Сварка в стык пластин

Обновлено: 27.03.2024

ТЕМА ПРОГРАММЫ: сварка узлов и конструкций из углеродистых сталей во всех пространственных положениях.

ТЕМА УРОКА: «Сварка пластин в нижнем положении сварного шва в стык»

Место проведения: сварочная мастерская

Образовательные технологии

2. Развивающего обучения

3. Технология бригадной организации

4. Проектная технология

Цели занятия:

· обучающая : научить обучающихся самостоятельно производить сборку и сварку пластин в нижнем положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла;

· развивающая : развивать навыки самостоятельной работы, внимание, координацию движений, скорость и технику при выполнении дуговой сварки, производить подбор режима сварки и сварочных материалов;

· воспитательная : воспитывать у обучающихся аккуратность, трудолюбие, бережное отношение к сварочному оборудованию и инструментам, формировать у обучающихся профессиональные навыки при выполнении сварки.

Вид урока: комбинированный.

Тип урока: изучение трудовых приемов и операций.

Методы урока:

· обучения: диалогический, показательный;

· преподавания: объяснительный, инструктивный;

· учения: репродуктивный, частично-поисковый, практический.

Межпредметные связи

2. Технология сварочных работ

4. Основы инженерной графики

Внутрипредметные связи: «Режимы сварки», «Колебательные движения электродом». В.М.Рыбаков. «Сварка и резка металлов». § 31, 32.

Материально-техническое оснащение урока:

1.Посты для ручной дуговой сварки,

2.источники питания: многопостовой сварочный выпрямитель ВДМ-3.1000, балластный реостат РБ - 301,

5. электроды УОНИ 13/45 Ø 3 мм.

6 .Детали заготовки: пластины из углеродистой стали толщиной 3 мм.

Наглядные пособия:

Плакаты, стенды, образцы пластин стыковых соединений в вертикальном положении, эталоны изделия.

I. Организационный момент (2 мин.)

1. Приветствовать обучающихся, проверить:

- готовность к уроку;
- присутствие учащихся;
- внешний вид (наличие специальной формы).

2. Выполнить запись в журнале.

II. Вводный инструктаж (43 мин.)

2. Опрос – актуализация (5 мин.)

2.1. Дать определение, что такое режим сварки? Какие показатели режима сварки относятся к основным, какие к вспомогательным?

2.2. Как правильно выбрать режим сварки?

2.3. Дать краткую характеристику основным режимам сварки: выбор силы сварочного тока (Jсв.), выбор диаметра электродов?

2.4. Назвать источник питания сварочной связи (ссылка на многопостовой выпрямитель и балластный реостат), расположенных в сварочной мастерской).

3. Мотивация учащихся (5 мин.)

4.1. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работы (сварка стыкового соединения пластин без скоса кромок).

4.2. Показ практической значимости, выбора режимов сварки, постановки прихваток.

4. Формирование практических знаний и способов действий (25 мин.) Изложение нового материала

5.1. Правила безопасности при ведении электросварочных работ. ( Приложение 2 )

5.2. Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке. ( Приложение 3 )

5.3. Сварка пластин без разделки кромок. ( Приложение 4 )

5. Закрепление материала вводного инструктажа (5 мин.)

Опрос учащихся, с последующим закреплением материала в процессе производственного обучения с личным показом мастера.

Выдача заданий обучающимся для работы на уроке.

III. Текущий инструктаж (4 ч. 50 мин.)

Самостоятельная работа обучающихся по закреплению и совершенствованию знаний и умений, формированию навыков выполнения процесса сварки.

Целевые обходы:

1. Проверка организации рабочего места.

2. Проверка соблюдения правил техники безопасности.

3. Индивидуальная демонстрация приемов подготовки, сборки, прихватки и сварки пластин в нижнем положении.

4. Проверка правильности выполнения процесса сварки и уяснения вводного инструктажа.

5. Обход рабочих мест с целью оказания помощи слабоуспевающим обучающимся.

6. Проверка правильности использования инструмента и оборудования.

7. Проверка выполнения нормы времени.

8. Проверка качества конечного результата труда.

IV. Заключительный инструктаж (25 мин.)

1. Прием и оценка контрольных образцов. ( Приложение 5 )

2. Подведение итогов и объявление оценок.

3. Анализ ошибок, допущенных во время урока.

4. Демонстрация лучших работ обучающихся.

5. Выдать домашнее задание: повторить теоретический материал «Ручная дуговая сварка простых деталей из углеродистой стали в нижнем положении сварного шва».

6. Уборка рабочих мест.

План-конспект урока

Этапы урока

Деятельность мастера

Деятельность обучающихся

Приветствовать обучающихся, проверить:

-готовность к уроку;
- присутствие обучающихся;
- внешний вид и санитарное состояние.

Выполнить запись в журнале.

Приветствовать мастера п/о, дежурный сдает рапорт о готовности обучающихся к уроку.

Цель урока : технологически правильно производить сборку и сварку пластин в нижнем положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла.

Обучающиеся слушают и анализируют.

Повторение пройденного материала

Проверка знаний обучающихся по материалу, изученному на уроках по «Технологии сварочных работ», «Основы теории сварки и резки».

Ответить на заданные вопросы.

1. Дать определение, что такое режим сварки? Какие показатели режима сварки относятся к основным, какие к вспомогательным?

1. Режим сварки – это совокупность показателей, определяющих протекание процесса сварки. К основным показателям относятся сила сварочного тока (Jсв), диаметр электрода, напряжение на дуге (U), скорость сварки(е). К вспомогательным показателям относятся род и полярность тока, тип и марка покрытия электрода, угол наклона электрода, температура предварительного нагрева металла.

2. Как правильно выбрать режим сварки?

2. Выбор режима сварки сводится к определению диаметра электрода и силы сварочного тока.

3. Дать краткую характеристику основным режимам сварки: выбор силы сварочного тока, выбор диаметра электродов, напряжение на дуге, скорость сварки?

3. Силу сварочного тока выбирают в зависимости от диаметра электрода. Для выбора силы тока можно пользоваться простой зависимостью: J=Kd, К=35-60А/мм и d – диаметр электрода в мм.

Если толщина металла менее 1,5d, ток уменьшается на 10-15%. При сварке в вертикальной плоскости Jсв уменьшается на 10-15%. При сварке потолочных швов Jсв уменьшается на 15-20%.При сварке в нахлестку применяют большую величину Jсв тока, т.к. опасность сквозного проплавления меньше.

Диаметр электрода выбирается от толщины свариваемого металла, вида сварного соединения, типа шва и др.

Повышение напряжения дуги за счет увеличения ее длины приводит к снижению сварочного тока, а следовательно и к снижению глубины провара. Ширина шва при этом повышается независимо от полярности сварки.

4. Назвать источник питания сварочной связи, расположенный в сварочной мастерской?

4. В сварочной мастерской применяется многопостовой выпрямитель ВДМ-1000 и балластный реостат РБ-301.

Обобщить полученные ответы, сделать заключение по теоретической подготовке по предметам: « Технология сварочных работ», «Основы теории сварки и резки».

Выслушать обобщение, принять к сведению.

1. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работы (сварка стыкового соединения пластин без скоса кромок).

2. Показ практической значимости выбора режимов сварки, постановки прихваток.

Выслушать и принять к сведению.

Изложение нового материала

Инструктирование обучающихся по материалу урока.

1. Правила безопасности при ведении электросварочных работ.
2. Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке.
3. Сварка пластин без разделки кромок.

Заслушать объяснения, пронаблюдать за работой мастера производственного обучения.

Закрепление материала вводного инструктажа

Вопросы к обучающимся по вводному инструктажу:

1. Для чего в сварке применяют выпрямители?
2. Для чего предназначен балластный реостат?
3. Как правильно выбрать диаметр электрода при сварке?

Ответить на вопросы.

Содержание и порядок проведения сварочных работ.

Инструктирование по содержанию и порядку проведения упражнений.

Организовать рабочее место.

1. Приемка и оценка контрольных образцов.
2. Подведение итогов и объявление оценок.
3. Анализ ошибок, допущенных во время урока.
4. Демонстрация лучших работ обучающихся.
5. Выдать домашнее задание.
6. Уборка рабочих мест.

Выслушать комментарии мастера производственного обучения по итогам за урок.

Принять к сведению результат своего труда. Записать домашнее задание.

Приложение № 1

Правила безопасности при ведении электросварочных работ.

Требования безопасности перед началом работы.

Перед началом работы необходимо:

1. Надеть рабочую одежду, застегнуть куртку, штанины брюк напустить на обувь.

Рукавицы должны плотно прикрывать рукава куртки.

2. Убрать волосы под головной убор.

3. Убрать все лишние предметы со стола сварщика.

4. Проверить исправность вращающего стула, обратить внимание на высоту стула.

5. Проверить исправность инструмента, приспособлений, наличие электродов.

6. Проверить целостность кабелей, надежность крепления кабелей к источнику

питания и электродержателю. Проверить защитное заземление.

7. Проверить надежность всех контактов в местах соединения проводов в сварочной цепи.

8. Установить силу сварочного тока.

9. Осмотреть электродержатель и убедиться в надежности изоляции рукоятки от

токоведущего кабеля, включить пусковой выключатель.

Требования безопасности во время работы.

Во время работы:

1. Не кладите электроды на загрязненные и влажные поверхности стола.
2. Огарки электродов отбрасываются на заранее подготовленное место.
3 Предохраняйте себя и работающих рядом лиц от воздействия излучения сварочной дуги: подавайте сигнал - предупреждение о зажигании дуги.
4. Сначало нужно закрыть лицо щитком или маской, только после того сварщик замыкает сварочную цепь, коснувшись концом электрода поверхности изделия.

5. Складывать сваренные детали в определенное место.

Требования безопасности по окончании работы.

По окончании работы:

1. Произвести уборку рабочего места от производственного мусора, убрать огарки электродов.

2. Прибрать вспомогательный инструмент.

3. Убедиться в отсутствии очагов возгорания.

4. Обо всех замеченных неисправностях сообщить мастеру производственного обучения.

Приложение № 2

Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке.

Металл, идущий на изготовление сварных конструкций, предварительно очищают и выправляют.

Очистка должна производиться до сборки узла. В месте сварки кромки тщательно очищают от ржавчины, масла, влаги, окалины, загрязнений, наличие которых приводит к образованию пор и других дефектов. Особенно следует обратить внимание на зачистку в зазоре между кромками. Если зазор уже собранного узла попали загрязнения, его следует тщательно продуть сжатым воздухом или прожечь пламенем горелки.

Очистка производится ручными и механическими проволочными щетками, иглофрезами, гидропескоструйным и дробеметным способами, пламенем многофакельной горелки, абразивными кругами, травлением в растворах кислот и щелочей, промывкой растворителями.

Сварное соединение - неразъемное соединение, выполненное сваркой. Сварное соединение включает три образующиеся в результате сварки характерные зоны металла в изделии: зону сварного шва , зону сплавления , зону термического влияния, а также часть основного металла 4, прилегающую к зоне термического влияния.

Сварной шов - участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла.

Металл шва - сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом.

Основной металл - металл подвергающихся сварке соединяемых частей.

Зона сплавления - зона, где находятся частично оплавленные зерна металла на границе основного металла и металла шва. Эта зона нагрева ниже температуры плавления. Нерасплавленные зерна в этой зоне разъединяются жидкими прослойками, связанными с жидким металлом сварочной ванны и в эти прослойки имеют возможность проникать элементы, введенные в ванну с дополнительным металлом или сварочными материалами. Поэтому химический состав этой зоны отличен от химического состава основного металла.

Зона термического влияния - участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева при сварке, наплавке или резке.

Стыковые соединения.

Стыковые соединения являются самыми распространенными, так как дают наименьшие собственные напряжения и деформации при сварке, а также высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Они применяются в конструкциях из листового металла и при стыковке углов, швеллеров, двутавров, труб. Стыковые швы имеют преимущества по сравнению с другими типами соединений в отношении прочности и технико-экономических показателей. Подготовка кромок при стыковом соединении зависит от толщины металла и способа сварки. Расчетная схема типовых сварных соединений приведена на рис. 2.

Расчетные схемы типовых сварных соединений


Рис. 2. Расчетные схемы типовых сварных соединений

Типы стыковых сварных соединений


Рис. 3. Типы стыковых сварных соединений

При ручной сварке стыковых соединений металла толщиной менее 6 мм кромки стыкуют без подготовки с зазором величиной до 2 мм или без него (рис. 3 а). При толщине металла 6—30 мм сварку стыковых соединений производят с V-образной подготовкой кромок (рис. 73 б), причем угол раскрытия кромок равен 60—70°, притупление 2—3 мм, зазор 2—4 мм. В некоторых случаях, когда это является возможным, при толщине металла 12—40 мм применяют Х-образную подготовку (рис. 73 в) с углами раскрытия, зазором и притуплением подобно V-образной разделке. Х-образная разделка дает экономию электродного металла и уменьшает деформации благодаря симметричному расположению швов. В некоторых случаях при толщине металла 20—50 мм применяют чашеобразную подготовку (рис 73 г) с притуплением 2—3 мм и зазором 2—4 мм.

Выбор режима сварки

Все параметры режима сварки можно разделить на основные и дополнительные. Основные параметры- это величина и полярность тока, диаметр электрода, напряжение на дуге, скорость сварки. Дополнительные параметры - состав и толщина покрытия электрода, положение электрода и положение изделия.

Итак, на что же влияют основные параметры?

Сварочный ток. Увеличение его вызывает (при одина­ковой скорости сварки) рост глубины проплавления (провара), что объясняется изменением погонной энергии (теплоты, приходящейся на единицу длины шва) и частично изменением давления, оказываемого столбом дуги на поверхность сварочной ванны

Дуговая сварка пластин встык и в нахлест в различных положениях шва.

Сварку стыковых соединений выполняют с одной или двух сторон. Для борьбы с прожогами применяют остающиеся или съемные подкладки.

Выполнение стыковых швов в нижнем положении. Для исключения прожога свариваемых кромок в корне шва применяют различные подкладки и подушки. Сварку можно выполнять вертикально расположенным электродом, углом назад и углом вперед. Техника сварки стыкового соединения в нижнем положении представлена на рис.

Техника сварки стыкового соединения:
а - вертикально расположенным электродом, б - углом назад, в - углом вперед; 1 - свариваемые пластины, 2 - подкладка, 3 - положение электрода углом вперед, 4 - вертикально расположенным электродом, 5 - положение электрода углом назад, 6 - корневой шов

Выполнение стыковых швов в вертикальном положении. Вертикальные швы выполняют двумя способами: снизу вверх и сверху вниз. При сварке снизу вверх (рис.) дугу возбуждают в нижней точке соединения, и после образования ванночки расплавленного металла электрод отводят немного вверх и в сторону. Дуга при этом должна быть направлена на основной металл. Расплавленный металл при отводе электрода вверх затвердевает, образуя «полочку», на которую наплавляют и которая удерживает последующие капли металла при движении электрода вверх. Электрод рекомендуется наклонять вверх под углом 20-25º к горизонту.

Схема техники выполнения наплавки валиков и вертикальных швов на подъем:
а - зажигание дуги, б - образование сварочной ванны, в - движение электрода вверх

При сварке сверху вниз (рис.) дугу возбуждают в верхней точке шва и придают электроду сначала перпендикулярное, а после образования кратера - наклонное положение. Метод сварки сверху вниз рекомендуется применять в основном лишь для соединения тонкого металла и выполнения первых слоев при наличии разделки кромок.

Схема техники сварки (наплавки) на спуск: а - зажигание дуги, б - образование сварочной ванны, в - движение электрода вниз

Вертикальные швы выполнять значительно труднее, чем нижние, так как в первом случае расплавленный металл под действием силы тяжести стремится вытечь из сварочной ванны. Вертикальные швы следует выполнять током на 10-15% меньшим, чем при выполнении швов в нижнем положении, и короткой дугой. Используемые для наложения вертикальных швов электроды должны иметь «короткие» шлаки. При выполнении вертикальных швов, как и при выполнении швов в нижнем положении, получают узкие и широкие валики. Движение электрода при наплавке узких и широких валиков в вертикальном положении приводится на рис. Движение электрода ври наплавке узких валиков при наклонном положении:
а - по траектории острого угла, б - лесенкой, чередуя приближение электрода к поверхности пластины с последующим отводом его, в - перемещение электрода на 3-4 диаметра вверх вдоль пластины и последующее возвращение его к сварочной ванне (цифрами отмечены точки изменения направления электрода)

При сварке стыковых горизонтальных соединений подготовка необходима только для верхней кромки. Дугу возбуждают вначале на нижней горизонтальной кромке, а затем перемещают на скошенную кромку. Горизонтальные швы выполняют вертикально расположенным электродом, углом назад и углом вперед. Движение электрода можно осуществлять на себя и от себя. Последовательность наложения слоев 1-6 приведена на рис. Угол наклона электрода к вертикальной плоскости свариваемого изделия должен составлять 75-80°.

Последовательность наложения слоев при выполнении горизонтального шва (1-6 - очередность выполнения валиков)

Выполнение стыковых швов в потолочном положении. При выполнении таких швов необходимо накладывать узкие и широкие валики. Узкие и широкие (в основном это предпоследние) валики укладываются в разделку кромок. Декоративные валики, укладываемые на поверхности металла, служат для усиления шва. Узкие валики выполняются по схемам, приведенным на рис. 42. Сущность наложения валиков в потолочном положении «лесенкой» состоит в том, что электрод располагают к плоскости под углом 90-130°. Затем из точки 1 переводят его к изделию и зажигают, дугу в точке 2. После образования маленькой порции расплавленного металла электрод на расстоянии 5-12 мм от потолочной плоскости отводят в точку 3. Затем его возвращают в точку 4 и т. д. При возвращении электрода в точки 2, 4, 6, 8, 10, 12 и т. д. расплавленный металл накладывают на остывшую порцию металла на длину 1/2 или 1/3.
Схема наложения узких валиков в потолочном положении:
I - лесенкой, II - полумесяцем, III - обратнопоступательно, l - диаметр закристаллизовавшейся капли металла

«Сварка пластин в вертикальном положении сварного шва в стык, угол»

воспитательная : воспитывать у обучающихся аккуратность, трудолюбие, бережное отношение к сварочному оборудовани, инструментам, формировать у обучающихся профессиональные навыки при выполнении сварки пластин в вертикальном положении.

Тип урока: изучение трудовых приемов и операций.

2. Ручная дуговая сварка

Материально-техническое оснащение урока:

2. Инструмент и приспособления электросварщика, спец. одежда.

4. Электроды УОНИ 13/45 Ø 3 мм.

5. Детали заготовки: пластины из углеродистой стали δ 6мм.

2.2. Как правильно выбрать режим сварки для сварки пластин в вертикальном положении?

3. Мотивация учащихся (5 мин.)

4.1. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работы (сварка стыкового соединения пластин без скоса кромок в вертикальном положении).

5.1. Правила безопасности при ведении электросварочных работ. ( Приложение 1 )

5.2. Подготовка стыкового соединения без разделки кромок, с разделкой кромок к сварке. ( Приложение 2 )

5.3. Сварка пластин без разделки кромок с разделкой кромок в вертикальном положении. ( Приложение 3 )

Выдача инструкционно-технологической карты обучающимся для работы на уроке.

Целевые обходы:

3. Индивидуальная демонстрация приемов подготовки, сборки, прихватки и сварки пластин в вертикальном положении.

Цель урока : технологически правильно производить сборку и сварку пластин в вертикальном положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла.

4. В сварочной мастерской применяется инвекторный источник питания сварочного тока RESANTA -180

1. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работы (сварка стыкового соединения пластин без скоса кромок в вертикальном положении сварного шва.

Выслушать, посмотреть и принять к сведению.

1.Правила безопасности при ведении электросварочных работ.
2. Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке.
3. Сварка пластин без разделки кромок, в вертикальном положении сварного шва

1. Для чего в сварке применяют выпрямители?
2. Как подобрать силу тока для сварки пластин в вертикальном положении.

3. Как правильно выбрать диаметр электрода при сварке?

Требования безопасности перед началом работы.

Требования безопасности во время работы.

1. Не кладите электроды на загрязненные и влажные поверхности стола.
2. Огарки электродов отбрасываются на заранее подготовленное место.
3 Предохраняйте себя и работающих рядом лиц от воздействия излучения
сварочной дуги: подавайте сигнал - предупреждение о зажигании дуги.
4. Сначало нужно закрыть лицо щитком или маской, только после того сварщик
замыкает сварочную цепь, коснувшись концом электрода поверхности
изделия.

Требования безопасности по окончании работы.

По окончании работы:

Стыковые соединения являются самыми распространенными, так как дают наименьшие собственные напряжения и деформации при сварке, а также высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Они применяются в конструкциях из листового металла и при стыковке углов, швеллеров, двутавров, труб. Стыковые швы имеют преимущества по сравнению с другими типами соединений в отношении прочности и технико-экономических показателей. Подготовка кромок при стыковом соединении зависит от толщины металла и способа сварки.


“Сварка металлических пластин в различных пространственных положениях”

Листовой металл востребован в разных отраслях. Примером выступает соединения кузова автомобилей, создание емкостей для жидкостей. Сварка тонкого металла электродом дает возможность создать конструкции высокой прочности. Для него предусмотрено огромное количество приспособлений. Однако не все представленные методики будут эффективными при обработке листов.

Сварка тонколистового металла


Сварка тонколистового металла электродом

Особенности работы

Не каждый специалист может сваривать железо толщиной 1–2 мм. Это подразумевает навык, опытные характеристики. Если часто смотреть ролики и учитывать рекомендации, то возможно добиться существенных продвижений.

Обработка имеет следующие особенности:

  1. Прожоги. Лист достаточно тонкий, поэтому в нем появляются сквозные отверстия. Причиной выступает установленная сила тока, сниженная скорость при ведении шва.
  2. Непроваренные места. Желая сделать все быстро, сварщики спешат, что приводит к появлению непроваренных областей. Это ухудшает герметичность, делая деталь непригодным для жидкостей.
  3. Наплывы. Расплавленный материал под воздействием направленной силы выдавливает шов на обратной стороне. Положение исправляется подложкой или снижением нагрузки.
  4. Деформация конструкции. Материал подвержен перегреванию, что влечет его деформацию. Он вытягивается в месте нагрева. Выходом из положения служит правка холодным способом посредством резинового молотка или распределение шва по поверхности.

С учетом того, что сваривание проводится на сниженной силе тока, то элементы размером 4 мм и 5 мм не дадут электрической дуге гореть в нормальном темпе.



Многослойная сварка пластин встык с V-образной разделкой кромок

1. Выбрать две пластины размером 250X150X10 мм с односторонним скосом кромок.

2. Зачистить кромки до металлического блеска.

3. Вычислить по формулам необходимую мощность пламени для правого способа сварки и выбрать соот­ветствующий номер наконечника горелки. Собрать горелку.

4. Вычислить по формуле диаметр присадочной проволоки.

5. Зажечь пламя горелки, отрегулировать пламя до нормального.


6. Собрать пластины встык с зазором и поставить прихватки (рис. 1 ,а, б). Прихватки выполнить тща­тельно, на тех же режимах, какие будут применены при последующей сварке.

7. Заварить корень шва правым способом в нижнем положении, выполняя прямолинейные движения мунд­штуком и проволокой. При сварке следить за равно­мерным расплавлением обеих кромок и присадочной проволоки.

8. Зачистить валик от шлака, окалины и брызг металла.

9. Заполнить разделку кромок, накладывая после­дующий валик на очищенный предыдущий. Раскладку валиков осуществить в последовательности, показанной на рис. 2, я, б цифрами. Валики 3 и 4 должны быть плоскими и на 1—2 мм ниже верхних кромок свари­ваемых пластин.

10. Нанести последний завершающий (декоратив­ный) валик 5, совершая колебательные движения пламенем и концом проволоки (рис. 2, в). Ширина


шва не должна превышать 2—3 мм ширины разделки кромок. Высота выпуклости должна быть 2—3 мм. Переход металла шва к основному должен быть плав­ным.

11. Собрать аналогичный образец (см. рис. 1).

12. Установить в вертикальном положении.

13. Заварить разделку кромок снизу вверх в такой же последовательности, как рассмотрено выше.

14. Собрать образец под сварку (рис. 3, а).

15. Установить образец на ребро так, чтобы плас­тина без скоса кромок находилась внизу (рис. 3, б).

16. Заварить корень шва без полного расплавле­ния притупления (валик 1 рис. 3, б).

17. Наложить валик 2, затем 3 и декоративный 4 (рис. 3, в) правым способом, придавая ванне наклонное положение. При выполнении сварки (особенно вали­ков 3 и 4) направлять пламя таким образом, чтобы давлением газов пламени удерживать расплавленный металл в ванне (исключить вытекание жидкого металла и его натеки на нерасплавленный металл).

18. Положить пластину на стол сварщика так, чтобы корень шва был вверху (рис. 3, г).

19. Взять зубило, молоток и вырубить корень шва, т. е. образовать канавку шириной 5—6 мм и глубиной

20. Заварить канавку за один проход в нижнем положении на режимах, применяемых при заполнении разделки (рис. Зуд).

21. Осмотреть сваренные пластины с целью выяв­ления наружных дефектов швов. Швы не должны иметь натеков, грубой чешуйчатости, неравномерности ширины и выпуклости шва по всей длине.

22. Убедиться в наличии угловых деформаций от усадочных явлений, измерив угловые деформации / пластин (рис. 4).

23. Собрать образец с V-образной разделкой (рис. 5).

24. Заварить разделку в нижнем положении, обес­печив полный провар корня шва, правильную раскладку валиков и их надежное сплавление с кромками основ­ного металла.

25. Сломать образец по шву на прессе.

26. Внешним осмотром установить отсутствие (наличие) пор, шлаковых включений, непроваров и несплавлений.



27. Если имеется оборудование для неразрушаю­щих физических методов контроля, то желательно использовать ультразвук, магнитографию или просве­чивание.


Выбор режимов

В домашних условиях для сваривания рекомендуется использовать инвертор. Он имеет максимально точную настройку по сравнению с трансформаторными моделями.

Мощность тока полностью зависит от размера листов и диаметра дуги. Тонкими считаются листы толщиной 5 мм. Проблемы могут возникнуть с меньшим коэффициентом.

Соответствие силы, материала и диаметра электрода представлено в таблице:

Параметры материала в мм. 0,511,522,5
Электрод, мм11-1,622,52-3
Показатель тока, А10–2030–3535–4550–6565

Данные таблицы являются усредненными. Правильно настроить прибор можно при сваривании. При выборе электродов для сварки тонкого металла нужно учитывать, что они оборудованы увеличенной скоростью плавления. Это значит, что шов ведется непрерывно.

Сварочные швы разделяют по такой характеристике, как протяженность.


В этом плане, все швы можно разделить на три отдельные группы. Таким образом, имеем:

  • короткие швы, протяженностью 250-300 мм;
  • швы средней длины, протяженность которых составляет 300-1000 мм;
  • длинные швы, длина которых составляет 1000 мм и более.

Все три категории имеют свои особенности, и поэтому свариваются по-своему. Так, например, короткие швы свариваются от начала к концу лишь в одном направлении. Средние швы сваривают несколькими участками. При этом длина участка выбирается такой, чтобы на нем можно было полностью выварить два, три, четыре электрода. Сварка участков начинается в центре шва и ведется от средины к ее концам. Или же это происходит обратноступенчатым способом, то есть от одного края к другому.

Длинные же швы очень широко применяются в таких отраслях, как резервуаростроение. То есть, на тех участках, где необходимо сварить трубы или цистерны большого диаметра, длины и так далее. Например, это также может быть сфера судостроения. В таких случаях, сварка проходит, как правило, вразбивку, при помощи обратноступенчатого способа.

Также, достаточно распространенной и характерной является сварка металлов большой толщины. Как правило, в этих случаях используются многослойные швы, которые рекомендуют сваривать, так называемым, методом «горка» или же каскадным методом. Во время сварки «горкой» наноситься первый слой шва на участке, длиной около 200-300 мм. После этого, рабочую поверхность очищают, удаляя окалины и шлак, после чего, приступают к нанесению второго слоя. Это делается таким образом, чтобы длина второго слоя была в два раза больше первого. В конце концов, отступив от конца второго слоя, также на 200-300 мм, наноситься третий сварочный шов. Таким образом, образуется сварочный шов, который располагается в обе стороны от центральной точки, при помощи коротких швов.

Каскадный же метод сварки используется при толщине сварных листов более 25 мм, и данный способ является разновидностью предыдущего метода. Если же вы имеете дело с листами, толщина которых превышает 60 мм, в таком случае целесообразнее пользоваться сварочными автоматами, которые будут сообщать электродной проволоке поперечные и возвратно-поступательные передвижения. Таким образом, сварка металла большой толщины является достаточно трудоемкой, при использовании любого возможного метода сварки.

Как варить тонкий металл?

Сваривание тонколистного железа проводится с помощью различных технологий. При точечном воздействии высоких температур исключается образование прожога для качественного шва.

Подготовка

Как сварить тонколистовой металл известно не всем. Существуют правила подготовки к процедуре:

  1. Подбирается электрод и коэффициент сварного тока. На корпусе устройства указывается параметр для различной толщины материала. Оптимальным выступает 35–40 А.
  2. Нужный электрод ставится, зажимается клемма на свариваемом продукте.
  3. Сварные детали должны прочно присоединяться друг с другом.

Спайка тонких металлических листов осуществляется лишь когда технология проверена. После этого разрешается приступать к основному процессу.

Сварка

При малой толщине материала обработка проводится небольшими участками или в шахматном порядке. Применение этой технологии дает возможность ровно распределять тепловые качества:

  1. Работу начинают с прихвата электродом по краям, затем ставится точка в центре. Таким образом деталь не может быстро нагреваться, равномерно распределяя напряжение.
  2. После нанесения область зачищают металлической щеткой, чтобы удалить шлак.
  3. Сварка проводится точечно. Не стоит спешить, нужно дать заготовке остыть.
  4. Когда шов станет ровным, для максимальной герметичности проходят полосой на короткой дуге.

Специалисты советуют наклонять изделие от линии горизонта и делать шов от нижней к верхней части. Тогда лишнее станет выходить и самостоятельно выдуваться посредством давления сварочной дуги.

Точечная сварка


Точечное соединение металла

Сварка Углеродистой Низколегированной Стали

Сварка углеродистой низколегированной стали характеризуется некоторыми особенностями ввиду отсутствия в ней легирующих элементов и высокого содержания углеродов. Чем выше уровень содержания углерода, тем прочнее сталь, но при этом она теряет такое важное свойство, как пластичность. Углерод способствует образованию трещин внутри шва и снижает устойчивость шва к внешнему воздействию. Для предотвращения отрицательного воздействия углерода используются безуглеродные электроды (с низким содержанием), дополнительно вводятся элементы для образования тугоплавких структур, используется определенная структурность выполнения работ и условия медленного охлаждения шва. Важно правильно подобрать сварочные материалы.

Альтернативные методы

Сварка тонколистового металла — процедура деликатная и ответственная. Она требует определенных знаний. Может проводиться полуавтоматом или вручную. Первый метод значительно проще. Процесс вручную подразумевает определенные действия.

Процессом сварки тонкого металла инвертором считается спайка. Сварка встык доступна настоящему профессионалу или в случае, если сила тока рассчитана по всем параметрам. Тогда выбирается пайка внахлест. При инверторной сварке для получения ровного шва нужно выбрать мощность тока.

Сварка Легированных Сталей

Сварка легированных сталей также характеризуется своими особенностями. Соединение средне легированного металла становится сложным процессов, так как такая сталь может как закаливаться, так и перегреваться. Технология соединения таких металлических поверхностей предполагает низкую скорость обработки шва и постоянное охлаждение. Низколегированные металлы требуют при проведении процесса работы по соединению поверхностей применение специального покрытия электродов. Обычно это фтористое или кальциевое напыление. Они способны защитить материал от кристализованных трещин. Чтобы повысить качество шва, его дополнительно проковывают и нормализуют.

Практические советы

Перед процессом опытные сварщики рекомендуют ознакомиться с полезными советами:

  1. Изначально следует тренироваться на лишних остатках и бракованных изделиях.
  2. При инверторном способе выбирается небольшая мощность, потому что запрещено разрывать работу между электродом и железным листом.
  3. Для любой операции необходимо надевать защитную одежду и дополнительные аксессуары, например, термоустойчивые перчатки, невоспламеняющуюся куртку, прочный шлем, очки.
  4. Специальная подкладка уменьшает вероятность прожечь отверстия, поэтому варить тонкий металл легче.
  5. Меньшая дуга исключает перегревание обрабатываемого места.

Качественная сварка тонкого листового металла осуществляется на специализированном оборудовании. Главное подготовить изделия, отвести лишнюю температуру, выставить ток.

Сварка пластин в нижнем положении сварного шва в стык


Контактная стыковая сварка успешно применяется в автомобильной и авиакосмической промышленности, в прочих отраслях. Получаемые соединения отличаются хорошей прочностью и очень надежны. При необходимости выполнить контактную сварку способен даже человек, имеющий небольшой опыт в этой области: добиться хорошего качества соединения при некоторой подготовке нетрудно. Здесь не потребуется особого мастерства, как, например, в тех ситуациях, когда выполняется сварка неповоротных стыков труб.

Можно применять контактную сварку для того, чтобы соединить элементы, имеющие показатель толщины от сотых частей миллиметра.




Сварка швов в нижнем положении

При выполнении сварки в нижнем положении, швы рекомендуется наплавлять на себя или слева направо. Такой подход даст возможность лучше контролировать сварочное соединение, следить за состоянием дуги, и правильно осуществлять движение электродом во время сварки.

Сварка швов в нижнем положении

Варить швы в нижнем положении необходимо с небольшой наплавкой валика в обе стороны. При этом кромки металла плавятся и расширяются, а расплавленные металлы заготовок образуют прочное и надежное соединение. После сварки с одной стороны, для усиления шва, заготовку переворачивают, очищают, и сваривают с противоположной стороны.

Необходимо знать, что металл, толщина которого менее 8 мм, можно варить за один проход, то есть, одним слоем. Когда толщина металла более 8 мм, сварка осуществляется минимум в два слоя. При этом высота первого сварочного шва должна быть не менее 3 мм. Первый слой, как правило, выполняют электродами 3 мм, а последующие слои, электродами 4-5 мм.



Выполнение стыкового сваривания элементов



Схема стыковой сварки полиэтиленовых труб.

Сварка встык выполняется по похожей технологии и в том случае, когда надо соединить арматуру, и при работе с полиэтиленовыми трубами.

Осуществление такого рода соединения при работе с арматурой, трубами ПНД и прочими материалами предстает как вид контактной сварки. Технология базируется на тепловом действии тока. К свариваемым элементам должно быть приложено сжатие. Выполнение стыковых соединений может проводиться с нагревом участка до пластического состояния – данный метод получил название «сварка сопротивлением». Детали закрепляют в зажимах специального аппарата, после чего как можно крепче прижимают друг к другу теми участками, что подлежат соединению. Между ними пропускают электрический ток до того момента, пока поверхности деталей не станут пластичными. Тогда ток будет отключен, а поверхности крепко сжаты. Другой вариант – нагрев до оплавления материала, то есть «сварка оплавлением».

Дефекты могут возникать в тех случаях, когда участки деталей, предназначенных к соединению, не были хорошо подготовлены.

Необходимо полостью удалять с них неровности, окислые участки, любые загрязнения. Это приводит к неравномерному нагреву и появлению дефектов.


Ошибки при сварке труб встык.

Когда выполняется сварка корня шва, не стоит делать сильным сварочный ток: это может нарушить структуру и поры металла. Дуга должна быть короткой. Сварка корня должна выполняться как можно более качественно – тогда и прочие действия осуществить будет легко.

Сварка стыковых швов при работе с трубами ПНД и прочими деталями должна выполняться с учетом площади сечения скрепляемых поверхностей. Чем этот показатель больше, тем сильнее ухудшается качество соединения. Происходит так по той причине, что в стыке образуются окислы, что мешает полноценному выполнению рабочих задач. Поэтому не стоит прибегать к сварке сопротивлением для таких элементов, у которых площадь сечения более чем 200 мм². Удобнее применять такой способ для деталей с небольшим сечением наподобие проволоки, стержней, труб, изготовленных из низкоуглеродистой стали.

Неплохой результат можно получить при работе с такими металлами, которые в пластичном состоянии отличаются нормальной свертываемостью. Это относится к сплавам из меди и алюминия, конструкционным сталям, малоуглеродистым, низколегированным.


Схемы сварки стыковых швов

Сварные стыковые соединения могут быть выполнены различными способами сварки. На рисунке показаны распространённые схемы их выполнения:

а) — сварка на весу; б) — сварка на медной съёмной подкладке; в) — сварка на остающейся стальной подкладке; г) — с выполнением предварительного подварочного шва

При сварке на весу (схема а) на рисунке) достаточно тяжело добиться хорошего провара корня шва по всей длине наплавляемого первого слоя. Поэтому, рекомендуется производить сварку на съёмной медной пластине (схема б) на рисунке) или на остающейся стальной подкладке (схема в) на рисунке).

Если применяют медную подкладку, то в неё выполняют формирующую канавку для формирования валика с обратной стороны. Для того, чтобы исключить протекание жидкого металла из дна сварочной ванны, следует максимально плотно прижать подкладные пластины к сварным кромкам.

Если с обратной стороны сварного стыка есть доступ к корню сварного шва, и допускается усиление шва с этой стороны, то рекомендуется сначала выполнить подварочный шов небольшого поперечного сечения, а затем выполнять основной шов с лицевой стороны стыка (схема г) на рисунке).

Выполнение работ способом оплавления

Основное отличие сварки оплавлением от той, что производится методом сопротивления, в подаче напряжения на обмотках трансформатора, которое осуществляется до того момента, как свариваемые участки вступают в контакт. Детали сближаются, и микроскопические неровности на торцах контактируют между собой.



Схема разделки стыков для сварки.

Если предварительно сдавить детали, микронеровностей на них будет гораздо меньше, поскольку сминаются выступы и увеличивается площадь контактирования.

Контакт вызывает возникновение тока, он приходится не на один, а сразу на несколько микровыступов. Плотность тока может быть такой высокой, что нагревание металла осуществляется за крохотные доли секунды, после чего он вскипает. У контактов жидкие перемычки оказываются нарушены, все новые микровыступы начинают контактировать между собой, возникает повышение давления паров. Так обеспечивается защита от действия атмосферных влияний нагретой зоне сварки.

Торцы деталей через некоторое время принимают такое состояние, когда на поверхности металл становится жидким. Тогда надо выполнить сжимание с некоторым усилием, в результате которого формируется прочное соединение. Оно, как правило, отличается небольшим количеством дефектов, поскольку основная часть загрязнений, находящихся на торцах и мешающая провести работу качественно, может удалиться при оплавлении. При сварном контакте образуются чистые поверхности. При этом не потребуется предварительно обрабатывать торцы перед сваркой, как при варианте с соединением.

При выполнении соединения элементов, обладающих разным сечением, иногда уместно выполнить скос, который помогает уменьшить площадь изначального контакта. Оплавление при этом становится эффективнее. Нагреваясь, детали принимают нормальную форму.

Отдельно следует описать такой способ выполнения соединений, как сварка встык, где применяется сперва подогрев, затем оплавление. Таким образом удобно соединять рельсы, трубы, прочие детали с немалыми габаритами. Элементы сводят до тех пор, пока не возникает контакт и между ними не образуется жидкость, испарения металла. Затем их разводят, а выделяемое в зоне сплавления тепло продолжает подогревать прочие части. При последующей работе между торцами вновь создается контакт, который продолжают до их нагревания. Процесс осуществляется беспрерывно.

Сварка стыковых швов с V-образной разделкой

Однопроходные сварные стыковые швы с V-образной разделкой выполняются поперечными движениями электрода по всей ширине разделки, чтобы перемещение электрической дуги происходило со сварных кромок на необработанные участки свариваемых изделий. Но, при такой технике ручной дуговой сварки тяжело добиться полной свариваемости металла по всей длине сварного шва, особенно, если притупление кромок и величина зазора между ними постоянно изменяются.

При сварке многопроходного сварного шва с V-образной разделкой хорошо проварить корень шва намного проще. Для этого, при наплавке первого слоя выбирают тонкие электроды диаметром 3-4мм и накладывают тонкий (ниточный) шов, без поперечных движений электрода.

Следующие слои наплавляют электродами большего диаметра, величина которого зависит от толщины сварных кромок. При сварке электроду сообщают поперечные колебательные движения. Для получения хорошего провара между слоями и повышения качества сварки, необходимо зачищать от брызг, шлака и грата предыдущий слой (и сварные кромки) перед наплавкой последующего слоя.

Выбрать режимы ручной дуговой сварки при сваривании стыковых швов с V-образной разделкой, можно по таблице:

Толщина металла, мм Число слоёв (кроме подварочного и декоративного) Зазор, мм Диаметр электрода, мм при наплавке слоёв Сила тока, А
первого последующих
10 2 1,5-2,0 4 5 180-260
12 3 2,0-2,5 4 5 180-260
14 4 2,5-3,0 4 5 180-260
16 5 3,0-3,5 4 5 180-260
18 6 3,5-4,0 5 6 220-320

При этом максимально допустимая величина сварочного тока должна выбираться по паспорту электродов, в соответствии с рекомендациями производителя.

Выполнение варки методом сопротивления

Сварка сопротивлением выполняется контактно, при этом детали будут прижиматься к электродам. Эти действия выполняются для обеспечения достойного контакта, также исключается вероятность того, что детали будут проскальзывать между электродами. Далее производится сжатие с применением усилия, включается ток для нагрева деталей. Затем прикладываются осадки и уменьшается наплав, после чего детали заново разогреваются, выбирается подходящий момент для приложения усилия осадки и включения электротока.

Схема, по которой осуществляется данный способ сварки, подойдет для работы с деталями, имеющими сечение не более сорока миллиметров. У него имеется лишь один недостаток – необходима тщательная подготовка торцов для работы. Если предстоит сварка встык для соединения деталей с большим показателем сечения, придется применить немалую мощность.

Стыковые сварные швы без разделки кромок

Без разделки кромок сваривают детали малой толщины. Такая сварка может быть односторонней и двусторонней, это зависит также от толщины свариваемого металла. При такой сварке, электродом выполняют поперечные колебательные движения. В процессе сварки металла необходимо внимательно отслеживать равномерное расплавление обеих свариваемых кромок на требуемую глубину. Особое внимание следует обратить на провар нижней части стыка (корень сварного шва).

Выполнение односторонних стыковых швов без скоса кромок производится покрытыми электродами для ручной дуговой сварки. При этом, если толщина сварных кромок не более 4мм, то диаметр электрода должен быть равен их толщине. При толщине свариваемых листов более 5мм, сварку выполняют двусторонним швом. Силу сварочного тока, рекомендуемый зазор между деталями и диаметр электрода можно подобрать по таблице, исходя из толщины свариваемого металла:

Рекомендуемый зазор, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А
3-4 Односторонний 1,0 3-4 180
5-6 Двусторонний 1,0-1,5 4-5 220
7-8 Двусторонний 1,5-2,0 5 260
10 Двусторонний 2,0 6 330

Технология

Сварка встык – это разновидность контактной. Состоит из двух составляющих: усилие сжатия деталей и тепловое воздействие.

Сварка сопротивлением происходит таким образом. Трубы с усилием сжимаются, после чего пропускается ток. Когда место сварки разогреется (до пластического состояния), наблюдается осадка, происходит соединение с одновременным отключением тока. Изделия должны быть тщательно подготовлены для такого способа (очищены, выровнены и т.д.), поскольку они должны быть равномерно нагреты по всему сечению. В результате такой способ применим только для изделий с обычным сечением и небольшой площадью сечения. В частности, для соединения изделий из низкоуглеродистой и низколегированной стали малых сечений. Иногда используется для соединения медных и алюминиевых сплавов.

Svarka vstyk_0Процесс сварки после удаления нагревательного элемента

Сварка оплавлением происходит немного по-другому. Изделия сближаются при подключенном электрическом токе. Трубы касаются по выступам. Учитывая небольшую площадь контактов, ток получается высокой плотности, в результате чего металл фактически мгновенно оплавляется, образуются жидкие перемычки. Пары металла их разрушают, наблюдаются брызги и искры, с которыми удаляются и загрязнения.

Детали и далее сближаются, образуются новые перемычки. В результате все больше жидкого металла появляется на торцах. Когда торцы оплавлены, выполняется осадка. В результате на поверхности шва образуется шлак, который затем удаляют.

Фиксация труб в центраторе

При этом сварка оплавлением бывает прерывистой или непрерывной. В первом случае сначала изделия соприкосают, а затем разводят. Образуется электро разряд, который оплавляет торцы. В итоге несколько коротких замыканий создается жидкий металл на торцах. Когда наблюдается осадка, он выходит из стыка, а изделия соприкасаются, образуя прочное соединение.

Читайте также: