов.

1 - станина; 2 - пост со сварочной камерой; 3 - электрододержатели; 4 - пульты управления; 5 - флюсоаппарат. 6 - решетка для транспортировки звеньев; 7 - бункер с ситом для отработанного флюса; 8 - пневматические устройства
Рис. 11. Установка для наплавки с порошкообразным лежачим присадочным металлом беговой дорожки звеньев гусениц тракторов

Сварка лежачим электродом на практике

После написания статьи Сварка лежачим электродом возникли сомнения:

О возможности сварки лежачим электродом
О невозможности стабильного горения сварочной дуги
Даже если дуга будет гореть стабильно - сварной шов не сможет нормально формироваться
Даже если сварной шов и сформируется – усиления шва будет завышено и не будет проплавления корня шва

И мы решили опробовать и испытать данный метод.

Для апробации сварки лежачим электродом использовались:

2 пластины из Стали 20 толщиной 3 мм, без разделки кромок;
электрод УОНИ 13/55 ?3 мм;
пластины выставили с зазором 1 мм и сверху положили электрод.

Сразу оговорюсь, что делать специальный электрододержатель мы не стали, поэтому чтобы заставить электрод лежать пришлось задействовать фантазию и молоток.

После чего был включен источник питания.

Режимы сварки: Iсв=90-100А, постоянный ток, обратная полярность. Дугу зажигали другим электродом "чиркая" оголенным концом о торец лежачего электрода и свариваемой детали.

Процесс зажигания дуги и сам процесс сварки можно увидеть на видео ниже.

На фото ниже представлен сварной шов со шлаком, и после удаления шлака.

Пластины толщиной 3 мм полностью проплавились и корень шва сформировался удовлетворительно.

Но поскольку мы прекратили процесс сварки на половине электрода, нас немного смутило чрезмерное проплавление в конце корня шва (в народе "сопля"). Это означает, что в процессе сварки необходимо регулировать величину сварочного тока т.к. электрод и металл нагревается в процессе сварки и происходит вытекание металла.

Но вопреки всем скептическим мыслям:

Сварка лежачим электродом произведена;
Горение сварочной дуги было стабильно;
Сварной шов сформировался;
Усиление шва и провар были удовлетворительные.

Мы не остановились на достигнутом и решили идти дальше…

Сварка лежачим электродом в разделке кромок.

Исходные данные:

2 пластины из стали 20 толщиной 12 мм, с криволинейным скосом кромок (С23 ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные). Мы выбрали данный тип разделки специально для того, чтобы электрод лег плотно в радиус, несмотря на то, что данный тип разделки используется для толщин от 15 мм.

Электрод УОНИ 13/55 ?3 мм.
Режимы сварки: Iсв=80-100А, постоянный ток, обратная полярность.
Процесс установки электрода показал необходимость сделать больше радиус скругления, потому что электрод не плотно лег в разделку.

Укладка электрода в разделку как ожидалось

Укладка электрода в разделку как получилось

Процесс сварки лежачим электродом в разделке кромок:

Скажу кратко – ничего не получилось. Сварочная дуга "гуляла" по кромкам, наплавляя металл то на одну, то на другую сторону.
После этой попытки мы перевернули пластину и произвели сварку лежачим электродом корня шва без разделки, т.е. повторили и подтвердили наш первый опыт, но уже на пластине толщиной 12 мм.

1. В быту сварка лежачим электродом может использоваться для прямолинейных стыковых швов без разделки кромок небольших толщин 3-5 мм (особенно если вы хотите удивить соседа по гаражу).
2. В производстве сварку лежачим электродом можно применять для наплавки поверхностей прямолинейных деталей. Особенно если учесть тот фак, что вместо электрода можно использовать полосу и проводить процесс наплавки под слоем флюса.

ВНИМАНИЕ! Последующие утверждения не проверены и требует проведения испытаний.
1. Для сварки толстостенных деталей с разделкой кромок необходимо делать разделку с криволинейным скосом кромок с увеличенным радиусом скругления.
2. Для угловых швов процесс возможен, только если производить сварку в лодочку.

Как происходит сварка металла лежачим электродом, где применяется и какие марки электродов нужны?

Сварка лежачим электродом – это разновидность дуговой сварки, при которой электрод укладывается между деталями вдоль линии соединения, после чего зажигается дуга, и сварка происходит в автоматическом режиме.

Нюансы технологии и преимущества метода

Сверху и снизу будущего шва укладываются медные накладки – нижняя не дает стечь расплавленному электроду, а верхняя формирует ровную поверхность на стыке деталей и делает дугу закрытой. Электродов может быть несколько.

К преимуществам сварки лежачим электродом относят:

отсутствие открытой дуги;
уменьшение разбрызгивания окалины;
возможность сварки трех или четырех деталей друг с другом одновременно;
автоматизация процесса сварки.

Данный метод не требует ручного направления электрода и позволяет осуществлять сваривание сразу несколько групп деталей одним работником на одном сварочном агрегате, имеющим несколько держателей электродов.

Подготовка и материалы

Лучше использовать электроды, разработанные специально для данного вида сварки – марки ОСЗ-12, ОСЗ-15Н и ОСЗ-17Н. Из стандартных подойдет электрод марки Э-46. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей и особенностей материала – от 4 до 10 мм. Сварочный ток возрастает с увеличением диаметра электрода и варьируется в пределах 220-620 ампер.

Примерная стоимость электродов ОСЗ-12 на Яндекс.маркет

Стальная прокладка сверху медной выполняет роль груза, препятствующего скидыванию медной накладки парами сгораемой обмазки электродов. Толщина медных подкладок и накладок – от 2 до 5 мм.

Вместо меди допустимо использовать кирпичи с гладкой поверхностью или любой другой негорючий тяжелый материал с гладкой поверхностью.

Штангенциркуль нужен для отмеривания одинаковой ширины нижнего зазора с двух концов свариваемых деталей – размер зазора важен при использовании неплотно прилегающих подкладок из кирпича, чтобы электрод не растекся под деталями при расплавлении.

Описание процесса сварки

Процедура сварки включает следующие шаги:

Зачистка поверхностей деталей.
Установка нижней подкладки.
Установка деталей на подкладке.
Выставление ширины зазора и фиксация деталей неподвижно.
Укладывание электродов между деталями.
Установка защитной прокладки, медной и стальной накладок.
Пуск сварочной дуги.
Остывание и зачистка сварного шва.

Сначала электроды устанавливаются в держатель, потом укладываются между деталями – масса подключается к нижней подкладке. Максимальная длина свариваемого в один прием шва – 1,2 метра, так как при большей длине возникнет преждевременный перегрев остатка электрода.

Сварка лежачим электродом используется в основном для формирования прямых швов, но допустимо сгибать электрод по форме будущего шва не более, чем на угол в 30 градусов, так как перегиб приведет к осыпанию обмазки и обрыву электрода при сварке в месте обсыпания. По этой же причине нельзя использовать несколько стыкующихся электродов вместо одного длинного.

Прокладка из бумаги между медной накладкой и деталями используется для предотвращения преждевременного износа прокладки, при этом важно следить, чтобы края прокладки не выступали наружу, так как они могут самовозгораться при сварке и стать причиной пожара.

Запуск дуги можно осуществить двумя способами:

другим электродом, подключенным к этому же аппарату;
куском металла.

Если используется стационарный сварочный агрегат, лучше запускать дугу другим электродом, установленным в держателе, при этом важно закрепить держатель, в котором зажаты лежачие электроды, так как притяжение, возникающее при образовании дуги, может вытянуть лежачие электроды из-под подкладки. Для пуска дуги отрезком металла нужно соединить таким отрезком край свариваемой детали и конец электрода. Держать металлический отрезок нужно в электроизолирующих рукавицах.

Несмотря на то что сварочная дуга скрыта под поверхностью медной накладки, сварщику нужно использовать защищающую глаза маску, так как излучение дуги видно в начале и в конце сварки. Кроме того, существует риск откидывания недостаточно тяжелой накладки в процессе сварки и открытия дуги.

Располагать детали можно как в одной плоскости, так и под углом друг к другу, в этом случае зазор между деталями не устанавливается, а накладка подгоняется по форме усеченного уголка в разрезе.

Вместо медной накладки может использоваться сыпучий флюс, электроды в таком случае берутся без обмазки. Использование флюса в сварке лежачим электродом позволяет не ограничивать длину сварного соединения, формируемого за одну процедуру. Кроме того, электрод без обмазки можно изгибать на больший угол при сварке деталей с изгибами.

Когда нужно сварить три или четыре детали вокруг одного центрального шва, такие детали нужно расположить в следующем порядке:

Вниз укладывается самая массивная деталь.
По бокам – близкие по форме детали.
Поверх лежачего электрода укладывается наиболее легкая деталь.

Верхняя деталь должна покрывать лежачие электроды полностью и прижиматься грузом (обычно используют кирпичи). Для сварки более двух деталей лучше использовать пучок из трех или семи электродов.

С помощью лежачего электрода можно формировать не только стыковые соединения, но и сваривать плоские металлические листы, расположенные внахлест. Для этого верхняя накладка изготавливается в виде продольного металлического бруска, в котором проделана канавка для электродов. Накладка кладется на закрепленные внахлест листы канавкой с электродом вниз, при этом листы проплавляются насквозь, если их толщина до 8 мм, или насквозь проплавляется только верхний лист, если нижний достаточно толстый.

Если требуется сварить много однотипных пар деталей, то подобрать оптимальную толщину электрода, величину сварочного тока и ширину зазора можно опытным путем. Для этого нужно сваривать парные обрезки деталей лежачим электродом, после чего разрезать их поперек сварного шва и оценивать его качество – при выраженной границе шов-деталь нужно увеличить сварной ток, при наличии впадин – уменьшить ширину зазора, утолщать электрод или использовать пучок электродов.

Сварка лежачим электродом: метод без участия сварщика

Сегодня существует много разновидностей дуговой сварки. Особой популярностью в последнее время пользуется метод без участия сварщика. Такой сварочный процесс подразумевает применение лежачего электрода, который кладется посреди двух деталей вдоль соединительной линии, а затем дуга зажимается. Благодаря тому, что процесс варки происходит автоматически, он обычно используется в местах, куда доступ для выполнения традиционной сварки затруднен или невозможен.

Плюсы и минусы сварки лежачим электродом

Сварка лежачим электродом представляет собой современную технологию, при которой весь варочный процесс проходит без участия оператора. Данная методика направлена на увеличение производительности ручной дуговой сварки. Ее особенность заключается в том, что сварщику не нужно контролировать весь процесс, вести электрод и следить за длиной сварочной дуги. При этом может использоваться сразу несколько катодов.

К достоинствам технологии относятся следующие моменты:

отсутствие дуги открытого типа;
минимальная вероятность разбрызгивания нагара;
возможность одновременной сварки сразу нескольких элементов;
полная автоматизация процесса.

Несмотря на все достоинства, данная технология имеет и некоторые недостатки:

может использоваться только на коротких, прямолинейных участках;
не подходит для соединения металла, толщина которого превышает 5 мм;
трудности с подбором нужных значений сварочного тока для создания нормального шва;
риск прожига или непровара при неправильной настройке аппарата.

Сварка лежачим анодом отличается высокой производительностью, но не подходит для соединения сложных конструкций. Помимо того, надежность и прочность шва не всегда находятся на высшем уровне.

Необходимые материалы

Перед тем, как приступить к сварке лежачим катодом, нужно подготовить следующие материалы:

сварочный аппарат;
несколько обмазанных электродов;
подкладки из меди и стали;
штангенциркуль;
фиксаторы.

При выборе электродов следует выбирать марки, предназначенные именно для данной технологии. Наибольшей популярностью пользуются модели ОСЗ-15Н, ОСЗ-12, ОСЗ-17Н. При этом нужно смотреть, чтобы диаметр анода соответствовал толщине заготовки. Чем больше диаметр, тем больше сварочный ток (в общем, он может колебаться от 220 до 620 ампер).

Стальная подкладка, помещенная поверх медной, выполняет роль груза, который препятствует снятию накладки из меди в процессе воздействия на нее паром от обмазки анодов при сгорании. Толщина подкладок должна находиться в пределе 0,2-0,5 см. Медь можно заменить гладким кирпичом или любым негорючим материалом. Штангенциркуль необходим для измерения равной ширины нижнего зазора с обеих сторон обрабатываемой детали. Это позволяет предупредить растекание катода в ходе плавления.

Описание процесса сварки лежачим электродом

Сварка лежачим электродом осуществляется в несколько этапов:

Выполните качественную зачистку поверхностей деталей.
Смонтируйте нижнюю подкладку, установите на нее необходимые элементы.
Выставьте ширину зазора, зафиксируйте детали максимально неподвижно.
Установите электроды в держатель и прочно уложите их между деталями.
Во избежание преждевременного износа установите защитные накладки. Убедитесь, чтобы края прокладки не торчали.
Запустите сварочную дугу при помощи другого электрода, подсоединенного к аппарату, или куском металла.
Дождитесь, пока анод полностью сгорит, сбейте шлак и проверьте качество сварного шва.

Для сварки более 2-х деталей необходимо использовать пучок из 3-7 катодов. Лежачий электрод отлично подходит для формирования стыковых соединений, а также сварки плоских металлических листов, расположенных внахлест.

Данная технология довольно простая и эффективная, однако из-за непрерывной работы сварочного аппарата существует высокий риск его выхода из строя. Поэтому важно выбирать качественный и надежный инвертор.

Читайте также: