Режимы сварки; горизонтальные, вертикальные и потолочные швы

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.

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.

Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара на 40—50% больше, чем постоянным током прямой полярности, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15—20% меньше, чем при сварке постоянным током обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также от вида соединения и формы подготовленных кромок под сварку. При сварке встык листов стали толщиной до 4 мм в нижнем положении диаметр электрода обычно берется равным толщине свариваемого металла. При сварке стали большей толщины используют электроды диаметром 4—6 мм при условии обеспечения полного провара соединяемых деталей и правильного формирования шва.

Напряжение определяет, главным образом, ширину шва. На глубину провара напряжение оказывает весьма незначительное влияние. Если при увеличении напряжения скорость сварки увеличить, ширина шва уменьшится.

Сила тока в основном зависит от диаметра электрода, а также от длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки. Чем больше ток, тем выше производительность, т. е. больше наплавляется металла.

Однако при чрезмерном для данного диаметра электрода токе электрод быстро нагревается выше допустимого предела, что приводит к снижению качества шва и повышенному разбрызгиванию.

Режимы сварки стыковых соединений без скоса кромок:

Характер шваДиаметр электрода, ммТок, АТолщина металла, ммЗазор, мм
Односторонний318031,0
Двусторонний422051,5
Двусторонний52607-81,5-2,0
Двусторонний6230102,0

Примечание. Максимальные значения тока должны уточняться по паспорту электродов.

Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок:

Диаметр первого электрода, ммДиаметр последующего электрода, ммСреднее значение тока, АТолщина металла, ммЗазор, ммЧисло слоев, кроме подварочного и декоративного
45180-260101,52
45180-260122,03
45180-260142,54
45180-260163,05
56220-320183,56

Дополнение. Значения величины тока уточняются по данным паспорта электродов.

Горизонтальные, вертикальные и потолочные швы.

Выполнение указанных швов потребует определенных навыков. Существует очень большая вероятность вытекания расплав ленного металла, падение капель. Чтобы этого не происходило, сварку надо производить очень короткой дугой. Кроме этого будут необходимы и поперечные колебания электрода.

Что может удержать слой расплавленного металла в сварочной ванне? Только сила поверхностного натяжения. Употребим и термин «пленка поверхностного натяжения». И чем тоньше будет масса, тем больше вероятности, что она будет удержана силой (пленкой) поверхностного натяжения. Достичь этого можно следующим приемом: конец электрода надо периодически отводить в сторону от ванны, давая возможность расплавленному металлу частично закристаллизоваться. Далее - применяется пониженный ток (на 10 или 20%) и электроды меньшего диаметра. Все это даст уменьшение ширины сварочного валика. Для потолочных швов оптимальными являются электроды с диаметром 4 мм, для горизонтальных (включая и вертикальные) швов берутся электроды с диаметром 5 мм.

Потолочный шов. Самый сложный. Сварку выполняют периодическими короткими замыканиями конца электрода на сварочную ванну, во время которых металл сварочной ванны частично кристаллизуется, что уменьшает объем сварочной ванны. В то же время расплавленный электродный металл вносится в сварочную ванну. При удлинении дуги образуются подрезы. При сварке этих швов создаются неблагоприятные условия для выделения шлаков и газов из расплавленного металла сварочной ванны.

Вертикальный шов может быть выполнен двумя способами — на спуск и на подъем. Предпочтительнее сварка на подъем. В этом случае нижележащий, уже частично закристаллизовавшийся, металл удерживает находящийся выше (у электрода) расплавленный металл. При данном способе удобно проваривать корень шва и кромок. Объясняется это тем, что расплавленный металл с электрода будет стекать в сварочную ванну. Единственный недостаток данного способа — поверхность шва будет покрыта грубой чешуей.

Сварка на спуск легче, но будет труднее получить качественный провар места соединения деталей. Дело в том, что расплавленный металл и шлак будут подтекать под дугу и удерживаться могут только силой поверхностного натяжения и силой действующей дуги. Но эти две силы могут быть недостаточными и расплавленный металл потечет.

Горизонтальный шов более сложен в исполнении, чем вертикальный. Причина — отекание расплавленного металла из сварочной ванны на нижнюю кромку. В результате возможно образование подреза по верхней кромке. При сварке металла повышенной толщины обычно делают скос только одной верхней кромки, нижняя помогает удерживать расплавленный металл в сварочной ванне. Сварка горизонтальных угловых швов в нахлесточных соединениях не вызывает трудностей и по технике не отличается от сварки в нижнем положении.


Рис. 1 Угол наклона электрода при сварке:
А — угол при вертикальной сварке; Б — угол при горизонтальной сварке; В — угол при потолочной сварке

Резка и сварка металла

Другие документы