Сварка вертикальных, горизонтальных и потолочных швов

Сварка швов в вертикальном, горизонтальном и потолочном положении

Сварка вертикальных, горизонтальных и потолочных швов требует повышенного профессионального мастерства от сварщика. В отличие от сварки швов в нижнем положении, сварка швов в вертикальном, горизонтальном и потолочном положении имеет свои особенности и трудности. Одна из таких трудностей - это растекание расплавленного металла из сварочной ванны или попадание расплавленного электродного металла мимо неё.

Чтобы исключить подобные моменты, сварку металлов стараются вести максимально короткой дугой, насколько это возможно. Движение электрода выполняют, чаще всего, с поперечными колебательными движениями.

При сварке в нижнем положении, сила тяжести не способствует растеканию жидкого металла за пределы свариваемых кромок. А при сварке в других пространственных положениях, жидкий металл, под действием силы тяжести, растекается за пределы металлической ванны. И в этом случае металл может удерживаться от растекания лишь силой поверхностного натяжения.

Поэтому, для увеличения силы поверхностного натяжения, нельзя допускать большого объёма сварочной ванны. Чтобы уменьшить объём ванны, необходимо время от времени отводить электрод в сторону от неё, чтобы жидкий металл мог частично закристаллизоваться.

Далее, необходимо уменьшить ширину сварочных валиков. Она не должна превышать трёх диаметров электрода. Кроме того, при выборе режимов ручной дуговой сварки, силу тока устанавливают на 10-20% ниже того значения, который используется при сварке в нижних положениях. Электроды для ручной дуговой сварки в наклонных положениях применяют малого диаметра: для сварки вертикальных и горизонтальных швов не более 5мм, а для сварки потолочных швов - не более 4мм.

Сварка вертикальных швов

Сварка вертикальных швов может производиться снизу вверх (на подъём, схема а) на рисунке), или сверху вниз (на спуск, схема б) на рисунке). Рекомендуется вести сварку снизу вверх, если это возможно и, как можно более короткой электрической дугой. При сварке снизу вверх, нижележащий металл успевает частично кристаллизоваться и образующийся кратер в виде полочки, препятствует стеканию наплавляемого металла и помогает его удержать.

При способе сварки на подъём, проще обеспечить хороший провар корня шва и сварных кромок, т.к. жидкий металл с них стекает в сварочную ванну и улучшает теплопередачу тепла от дуги к основному металлу. Но, при этом, поверхность сварного шва получается чешуйчатой.

При сварке на спуск хороший провар и высокое качество сварки получить сложнее. Жидкий шлак и расплавленный металл, под действием силы тяжести, подтекают под дугу. От стекания их может удержать сила отталкивания дуги и сила поверхностного натяжения, но часто их оказывается недостаточно и жидкий металл стекает вниз, на ещё не проваренные участки.

При сварке на спуск, электрическую дугу возбуждают при положении электрода, перпендикулярном к свариваемым кромкам. После возбуждения дуги, электрод наклоняют вниз и выполняют сварку максимально возможно короткой дугой (схема в) на рисунке). Рекомендуемый диаметр электродов 4-5мм, сила сварочного тока 150-170А.

Сварка горизонтальных швов

Сварка горизонтальных швов технически более сложная для выполнения, чем сварка вертикальных швов. Происходит это из-за того, что при сварке стыковых швов, находящихся в горизонтальном положении, расплавленный металл из сварочной ванны перетекает на нижнюю кромку. В результате, на верхней кромке, после затвердевания металла, могут образоваться дефекты в сварном шве в виде подрезов.

При сварке толстолистового металла, чаще всего, скос делают только на верхней кромке. При этом нижняя кромка выступает в роли полки, удерживающей жидкий металл от стекания. Электрическую дугу возбуждают на нижней кромке и затем перемещают её на верхнюю кромку со скосом и обратно (схема а) на рисунке справа).

Сварка угловых швов в горизонтальном положении (в соединениях внахлёст, см. схему б) на рисунке) , по технике исполнения близка к сварке в нижнем положении и сложностей при такой схеме не возникает. Сварку горизонтальных швов выполняют, обычно, электродами диаметром 4-5мм.

Сварка потолочных швов

Сварка потолочных швов требует от сварщика высокой квалификации т.к. сварка в потолочном положении является наиболее сложной для исполнения. Её рекомендуется выполнять, периодически замыкая электрод на свариваемый металл. В промежутках между замыканиями, жидкий металл успевает частично кристаллизоваться, что позволяет уменьшить объём сварочной ванны.

Хорошие результаты показывает сварка электродами с толстым тугоплавким покрытием. Во время сварки такими электродами стержень плавится быстрее, чем покрытие и на конце электрода образуется своеобразный "футляр", в котором расплавленный металл удерживается от стекания. Данный вид сварки похож на сварку с глубоким проплавлением, о которой говорилось на странице "Высокопроизводительные способы ручной дуговой сварки".

Для сварки потолочных швов рекомендуются электроды, диаметром не более 4мм и пониженная сила сварочного тока. Сварку выполняют как можно более короткой дугой для того, чтобы улучшить переход капель расплавленного металла в сварной шов. При удлинении дуги возможно образование подрезов в сварном шве. Ещё одной трудностью данного способа сварки, помимо растекания металла, является затруднённый вывод шлака и газов из расплавленного металла.

Дополнительные материалы по теме: