Сварка угловых швов, особенности соединений и техника их выполнения

Трудно сегодня представить стройку или монтажные работы, где бы обошлись без сварки швов под углом.

Высокая прочность металлическим изделиям, сваренным так, обеспечена. Правда, не имея достаточного опыта, сварщику лучше его сначала поднабраться.

Категории и особенности  соединений

Согласно общей терминологии, можно найти достаточное объяснение и обозначение углового сварного шва на чертеже, который является обязательным атрибутом серьёзной работы сварщика. Принципиального значение углового сварного шва, это соединение двух пластин или двух профильных труб, угол которых меньше чем 180 градусов, то есть не развёрнутый вид профиля. Очень часть в работе сварщика можно увидеть, что угловое сварное соединение выполнено под углом 90 градусов, как это принято во многих чертежах. Данные требования позволяют обеспечить необходимый уровень устойчивости конструкции и соблюдать минимальные требования прочности и жёсткости конструкционных деталей. Сами угловые швы используются в сварных соединениях, и согласно регламентным положениям, такие углы бывают следующих видов:

• С примыкающими краями в местах одного соединения.
• С прикладкой для одного края в местах тавровой ровной плоскости.
• Нахлёстанное исполнение.
• С режимом разделки кромок или без таковых.

Схема сварки угловых соединений

Примечательно, что ГОСТ сварки угловых швов предусматривает выполнение работ в различной плоскости и в любом положении, как горизонтальное, так и вертикальное. В качестве примера приведём тавровые конструкции, которые иногда имеют расположение кверху ногами. В данном случае необходимо виртуозно проводить сварку вертикального углового шва. Сам процесс сварки предусматривает вариант прерывистости и сплошной подход обеспечения высокого качества работы. Есть различие по длине проведения сварочных работ, при длине до 250 мм, такой метод называют коротким, при длине до 1000 мм – средний, а свыше – высокий метод проведения сварки угловых швов в нижнем положении.

Классификация сварочных соединений

Длительность службы металлических конструкций зависит от качества и надежности соединений. Стоит понимать, что без шва сварки не бывает. Он, как правило, может стать уязвимым местом любой конструкции.

В связи с этим, когда речь заходит о сварке, именно шов является центральным элементом, определяющим качество и долговечность выполненного соединения.

Положение электрода при сварке.

В зависимости от способа выполнения работы разделяют швы:

• односторонние;
• двухсторонние – соединение выполняется с двух сторон изделия;
• однослойные – выполняется за один подход с одним наплавленным валиком;
• многослойные – количество слоев в данном случае равно числу «проходов».

В зависимости от пространственного расположения бывает сварка вертикальных швов, горизонтальная сварка, а также сварка в потолочном положении. Исходя из этого, сварка может выполняться снизу вверх и наоборот.

По способу расположения соединяемых деталей относительно друг друга выделяют такие швы, как стыковые, угловые, нахлесточные, тавровые, торцевые.

В стыковом соединении детали располагаются в одной плоскости. Такой тип используется в сварке листового металла, резервуаров, труб.

В угловых – детали устанавливаются под каким-либо углом относительно друг друга. В таком случае максимальная толщина детали не должна превышать трех миллиметров.

В нахлесточном соединении детали устанавливаются параллельно друг другу таким образом, чтобы одна из них «находила» на другую. Используется в сварке листового материала толщиной до двенадцати миллиметров.

В тавровых – детали ставятся по нормали. Чаще всего встречается в несущих конструкциях. Метод требует тщательной обработки вертикального листа.

Торцевые подразумевают соприкосновение боковых поверхностей свариваемого металла. Сварочный шов наносится на их торцы. Соединение отличается экономичностью материала и простотой выполнения.

Сварка угловых швов вертикальным электродом

Качественные угловые сварные соединения, выполняемые вертикальным электродом («в лодочку»), получить проще, чем те, которые выполняются наклонным электродом. Схема сварки «в лодочку» показана на рисунке слева. Такой способ сварки позволяет обеспечить наиболее благоприятные условия для полного провара корня сварного шва по всей его длине.

Техника выполнения шва «в лодочку» сходна с техникой выполнения стыкового сварного шва с V-образной разделкой, т.к. формирование сварного шва происходит между свариваемыми поверхностями похожей, V-образной формы. При сварке угловых швов «в лодочку», необходима особенно тщательная сборка свариваемых изделий, чтобы обеспечить максимально возможный зазор между ними. Чем меньше будет зазор, тем меньше вероятность протекания в него жидкого металла.

Выполнение угловых сварных швов «в лодочку» возможно без скоса кромок, если толщина свариваемого металла менее 14мм. Зазор между свариваемыми кромками не должен быть больше 10% от толщины листа. Выбор режимов ручной дуговой сварки для выполнения угловых швов, происходит в зависимости от свариваемой толщины. Рекомендуемые режимы сварки угловых швов указаны в таблице:

Толщина металла, мм	Катет шва, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А
4-6	250-300
6-8	300-350
10-14	480-560

Возможные проблемы

Прочность и качество шва будет зависеть от того, насколько полно вы сможете из бежать дефектов, характерных для такого вида соединений. К основным изъянам  относятся следующие:

1. Подрезы. Способствует их появлению электрическая дуга. Следы ее «коварства» предстают в виде небольших углублений на поверхности метализделий. При сварке снизу поврежденный участок можно закрыть наплавлением присадочного материала. Надо лишь дольше держать электрод при этом. Однако техника выполнения углового шва гораздо сложней. Нужно очень постараться, чтобы наплавить присадку на боковую поверхность. Вот почему на угловом шве углубления, как правило, присутствуют лишь на одном боку.
2. Непровары на  отрезках швов. Они встречаются чаще у тех сварщиков, кому еще надо накопить знаний в технологии  производства угловых швов. Этот фактор сказывается так: рабочий в целях заполнения места стыковки чересчур энергично водит электродным кончиком  по обе стороны. Но расплавленная масса, наоборот, стекает по ним, и цель – проварка шовного  корня  – остается недостижимой.
3. Неверный катет. Качество сварки углового шва  здесь зависит от умения определить требуемый режим напряжения, а потом управлять электродом с необходимой скоростью, стараясь удержать на одном уровне. Ток недостаточный? Электрод работает на малой скорости, а катет получится чрезмерно выпуклым. Из этого следует, что основной металл недостаточно поплавился. Повышенная сила тока  и более быстрая скорость движения электродом?  Катет получите вогнутый.
4. Косой угол. Сварочные соединения  отличаются, как правило, соответствующей формой к градусу угла. В этом и сложность – соблюсти точные размеры. Качество конструкции будет безнадежно испорчено, когда у приставной  пластины неожиданно нарисуется наклон к одному из боков.
5. Неровная  наплавка металлом в боках стыковки. Высокая t, тяжесть кромок и  электрода провоцируют расплавленную железную массу стекать вниз и сразу по сторонам. В результате может получиться так, что своей основной частью шов расположится на нижней поверхности. Верхний край, лишь прихваченный сваркой, уязвим перед деформацией. Чуть нагрузка – он и развалился.
6. Прочие дефекты. Они представлены  пустотами, лунками, вездесущими трещинами, непредсказуемыми свищами и кратерами, другими посторонними твердообразными включениями. Они могут заявить о себе в процессе.

Преимущества и недостатки

Угловое соединение является прочным и распространенным, однако важно учесть, что угловой шов в то же время сложный и требует определенных навыков и опыта. При несоблюдении правил сваривания угловых швов возникнут дефекты в виде

• прожегов ( сквозное отверстие в шве, причина высокий ток, задержка электродом на одном месте, большой зазор),
• свищей ( это трубчатая полость в сварном шве. Образуется за счет коротких замыканий электрода или резком прерывании дуги, так же причиной может стать отсутствие хорошей технологической подготовки свариваемых деталей),
• подрезов ( углубления, образующиеся из-за неправильной техники сварки, неправильное положение электрода, что приводит к ослаблению сечения),
• непроваров ( возникающих из-за силы тока, высокой скорости перемещения электрода, некачественная зачистка, смещение электрода и т.д.),
• наплывов ( стекший металл, так же образованный из-за не правильной техники сварки) и т.д.

Соблюдая технологию, все дефекты можно предотвратить и получить надежное, прочное соединение. Плюсом так же будет экономичность, получение конструкций сложной формы и разной толщины. Минусом так же является опасность процесса и деформация.

Специфика процесса

Запомните, к началу сварки  стороны и стыки должны быть заранее подготовлены. Сами свариваемые плоскости должны образовать прямой угол.

Одна пойдет горизонтально, другая – в вертикальном направлении. Это надо непременно учитывать в соединениях типа тавровых.

Для них подготовка вертикальной кромки ведется с учетом толщины листов, что предстоит варить. При толщине 12 мм – подготавливать нечего. При диапазоне 12-25 мм, кромку обрезают V-образно.

При 25-40 мм, на кромках  поверхности (что вертикальная) делают скосы U-образного вида в одном направлении. Когда  толщина более 40 мм, должны быть скосы V-образные на той и на другой сторонах.

В противовес тавровым нахлесточный тип угловых швов обходится без  предварительной обработки кромок. Швы варят  в обоих углах, что образуются в результате совмещения металлистов путем нахлеста друг на друга.

Традиционный угловой шов образуют две части металконструкции, соединенные между собой. Здесь вам понадобится провести лишь обрезку торца одной из них.

Горизонтальные соединения

Сварка горизонтальных швов на вертикальной поверхности осуществляется слева направо и наоборот. В данном варианте ванна будет стекать в нижнюю кромку. Техника выполнения соединения предполагает наклон электрода под большим углом, зависящем от величины тока.

Существует несколько полезных советов, при выполнении которых сварка горизонтального шва будет осуществлена наиболее качественно:

• лучше класть сварочный шов слева направо;
• электрод следует расположить немного назад на шов;
• дугу зажигают на нижней кромке и после этого переводят на верхнюю;
• движение стержня осуществлять по спирали.

В случае стекания металла вниз, следует перемещать электрод быстрее, уменьшив нагрев детали. Выполнять работу можно и с отрывом дуги. В моменты отрыва металл будет успевать охлаждаться, в результате чего он прекратит стекать. Снижение силы тока обеспечивает такой эффект.

Следуя предложенным выше советам, можно научиться формировать качественные горизонтальные соединения ручной дуговой сваркой.

Варианты способов сварки угловых швов

К примеру, сварка угловых швов обеспечивает наиболее благоприятные условия создания полного провара корня сварного соединения по всей его длине. Технологическое выполнение задачи похоже на создание стыковой сварной сварки с V-образным разделением. Сварное соединение формируется между поверхностями V-образной формы подходящим сварочным аппаратом.

Угловые швы в процессе сварки требуют особенно тщательную сборку соединяемых деталей. Это нужно для обеспечения максимально возможного зазора между ними. Чем это расстояние меньше, тем большая вероятность попадания в него металла в жидком состоянии.

V-образные сварные соединения выполняются без скоса кромок, если металл толщиной менее 14 мм. Кроме того, от свариваемой толщины металла зависит выбор вариантов ручной дуговой сварки.

Рекомендуемые варианты скошенных сборок могут быть следующими:

• габариты металла — 6-8, катет — 6 мм, проводящая часть — 6 мм, 300-350А;

• габариты металла — 10-14, катет — 8 мм, проводящая часть — 8 мм, 480-560А.

Как показывает практика, сваривание вертикальным катодом не всегда возможно в нижнем положении. При отсутствии такой возможности V-образные стыки варят наклонной составляющей частью. Этот способ работы отличается отрицательными характеристиками. К примеру, наклонным проводником практически невозможно получить качественный провар наплавляемых стыков.



Это возможно из-за того, что разгоряченная жидкость постоянно стекает с поверхности, установленной вертикально. Процесс получения неразъемного соединения наклонным электродом затруднителен в односторонних швах трубопроводов. Непроваренная кромка может стать следствием образования трещин. Исключаются подобные дефекты двухсторонней разделкой кромок.

Как вести сваривание

На производство угловой сварки влияет расположение плоскости. Охарактеризуем основные приемы ведения процесса.

Нижний. Здесь рациональней использовать прием, известный как «лодочка». Она придаст нужное качество шву, заметим, что с ним справляются даже дебютанты на ниве сварки.

Конфигурации придается V-образная форма. Она становится похожей на лодку. Потому способ так и нарекли.

«Лодочка » почти исключает появление изъянов в виде непроваров или подрезов кромок. Надо сильно постараться, чтобы они вдруг образовались. На практике сварка углового шва порой проходит в условиях, не столь комфортных, как описано выше.

Например, когда «лодочкой» в месте стыковки деталей варят тавровые швы, у которых есть и  вертикальная поверхность  и горизонтальная.

Тут качество может оказаться уже под угрозой. Даже в горизонтальной плоскости верх самого  угла  рискует остаться плохо проваренным. Вертикальная плоскость уязвима в отношении подрезов.

Этому поспособствует расплавленное железо, которое, не исключено, будет пытаться «сбежать» вниз. Предотвратит нежелательные последствия нехитрая уловка в управлении, на которую  электрод чутко реагирует.

Линию сварки нужно осуществлять, производя несильные колебательные движения.

Рекомендация. Тут для подходящим для электрода будет одинарный шов, а катет при этом – 8 мм.

Левый и правый способы

Если сварка угловых или иных швов происходит в среде защитного газа, то особое значение имеет направление ведения электрода.

Различают правый и левый способы сваривания заготовок. В целом, разница между этими вариантами сплавления деталей заключается в следующем.

Правый способ расположения держателя обеспечивает лучший обзор процесса наплавления, более глубокий провар и стабильную дугу. Кроме того, сварка сопровождается минимальным количеством разбрызгивания металла.

При сварке с левым ведением дуги образуется больше брызг и получается неглубокий провар. При этом обеспечивается лучший визуальный обзор места формирования углового шва.

Одновременно с этим такое направление сварки оказывает очищающее действие на сварочную ванну. Наибольшего положительного эффекта этот способ ведения дуги достигает при работе с заготовками из алюминиевых сплавов.

Места ограниченного доступа

При прокладке любых трубных коммуникаций нередко приходится сталкиваться со сложностями, касающимися сварки в труднодоступных местах, решить которые удаётся лишь, приняв специальные меры. Проблема касается, в частности, и проводки труб из полипропилена, широко распространённых в хозяйственной практике.

При монтаже новых полипропиленовых труб особо часты ситуации, когда условия прокладки далеки от нормативных требований.

В этом случае также приходится затрачивать дополнительные усилия, состоящие в использовании при монтаже элементов трубопровода специального инструмента. Потребуется:

• сварочный паяльник особой конструкции;
• комплект дополнительных насадок (желательно – тефлоновых);
• приспособление для назрезки трубных изделий (резак, поставляемый совместно со сварочным инструментом);
• обезжиривающий раствор;
• набор соединительных элементов.

Посредством расплавления труб паяльником удаётся соединить на сварку элементы трубопровода на любом участке его прокладки. Специальные насадки позволяют сочленять трубные заготовки, отличающиеся по своему диаметру, и выполнить угловые соединения.

Приём сварки на просвет

Сварку труб на просвет (в отсутствии непосредственного соприкосновения) начинают с основательной подготовки места соединения заготовок.

Для сваривания по этому методу подходят лишь трубы среднего диаметра с толщиной стенок не менее 6-12 миллиметров. При этом предполагается выборка фаски под углом 65-70 ° с обеспечением приступа в 2 мм.

Для правильной (соосной) фиксации свариваемых трубных заготовок потребуется внутренний центратор, полностью исключающий какое-либо смещение сборки. Зазор в просвете оставляется порядка 2,5 мм (его легко можно выставить, ориентируясь на электрод соответствующего диаметра).

Для сваривания подготовленной сборки подойдёт любое электродуговое оборудование (для этих целей можно воспользоваться инвертором, например).

В итоге можно сказать, что сварка угловых и по-разному ориентированных в пространстве соединений предполагает не только основательную подготовку, но и правильный выбор электродов для неё.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...