Подготовка металла под сварку: подготовительные этапы для сварки полуавтоматом.

Тщательная подготовка металла под сварку является залогом высокого качества сварных работ, поскольку существенно влияет на характеристики обустраиваемой конструкции.

Малейшие упущения при подготовке способны привести к серьёзным деформациям сварного соединения и нежелательным изменениям параметров готового изделия.

Правка и чистка

Анализ дефектов, обнаруживаемых при сборке под сварку самых распространённых видов заготовок, показывает, что большинство брака получается в результате некачественно проведённой подготовки к сварочным работам.

Попытки исправить положение путём переделки уже готовой конструкции, как правило, безрезультатны. Считается, что это очень трудоёмкая задача.

Подготовка поверхностей металла к сварке должна проводиться без излишнего акцентирования внимания на точности разметки и фиксации стыковочных зон, заметно усложняющего процесс сборки.

Дело в том, что используемые на практике методы сплавления металла обеспечивают получение хороших сварных швов (соединений) даже с учётом небольших отклонений в размерах и положений сопрягаемых поверхностей.

Перед началом работ сборочные заготовки из металла должны пройти две обязательные процедуры, состоящие в удалении имеющихся неровностей (правка) и последующей их очистке от следов различных загрязнений.

Каждая из этих операций может быть проведена либо вручную, либо с использованием особого оборудования и заранее подготовленных травильных ванн.

На металле перед сваркой не должно быть следов ржавчины, смазки и загрязнений, детали должны быть без искривлений, готовыми к сборке. Подготовка на этом этапе предполагает также удаление влаги.

Основные правила при проведении сварки полуавтоматом

Как правильно варить полуавтоматом? Этот вопрос волнует новичков, особенно тех, кто решил технологию ведения процесса освоить самостоятельно. Вначале необходимо разобраться с видами полуавтоматов: какие они бывают и чем отличаются друг от друга. От этого зависят выбор расходных материалов и технология ведения процесса.

Различают аппараты по таким признакам:

• тип исполнения (переносной, передвижной, стационарный);
• назначение (бытовые, полу— и профессиональные);
• напряжение питания (220, 380 В);
• способ защиты дуги (без защиты, в защитных газах инертных и активных, под слоем флюса, комбинированного типа);
• способ охлаждения горелки (естественное, искусственное);
• тип проволоки (сплошная стальная, алюминиевая, включая проволоку из сплавов, порошковая, комбинация указанных видов);
• способ регулирования скорости подачи проволоки (ступенчатый, плавный, плавно-ступенчатый);
• способ подачи проволоки (толкающий, тянущий и комбинированный – сочетание указанных двух видов);
• место установки аппаратуры управления (отдельно стоящая, встроенная).

Основные аспекты ведения технологии сварки зависят от модели конкретного аппарата, которые производят компании в разных странах мира. Во всех моделях механизируется подача электродной проволоки, перемещение и манипулирование горелкой осуществляется самим сварщиком. Проволока Ø от 0,6 до 2,5 мм подается по специальному кабелю, который называют гибким шланговым. В конструкции аппаратов присутствуют такие узлы:

• механизм подающий;
• провод шланговый;
• горелка.

Механизм подающий состоит из электрического двигателя и редуктора. Его назначение – осуществлять вращение роликов, настраивать скорость подачи проволоки и проталкивать ее по кабелю. Он может быть с одной или двумя парами роликов. Скорость подачи может изменяться плавно или ступенчато в зависимости от конструктивных особенностей подающего механизма. Выпускают аппараты с механизмами закрытого или открытого типа, включая открытый на тележке. Различаются они весом устанавливаемой кассеты (1,5; 2; 3,5; 4; 5; 12,5; 15; 20,0 или 50 кг).

Провод шланговый подводит ток к держателю или горелке и проводу, идущему к цепи управления. Его длина может быть 1,5; 2,5 и 3,0 м. При сварке в защитных газах предусматривается канал или устройство для его подвода.

Горелка – рабочий инструмент сварщика. С ее помощью подводится и настраивается сварочный ток, а также флюс и защитный газ, если соединение ведется с такой защитой.

Производители полуавтоматов делают все, чтобы облегчить процесс соединения, сделать его более производительным и качественным, варить без особых усилий. Режим работы зависит от правильного подбора расходных материалов. Они напрямую связаны с маркой свариваемого металла и его толщиной. Ориентировочно параметры скорости подачи проволоки и зависимость величины тока от вида проволоки указаны в таблице.

Вид проволоки	Диаметр проволоки, мм	Скорость подачи проволоки, м/ч	Ток сварочный, А
Стальная	0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5	120 ÷ 720	60 ÷ 630
Алюминиевая	0,8; 1,0; 1.2, 1,6	120 ÷ 960	60 ÷ 315
Порошковая	0,8; 0,9; 1,0; 1.2, 1,6; 2,0	120 ÷ 720	120 ÷ 630

Варить в защитных газах нужно, предварительно укомплектовав рабочее место необходимым оборудованием. Там должен находиться баллон с редуктором, аппаратура для измерения расхода газа и его регулирования, подогреватель газа при соединении с применением баллона с углекислотой.

Очистка от жиров и ржавчины

Очистка выполняется двумя способами:

1. Механический. Применяя этот способ, ржавчина и жиры удаляют наждачкой или применяют зачистные машины. Если требуется шероховатая поверхность металла, тогда его подвергают гидроабразивной обработке. Используя этот метод, создают микрорельеф поверхности, благоприятно влияющий на сварочные работы.
2. Химический. Металл подвергается очистке химическими растворами, а именно щелочными кислотами.

Подготовка полуавтомата, проволоки и газа

Полуавтомат должен быть настроен с учетом двух факторов: марки металла и его толщины. От этого будет зависеть выбор диаметра проволоки, расход газа при сварке в защитном газе и расход флюса при соединении под его слоем. Нормы расхода указаны на шильдике и в технической документации к аппарату. Проволока на кассете должна быть чистой, без налета ржавчины и следов влаги. Ее необходимо правильно установить в механизм подачи. Нужно проследить за величиной вылета проволоки. Как это правильно это сделать, указано в инструкции по эксплуатации конкретной модели аппарата. Установив кассету с необходимым диаметром и подготовив кромки заготовок в зависимости от толщины и загрязненности, поступают следующим образом:

• включают подачу газа, если установлен баллон высокого давления;
• возбуждают дугу, коснувшись проволокой заготовки;
• нажимают на кнопку, с помощью которой осуществляется подача проволоки.

Необходимо соблюдать такие правила:

• варить так, чтобы видеть сварочную ванну, т. е. держать проволоку, а значит и горелку, прямо или под небольшим углом наклона;
• соблюдать одинаковый зазор между деталями (при толщине деталей 1 см он должен составлять не менее 1 мм, далее его рассчитывают исходя из толщины свариваемого металла – 10% от толщины);
• при необходимости вести соединение на подкладке ее размещают плотно к деталям снизу.

Внимание! Настройка сварочного полуавтомата зависит от модели аппарата и должна соответствовать толщине изделия и марке металла. Поэтому необходимо прочитать указания производителя, которые он описывает в сопроводительных документах, и только после этого варить.

Разметка

Следующий этап подготовки деталей для сварки проводится вручную или с помощью специальных устройств. Самые простые приспособления – керн, металлическая линейка и штангенциркуль. Поверхность металла предварительно грунтуют, чтобы хорошо были видны риски. При поточном производстве делают шаблоны, их накладывают, обводят.

Различают понятия «наметка» и разметка. Первая – создание предварительного контура, вторая подразумевает кернение по всему периметру, маркировку. Наметка нужна при использовании шаблонов. Его сначала обводят чертилкой, а затем контур проходят керном. При ручной разметке сразу проводят кернение.

Размечать заготовки вручную сложно и долго. Подготовка и сборка заготовок с использованием оптической или мерной резки предпочтительнее. Для разметки металла созданы разметно-маркировочные автоматы, они работают на основе оптики по заданной программе. Керн движется быстро, размеченный листовой прокат выезжает из автомата со скоростью до 10 метров в минуту.

Этап разметки проводится вручную или с помощью специальных устройств

Резка

Это обязательная процедура подготовки деталей, если сварка делается по чертежам. Для работы с металлом применяют различное оборудование:

• ручное (резак, ножницы по металлу), используется для простых геометрических форм из листового или ленточного проката;
• электроинструмент (пила, болгарка, дрель или шуруповерт с фрезой-насадкой);
• термическое (кислородный или газовый резак, дуговую сварку, плазмотрон), можно делать прямые и кривые резы.

Термическая резка состоит в расплавлении металла по заданному контуру. При поточном производстве используют полуавтоматы и автоматы.

При резке металла делают припуски для зачистки и разделки кромок. Раскрой ножницами – самый кропотливый и малопродуктивный. Сварщики чаще применяют термическую резку.

При резке металла делают припуски для зачистки и разделки кромок

Возможные регулировки в процессе сварки

Чтобы шов получился ровным и красивым, необходимо чувствовать полуавтомат и уметь его правильно отрегулировать. Нужно выставить необходимые параметры по настроечным таблицам, которые прилагаются к технической документации на аппарат конкретного типа. Варить при низком рабочем токе нельзя: это скажется на качестве шва, а в некоторых случаях даже соединить части между собой не удастся. Соблюдается такой принцип: чем толще металл, тем выше сила рабочего тока или напряжения (зависит от принципа действия полуавтомата).

Более подробно о регулировке на видео:

Подготовка кромок под сварку

Для достижения наиболее прочного сварного шва следует подготовить и кромки деталей. Они должны иметь определенную геометрическую форму, в которую входит угол разделки, притупление, зазор, длина скоса, если листы имеют разную толщину.

Разделка кромок под сварку под углом должна производиться, если металлический лист имеет толщину свыше 3 мм.

Виды подготовки кромок под сварку.

В противном случае шов может не провариться полностью по всему сечению даже при сварке мелких деталей. Кроме того, при попытке достать дальние слои уже сваренный металл будет перегреваться и пережжется.

Если разделка кромок отсутствует, то сила сварочного тока должна быть увеличена. При ее наличии сварка деталей ведется послойно, с небольшим сечением, благодаря чему соединение получает качественную структуру, минимизируются деформации и напряжения в металле.

Грамотно подобранный зазор обеспечивает полноценный провар металла в соединении.

Наличие скоса позволяет осуществить плавный переход от одной детали к другой, если они имеют разную толщину. Его длина при этом влияет на возникающее напряжение в конструкции или его отсутствие.

Острые кромки при проварке образуют неустойчивую конструкцию, из-за чего детали могут съезжать относительно друг друга, образуются прожоги, шов деформируется, возникает дополнительное напряжение, сварное соединение становится менее прочным.

Схема притупления кромки.

Чтобы этого избежать и обеспечить более комфортные условия работы в процессе образования корневого шва, кромки притупляют. При стыковых соединениях и внахлест производится смещение, кромкам придают наиболее подходящую геометрическую форму сечения в соответствии с ГОСТами или техническим регламентом. Особенно это важно, когда производят сварку закладных деталей.

Кромки под сварку обрабатываются механически, с использованием фрезерных, продольнострогательных и кромкострогательных станков, газокислородным пламенем. Горючим для получения пламени может быть пропан, ацетилен и другие. Если работы немного, то бывает достаточно пневматического зубила. Кроме того, на этом этапе работают на токарных станках (для подготовки кромки с торца трубы). Для работы с цветными металлами или нержавеющей сталью используется плазменная резка.

После газокислородной резки в завершение проводится механическая обработка, особенно если шов должен быть отменного качества. Таким образом удается избежать попадания мелких крупинок, которые провоцируют образование микротрещин, попадание воздуха и другие дефекты, приводящие к разрушению шва. В конструкциях, возводимых на ответственных участках строительства, это недопустимо.

Правка и гибка металла: особенности

При подготовке металла под сварку устраняются какие-либо неровности, кривизна или другие дефекты, и это называется правкой металла. Эти действия совершаются путем давления на металл при помощи пресса или вручную — ударом молотка.

Правке подвергаются как черные, так и цветные металлы.

Схема правки листового металла: а — деревянным молотком (киянкой), б — деревянным или металлическим бруском.

Помимо того, полосы из стали, прутья, проволока, любой вид труб, стальные круги и даже сварные конструкции.

Существует два метода правки:

• ручная правка — основой являются стальные или чугунные правильные плиты или различные наковальни, выполняется работа молотком;
• машинная правка — осуществляется на правильных машинах.

При правке металла материал может быть как холодным, так и горячим.

Также к подготовке относится и гибка металла. Это работа слесарная, во время которой заготовку изгибают под нужным углом и радиусом и придают ей требующуюся форму. Гибка тоже выполняется вручную, при помощи гибочных станков и прессов. Гибку можно производить как на глаз, так и по разметкам, шаблонам и по образцам.

Рубка металла перед сваркой

Когда производится подготовка металла под сварку, снимают слой металла, а именно фаску, задействовав кромкострогательный станок или газорезательный автомат. В некоторых случаях рубку изготавливают зубилом, которое бывает ручное или пневматическое.

Схема рубки металла

Кромки рубят по рискам, которые нанесены с применением никерного разметчика, они представляют собой две параллельные линии. Внутренняя обозначает верхнее ребро фаски, внешняя находится в нижней части фаски. При отсутствии рисок мастер использует при рубке линейку.

Чтобы при рубке фасок не ошибиться, необходимо к работе относиться с большим вниманием и нажимать на инструмент нужно равномерно. При выполнении рубки фасок края листа должны быть надежно закреплены. Листы, которые не установлены на место, подлежат обрубке прямо на стеллаже или после укладки на пол, но в любом случае материал требуется зажать, чтобы не допустить сдвигов при ударе.

Сварка при помощи проволоки

Этот вид соединения частей полуавтоматом осуществляется с помощью порошковой проволоки, у которой в конструкции имеется специальная шихта. Она еще называется самозащитной, т. к. ограждает металл расплавленного шва в процессе соединения частей от вредных компонентов, находящихся в воздухе. Варить полуавтоматом без газа можно при выполнении монтажных и строительных работ по месту их проведения. Используют в гаражах при ремонте кузова автомобиля и других домашних работах, связанных с соединением или наплавлением. Варить можно металлические заготовки толщиной 0,5÷10 мм.

Общий вид полуавтомата для сварки порошковой проволокой и внешний вид качественно выполненного соединения показаны на рис. 2:

Рисунок 2 — Сварочный полуавтомат

Нюансы сварки самозащитной проволокой на видео:

Характерные неполадки указаны в таблице:

Вид неисправности	Причина или причины возникновения	Способ или способы устранения
Невозможно зажечь дугу	Отсутствует контакт в цепи	Необходимо проверить: — контакты (зачистить их и подтянуть); — конец проволоки (очистить от корочки флюса – сбить или откусить небольшой кусок кусачками)
Дуга в процессе соединения обрывается	Большой сварочный ток	Уменьшить
	Скорость подачи проволоки мала	Увеличить
Не поступает в канал электродная проволока	Отсутствует контакт в кнопке пуска	Зачистить
	Перегорели предохранители	Променять на новые
	Обрыв фазы в цепи электродвигателя	Устранить обрыв, отключив управление от сети
Проволока прилипает к металлу свариваемых частей	Сила тока мала	Увеличить
	Скорость подачи проволоки завышена	Уменьшить
Проволока подается рывками или с непостоянной скоростью	Слабый зажим верхними прижимными роликами	Изменить усилие пружин
	Износ поверхности ведущих роликов	Заменить на новые
	Заедание в наконечнике сварочной головки	Прочистить или заменить в случае износа или подгорания
	Изгибы сварочного кабеля	Выровнять
Происходит быстрый износ подающих роликов	Высокое усилие нажатия прижимных роликов	Ослабить
Корпус горелки под напряжением	Пробита изоляция между контактным наконечником и корпусом горелки	Восстановить изоляцию
Между корпусом и наконечником имеется посторонний металлический предмет	Удалить
Возникают поры в шве при сварке в защитных газах	Нарушена газовая защита	Проверить: — качество газа; — напряжение на дуге; — соответствие марки проволоки металлу, подлежащему соединению
Газ не поступает в зону с варки	Неполадки со шланговым кабелем (пережат или оборван)	Устранить причину
	Не сработал отсекатель газа	Проверить питание катушки электромагнита
	Отверстие редуктора закупорилось	Редуктор необходимо отогреть
	Закрыто выходное отверстие сопла брызгами металла	Удалить брызги или заменить сопло
Флюс не поступает в сварочную горелку	Давление сжатого воздуха низкое	Увеличить
	Засорился инжектор или флюсовая трубка	Прочистить, при необходимости, просушить флюс

Оснастка

Для каждой процедуры требуется свой набор инструментов, но в качестве основных стоит отметить такие как:

• Металлическая щетка – лучший инструмент для зачистки, который подходит для заготовок любой толщины. С ее помощью можно до блеска очистить любую металлическую поверхность.
• Ацетон – применяется как обезжиривающее средство. Его используют перед началом сварки или перед выкладкой флюса на поверхность, чтобы снять все образовавшиеся пленки;
• Настольные тиски – для гибки в любых условиях. Они отлично подойдут также для фиксации деталей, когда уже пойдет непосредственный процесс сварки.
• Газовая горелка – используется для подогрева металла до нужной температуры. Как правило, последняя подготовка поверхности металла под сварку предполагает его нагрев для избегания деформации.

Правка металла и нарезка деталей

Для правки металла использую специальные валы, которые делают процесс автоматически, или же выполняют все вручную. Во втором случае используется пресс или кувалда, чтобы исправить имеющиеся деформации. Прессы больше подходят для массивных швеллеров и двутавров.

Правка металла

После правки можно уже проводить разметку, которая делается перед резкой. Разметка делается мелом или острым металлическим предметом. Для разрезания используется гильотина, ножницы по металлу, которые могут быть автоматическими или ручными. Также используют резку сваркой, которая менее точна, но позволяет разрезать даже толстые слои. Тонкие листы могут резаться болгаркой, что очень удобно, когда будет происходить сварка тонкого металла инвертором.

Резка металла резаком

Зачистка деталей – нюансы

Когда заготовка приняла нужную форму, то следующим этапом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является зачистка. Поверхности присадочного материала, а также кромок детали, которая будет свариваться, зачищается от ржавчины, загрязнений, следов окалин и прочих лишних веществ. Также нужно ликвидировать влагу, масляные пятна и другие химические пленки. При сварке металла в ванне не должно быть ничего неметаллического, что привело бы к образованию брака. Даже относительно небольшие остатки лишних вещей приводят к образованию пор, появлению трещин, созданию напряжений в металле и так далее. Благодаря всему этому, надежность сварочного соединения резко снижается.

Очистка металла после сварки

Подготовка кромок металла под сварку

Подготовка металла под сварку предполагает обработку кромок, особенно, при работе с толстыми заготовками. В итоге, они должны обрести определенную геометрическую форму, которая будет способствовать более надежному соединению. Подготовка включает в себя обработку угла разделки, ширины зазора, создания притупления, регулировку длины скоса и так далее. Кромки не обрабатываются, если толщина составляет менее 3 мм. При слишком большой толщине без обработки металл может не провариться полностью. Особенно актуально это, если у свариваемых деталей различная толщина. Правильный скос обеспечит плавность перехода между деталями, что снимет напряжение нагрузки при эксплуатации детали. После правильно подобранных параметров нужно еще обеспечить надежную фиксацию.

Подготовка кромок металла под сварку

Гибка

Еще одним процессом, который включает в себя подготовка металла под сварку, является гибка. Полосы и листы пропускают через листогибочные машины, которые имеют от трех до четырех валов в своем составе. Если кромки заготовки уже подготовлены, то можно применять холодную гибку. Профильные детали сгибаются под специальными прессами. Толщина листа определяет ограничения, на какой угол можно согнуть металл, если превысить этот показатель, то могут появиться трещины и нежелательные деформации.

Гибка металла

Для малого радиуса сгиба, или же при высокой толщине листа, используют горячий метод, который применяют кузнецы. При повышении температуры материал становится более податливым и для его сгибания требуется меньшее количество усилий. Большие отверстия желательно делать уже после сгибания.

Гибка металла перед сваркой

Прихватка металла

Когда идет подготовка сборка металла под сварку, то отдельные детали требуется зафиксировать, чтобы после сварки они имели правильное положение. Порой недостаточно их просто рядом положить или применить дополнительные инструменты для фиксации. Здесь требуется сделать точечную приварку одной детали к другой, к примеру, в начале и в конце будущего шва. Это поможет зафиксировать деталь по всей плоскости, чтобы она ни как не съехала. Также это помогает избежать деформации при сваривании, когда листы загибаются. Соединение получается не настолько надежным, чтобы выдерживать сильные нагрузки, на теперь заготовку уже можно будет переносить и менять ее положение на любое удобное, к примеру, чтобы сделать горизонтальный шов.

Прихватка металла

Основные требования к сборке металлоконструкций перед сваркой

Когда совершена подготовка металла под сварку, можно приступать к сборке конструкции. Чтобы все было выполнено правильно, следует придерживаться следующих правил:

1. К каждому месту соединения заготовок необходимо обеспечить свободный и удобный доступ;
2. Все заготовки нужно закреплять максимально жестко, при этом придерживаясь заданной точности размеров и геометрии положения, чтобы во время сварки не возникли другие деформации и отклонения;
3. Все изменения положения в пространстве перед сваркой и во время нее должны отнестись к минимуму, чтобы не было смещений и перекосов;
4. Сборка должна проходить таким образом, чтобы она не затрудняла последующие операции, так что нужно все заранее спланировать.

Термическая обработка металла до и после сварки

Подогрев металла перед сваркой является обязательной процедурой для материалов, которые чувствительны к перепадам температур, а также просто для подстраховки, чтобы избежать деформации. Для таких процедур используют газовую горелку, что очень удобно, если сам газ используется в процессе сваривания, как при сварке черного металла аргоном.

После сваривания подогрев нужен для того, чтобы снять напряжения, которые могут образоваться из-за повышенного содержания водорода. Подогрева выпаривает остатки газа, оставляя только чистый металл.

Возможные дефекты шва при сварке полуавтоматом и как их не допустить

Дефекты шва возникают, если варить с нарушением технологии и неправильно осуществлять подбор расходных материалов. В этом случае не избежать трещин, подрезов, пор в металле шва, неравномерность его по ширине и длине, а также прожогов, наплывов и других дефектов. Неверно подобранные следующие величины сказываются на таких факторах:

1. Диаметр проволоки: с меньшим ширина шва будет недостаточной, с большим – увеличится, что скажется на глубине провара.
2. Сила тока. Скажется тоже на глубине проваривания: чем больше величина, тем глубже шов, что приводит к прожогам, особенно если варить тонкостенный металл.
3. Напряжение дуги увеличит ширину шва.
4. Скорость сварки. При большой величине уменьшается глубина проваривания, шов становится узким, при недостаточной величине возникают прожоги, шов будет неравномерным, а в некоторых случаях это приведет к короблению изделия.

Чаще всего дефекты возникают в случае, если варит человек, у которого отсутствуют навыки ведения сварочного процесса. Поделитесь своим опытом сварки полуавтоматом в комментариях к статье.

Поиск записей с помощью фильтра:

Подготовка труб под сварку

Подготовка фрагментов проводится так, чтобы исключить осевое смещение. Для подготовки нержавеющих и толстостенных труб нужны заводские условия. Марка стали влияет на глубину разделки торцов, угол снимаемой фаски

Трубы из углеродистой и низколегированной стали обрабатывают вручную холодным способом. Последовательность операций такая же, как при работе с плоскими деталями. Для резки используют несколько вариантов:

• делают раскрой ножницами по металлу;
• используют циркулярную пилу, насадку-фрезу или болгарку;
• применяют газовый резак.

Процесс подготовки металла к сварке заключается в обработке торцов, сглаживании кромок, снятии фасок, если стенка толще 3 мм.

Для любого вида сварки металл предварительно зачищают по всей окружности. Только для специальных электродов по ржавчине допускается варить металл без зачистки.

Поделитесь в соц.сетях:

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