Этот дефект заключается в неполном заполнении сварного шва. Этот дефект должен быть исправлен, так как он влияет на прочность сварного шва. Основными причинами являются:
Как правильно сваривать покрытым электродом?
В частном доме, на даче, в гараже или даже в квартире – везде есть множество работ, требующих сварки металла. Особенно остро эта необходимость ощущается в процессе строительства. Здесь особенно часто приходится что-то приваривать или отрезать. И если отрезать что-то углошлифовальной машиной еще можно, то для надежного соединения металлических деталей не остается ничего другого, кроме сварки. А если вы строите своими руками, то и сварочные работы можно выполнить самостоятельно. Особенно в тех местах, где красота сварного шва не требуется. В этой статье вы узнаете, как правильно сваривать.
Сварные металлические соединения на сегодняшний день являются самыми надежными: компоненты или детали соединяются друг с другом. Это результат воздействия высоких температур. Большинство современного сварочного оборудования использует электрическую дугу для расплавления металла. Она нагревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, и это происходит на небольшом участке. Поскольку используется электрическая дуга, сварочный процесс называется дуговой сваркой.
Виды дуговой сварки
Электрическая дуга может создаваться постоянным или переменным током. Для сварки переменным током используются сварочные трансформаторы, а для сварки постоянным током – инверторы.
Работа с трансформатором – сложнее: ток переменный, потому свариваемая дуга "прыгает", а сам аппарат – тяжелый и громоздкий. Еще одна большая проблема – шум, который издают трансформатор и дуга во время работы. Есть еще один неприятный момент: трансформатор очень сильно "сушит" сеть. Скачки напряжения значительны. Соседи не в восторге от такой ситуации, да и бытовая техника может пострадать.
Инверторы в основном питаются от сети 220 В. Они небольшие и легкие (около 3-8 кг), работают тихо и практически не влияют на напряжение. Ваши соседи даже не поймут, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят вас. Кроме того, поскольку дуга возникает под действием постоянного тока, она не скачет и ее легче перемешивать и контролировать. Поэтому, если вы решили научиться сваривать металл, начните с инверторного сварочного аппарата. О том, как выбрать инверторный сварочный аппарат, читайте здесь.
Как научиться сваривать
Все начинается с подготовки рабочей зоны. При сварке с использованием электричества особое внимание следует уделить безопасности: существует вероятность получения травмы как от электричества, так и от высоких температур. Поэтому к подготовке следует отнестись серьезно.
Осваивать электросварку лучше на толстом куске металла: на нем лучше практиковаться. Помимо сварочного аппарата и сварочного оборудования, вам понадобятся сварочные ботинки (толстые перчатки) и сварочная маска. Вам также понадобится плотная одежда для защиты всего тела и прочная обувь из толстой кожи. Они должны быть устойчивы к искрам и шлаку. Для удаления шлака также понадобятся молоток и металлическая щетка. Для защиты глаз понадобятся защитные очки.
Как подключить электрод
Сварочные работы для начинающих будут проще, если взять универсальный электрод диаметром 3 мм (точнее 3,2 мм). Такие электроды дороже, но с ними легче работать. Когда вы научитесь сваривать металл, можно попробовать использовать более дешевые, но лучше начать с этих.
Электрод помещается в держатель, прикрепленный к одному из сварочных кабелей. Существует два типа держателей – пружинные и винтовые. Если держатель электрода подпружинен, нажмите кнопку на держателе и вставьте электрод в появившееся отверстие. В случае винтового патрона поворачивается ручка. Открутите ее, вставьте электрод и затяните. Он не должен ни в коем случае шататься. После того как электрод установлен на место, можно подключать кабели.
Сварочный аппарат постоянного тока имеет два выхода: положительный и отрицательный. Также имеется два сварочных кабеля:
- один оканчивается металлическим зажимом – он подсоединяется к свариваемой детали;
- другой – к держателю электрода.
Какую полярность подключать для сварки, зависит от вида работ. Если речь идет об инверторах, то чаще всего плюс подключается к изделию, а минус – к электроду. Такой вариант называется прямой полярностью. Однако существует перечень работ, где используется обратная полярность: минус – к детали, плюс – к электроду (например, для сварки нержавеющей стали).
Как сваривать
Даже у начинающего сварщика не возникнет проблем со сваркой в нижнем положении. Однако все остальные позиции требуют знания технологии. Для каждой позиции существуют свои рекомендации. Ниже рассматриваются технологии сварки для каждого типа шва.
Сварка вертикальных швов
При сварке деталей, расположенных вертикально, расплавленный металл под действием силы тяжести тянется вниз. Чтобы избежать падения капель, используется более короткая дуга (кончик электрода находится ближе к сварочной ванне). Некоторые мастера, если электроды позволяют (не прилипают), упирают их в заготовку.
Подготовка металла (разделка кромок) производится в соответствии с типом сварки и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в нужном положении и соединяют с интервалом в несколько сантиметров короткими поперечными швами – "прихватками". Эти швы предотвращают смещение деталей.
Вертикальный шов можно сваривать сверху вниз или снизу вверх. Легче сваривать снизу вверх, поскольку дуга толкает шов вверх и не дает ему двигаться вниз. Это облегчает получение качественного шва.
В этом видеоролике показано, как сваривать вертикальный шов, перемещая электрод снизу вверх без разрыва. Также демонстрируется техника короткого плавления. В этом случае электрод перемещается только вверх и вниз без горизонтального перемещения, и сварной шов получается почти плоским.
Соединение деталей в вертикальном положении может быть выполнено с помощью отрывной дуги. Это может быть удобнее для начинающих сварщиков: металл успевает остыть в процессе отрыва. При таком способе можно даже упирать электрод в полку сварочного кратера. Это проще. Схема движения почти такая же, как и без зачистки: из стороны в сторону, петлями или "коротким валиком" – вверх и вниз.
Удаление заусенцев со сварных швов
После сварки на поверхности металла остаются брызги окалины, металла и капли шлака. Сам сварной шов обычно выпуклый и выступает над поверхностью. Все эти дефекты могут быть устранены путем удаления заусенцев.
Очистка сварных швов после сварки производится поэтапно. На первом этапе с помощью зубила и молотка удаляется окалина и шлак с поверхности. На втором этапе, при необходимости, шов сравнивается. Для этого понадобится шлифовальная машина, оснащенная шлифовальным диском по металлу. В зависимости от того, насколько гладкой должна быть поверхность, следует использовать различную зернистость абразива.
Техника и методы сварки тонких листов
Иногда тонкие листы необходимо сваривать под углом. В этом случае удобнее использовать метод изгиба: края листа загибаются под нужным углом, фиксируются короткими поперечными швами через каждые 5-10 см. Затем лист сваривается, как описано выше: непрерывным швом сверху вниз.
В этом видео показано, как сваривать тонколистовой металл с помощью сварочного инвертора. Используется метод изгиба: края деталей сгибаются, а затем соединяются в нескольких местах короткими сварными швами. Сварка производится тонким электродом толщиной 2 мм.
Не всегда удается избежать прожога во время сварки без отрыва электрода. Тогда можно попытаться на несколько мгновений оторвать дугу, а затем снова установить электрод на то же место и переместить его на несколько миллиметров дальше. Таким образом, дуга отрывается, снова присоединяется и сваривается. Этот метод гарантирует, что металл успеет остыть во время процесса зачистки. На видео можно увидеть, как меняется цвет места сварки при удалении электрода. Самое главное – не дать металлу слишком сильно остыть.
В первой части видеоролика была продемонстрирована сварка тонкого металла дугой короткого замыкания. Метод соединения – внахлест (одна деталь перекрывает другую на 1-3 см) с использованием электрода с рутиловым покрытием (для конструкционных и низколегированных сталей). Далее показана сварка нержавеющей стали электродом с рутиловым покрытием, а затем сварка соединения черного металла тем же электродом из нержавеющей стали. Кстати, сварной шов получился более качественным, чем при использовании рекомендованных электродов.
О выборе электродов для инверторной сварки вы можете прочитать здесь.
Если для сварки тонкого металла не требуется непрерывный шов, используется точечная сварка. При этом методе сварки небольшие швы свариваются на небольшом расстоянии друг от друга, один рядом с другим. Этот метод называется прерывистой сваркой.
Гальваническая сварка
Оцинкованная сталь – это такой же тонкий лист, только покрытый слоем цинка. Если ее нужно сварить, то сварочные кромки должны полностью удалить это покрытие, пока сталь не станет чистой. Это можно сделать несколькими способами. Первый – удалить его механически: с помощью абразивного диска на шлифовальной или шлифовальной машине, наждачной бумаги и металлической щетки. Другой способ – выжечь его с помощью сварки. В этом случае дважды проведите электродом вдоль сварного шва. Это приводит к испарению цинка (он испаряется при температуре 900°C), а его пары очень ядовиты. Поэтому эту работу можно выполнять на открытом воздухе или если рабочая зона оборудована вытяжкой. Флюс необходимо удалять после каждого прохода.
После того как цинк полностью удален, начинается собственно сварка. При сварке оцинкованных труб для получения качественного шва потребуется два прохода разными электродами. Первый шов сваривается электродами с рутиловым покрытием, такими как MR-3, ANO-4, OZS-4. В этом случае колебания имеют очень низкую амплитуду. Верхний шов – облицовочный шов должен быть шире. Это приблизительно три диаметра электрода. Важно не спешить и хорошо сварить. Переход осуществляется покрытыми электродами (например, УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, ДСК-50).
Таблицы режимов сварки
Для наиболее часто используемых электродов группы Э50 (для группы материалов М01 – углеродистая и низколегированная "черная" сталь) режимы сварки вертикальных швов приведены ниже.
| Диаметр электрода, мм | Тип тока, полярность | Сварочный ток, А |
| Положение – вертикальное | ||
| 2,5 | Постоянный ток |
Зачистка заусенцев сварного шва
Все сварочные операции выполняются с минимальным расстоянием 50 мм с обеих сторон сварного шва.
Зачистка производится с помощью абразивного инструмента, металлических щеток или наждачной бумаги. Шлак и брызги металла должны быть удалены с поверхности сварного шва.
Если сварной шов будет подвергаться ультразвуковому или рентгеновскому исследованию, шероховатость поверхности не должна превышать Rz40.