Svařování vertikálních švů

O čem to mluvíme? Svařování vertikálních švů je složitější proces než horizontálních, protože roztavený kov vytéká ze svarové lázně. Abyste tomu zabránili, snižte teplo a použijte speciální techniky.

Co bych měl hledat? Existují dva způsoby svařování vertikálních švů: shora dolů a zdola nahoru. Pro první způsob se volí elektrody menšího průměru a snižuje se provozní teplota. Druhá technika je racionálnější a mohou ji používat i začátečníci.

Z tohoto materiálu se dozvíte:

• Koncept vertikálního švového svařování
• Metody svařování pro vertikální švy
• Metody svařování vertikálních švů
• Často kladené otázky o svařování vertikálních švů

Koncept vertikálního švového svařování

Svařování vertikálních švů při spojování kovových prvků má řadu vlastností, z nichž hlavní je tok roztaveného kovu z tavicí zóny, který má neustále tendenci stékat dolů pod vlivem gravitace. Aby se obsah udržel ve svarové lázni, je nutné učinit taveninu viskóznější snížením její teploty na určité hodnoty.

Je však důležité pochopit, že snížení teploty taveniny ve svarové lázni při svařování svislých švů elektrodou vede k určitým potížím s pronikáním kovu, a tedy s vytvářením vysoce kvalitních a spolehlivých svarových spojů.

Při ručním obloukovém svařování kovových obrobků pro tavení se hrot elektrody poměrně rychle dotkne základního kovu a poté se od něj vzdaluje. Tento přístup umožňuje snížit množství tepelné energie vstupující do zóny tavení a způsobit zrychlenou krystalizaci. Základem pro pokládání další části výplňového materiálu se stává druh police tvořený tuhnoucí taveninou.

Abychom lépe porozuměli tomu, jak svařovat svislý šev pomocí MMA svařování, je nutné pochopit fyzikální podstatu a vlastnosti procesu, při kterém se v prostoru mezi špičkou elektrodové tyče a základním materiálem zažehne elektrický oblouk. produkt roztaví kov. Pro úspěšné dokončení úkolu musí být splněny určité podmínky.

Když se hrot elektrodové tyče dotkne základního kovu výrobku, do kterého je přiváděn elektrický proud opačné polarity, je elektrický obvod uzavřen – to je první podmínka. Elektromotorická síla, která je druhou nezbytnou podmínkou svařovacího procesu, je vytvářena pomocí napájecího zdroje – svařovacího transformátoru, usměrňovače nebo invertoru.

Dodržení těchto podmínek umožňuje vznik elektrického proudu. Když svářeč sejme hrot elektrody z kovu obrobku, přeruší obvod. Složité fyzikální jevy provázející prasknutí vedou k zapálení svařovacího oblouku, jehož teplota může dosáhnout až +7 000 °C. To stačí k roztavení téměř všech kovů a slitin.

V důsledku toho elektrický oblouk roztaví přídavné a základní kovy, které smícháním ve svarové lázni a následnou krystalizací tvoří jeden celek a tvoří pevné svarové spoje.

Metody svařování pro vertikální švy

Elektrostruskové svařování

Výhodou metody elektrostruskového svařování, a to i ve vertikální poloze, je, že tato technologie umožňuje spojovat díly s libovolnou tloušťkou kovu. Navíc, bez ohledu na to, jak velká je plocha průřezu spoje, se práce provádí v jednom průchodu. To vám umožní snížit náklady na elektrickou energii a spotřební materiál a také dosáhnout znatelného zvýšení produktivity.

Svarová lázeň je naplněna tekutou struskou, do které je ponořen hrot elektrodové tyče. Elektrický proud procházející svarovou lázní ohřeje její obsah, roztaví základní a přídavné kovy, které se následně smíchají do svarového spoje.

Jak kov chladne a krystalizuje, svarová lázeň se pohybuje nahoru. Tato technika umožňuje svařovat kovové díly různých tlouštěk v jednom průchodu. Tekutá struska díky své relativně nízké hmotnosti stoupá nahoru a chrání svarový materiál před kontaktem se vzdušným kyslíkem. Ztvrdlá strusková krusta se odstraní poklepáním na housenku švu struskovým kladívkem. Elektrostrusková metoda umožňuje tvorbu vysoce kvalitních a spolehlivých svarových spojů.

Při vytváření svislých švů pomocí svařování elektrickým obloukem nutí přitažlivá síla taveninu stékat dolů a odkapávat do svarové lázně. Pro zajištění hladkého toku kapiček roztaveného přídavného kovu se svařování provádí krátkým obloukem.

Obloukové svařování vertikálních švů vyžaduje přípravu hran, které jsou řezány s ohledem na takové vlastnosti, jako je způsob připojení a tloušťka kovu. K fixaci dílů se používají speciální zařízení – svorky, svěrky, svěráky atd. Spojované obrobky jsou obvykle předem slepeny, aby se zabránilo tepelné deformaci.

Poloautomatické svařování

Svařování vertikálních švů poloautomatickým strojem je nejjednodušší a nejpohodlnější způsob. Svařovací pistole je napájena elektrickým proudem, ochranným plynem a přídavným materiálem ve formě drátu. Mezi špičkou posledního kovu spojovaných obrobků se zapálí elektrický oblouk. Ochrana vytvořená přívodem plynu je nezbytná k tomu, aby tavenina ve svarové lázni nepřišla do styku s atmosférickým vzduchem, za vzniku oxidů.

Správně zvolený svařovací proud je mimořádně důležitý pro vytvoření vysoce kvalitních svislých švů pomocí poloautomatického svařování. Aby bylo možné zvolit správné parametry, je nutné vzít v úvahu tloušťku kovu. Optimální průměr svařovacího drátu je v tomto případě 0,8 mm.

Při spojování obrobků z tenkého plechu lze snížit svařovací proud. Přívod ochranného plynu z válce do pistole se provádí přes reduktor, na manometru, na kterém můžete ovládat tlak. Pro získání vysoce kvalitních vertikálních spojení obvykle stačí 0,2 atm.

Při zahájení svařování je nutné stanovit prodloužení přídavného drátu, které by nemělo přesáhnout 0,5 cm.

Spojované obrobky musí být upevněny alespoň na dvou místech. Pokud se díly překrývají, můžete je zajistit pomocí svorek. Poloautomatické svařování vertikálních švů je optimálním řešením pro začínající svářeče.

Invertorové svařování

Dnes zastaralé, objemné, těžké a těžko použitelné svařovací transformátory byly nahrazeny kompaktními a relativně lehkými invertorovými zařízeními, která jsou optimální volbou pro ruční obloukové svařování vertikálních švů. Taková zařízení se nebojí přepětí v síti. Kromě toho se při použití invertoru znatelně snižuje rozstřikování tekutého kovu z tavicí zóny.

Moderní střídače jsou vybaveny ovládacím panelem s pohodlnými ovládacími prvky a indikátory a mají také přepínač pro zapnutí a vypnutí napětí. K zařízení jsou připojeny dva kabely – jeden s držákem pro elektrody a druhý se svorkou, kterou je přiváděna zem. Pro zajištění nepřetržitého provozu jsou přístroje vybaveny bateriovými kondenzátory. Spotřeba elektrické energie při svařování závisí na průměru tyče elektrody, který se pohybuje od 2 do 5 mm.

Elektrický oblouk roztaví výplň a základní kovy, což má za následek vytvoření svarové lázně.

Po úpravě síly proudu, která se provádí s přihlédnutím k tloušťce kovu obrobků, je zemnící svorka připojena k obrobkům. Příprava spojovaných hran se provádí stejným způsobem jako při svařování transformátorovým strojem.

Metody svařování vertikálních švů

Svařování lze provádět dvěma způsoby: zdola nahoru nebo shora dolů.

Svařování vertikálních švů shora dolů

Svářeči často nepoužívají metodu shora dolů, protože ji považují za méně vhodnou. Vytvoření svislého svarového spoje se provádí elektrodou nasměrovanou kolmo k rovině spojovaných obrobků. V tomto případě je svarová lázeň vytvořena v horní části spoje upevněných hran a poté se pohybuje směrem dolů.

Algoritmus pro vytvoření svaru je následující: poté, co se objeví první kapky roztaveného přídavného kovu, se svarová lázeň přesune ke dnu spoje, aby tavenina nevystříkla za své hranice a nevytvářela prověšení. Při svařování tímto způsobem je poměrně obtížné dosáhnout krystalizace taveniny bez roztečení, protože tekutý kov má tendenci stékat dolů vlivem gravitace. Špička elektrody by měla být umístěna proti zóně tavení, aby se zabránilo pádu kapek.

Odborníci doporučují tyč naklonit a umístit ji pod úhlem 10 až 15 stupňů vzhledem k horizontále. Tato metoda se používá poměrně zřídka, protože proces tavení je možné řídit pouze s odpovídajícími dovednostmi a zkušenostmi.

Při svařování shora dolů je třeba dodržovat určitá pravidla:

• snížit proud tak, aby se kov zahříval méně intenzivně;
• vezměte elektrodu s malým průměrem tyče;
• pohybujte hrotem elektrody pomaleji než při svařování švů ve spodní poloze.

Pokud tavenina nadále stříká, pokuste se pohybovat elektrodou rychleji, zvyšte intenzitu proudu a šířku zóny tavení.

Tato metoda je složitá, ale pokud máte odpovídající dovednosti, umožňuje vytvářet vysoce kvalitní a trvanlivé spoje.

Zdola nahoru

Svářeči tuto metodu používají mnohem častěji, protože poskytuje znatelně lepší výsledky a mohou ji používat i začátečníci. Svařování se provádí následovně: na dně spoje se začne tvořit svarová lázeň elektrodou umístěnou pod úhlem 80 až 90 stupňů vzhledem k rovině spojovaných dílů.

Po zapálení oblouku se tyč, nakloněná v úhlu 45 až 50 stupňů vzhledem k horizontále, začne pohybovat nahoru. Krystalizace taveniny vede k tomu, že kapky nemají čas stékat dolů.

Svarová lázeň se pohybuje po špičce elektrody směrem nahoru, což umožňuje vytvoření housenky z krystalizující taveniny, která brání jejímu stékání dolů.

Pokud tloušťka obrobků, nedostatečný svařovací proud a jiné důvody brání svaření kovu do dostatečné hloubky, musí být elektrodová tyč umístěna kolmo k povrchu spojovaných dílů a posouvat ji nahoru až poté, co materiál obrobku roztavený. Aby vytvořili „práh“, zkušení svářeči často stahují špičku elektrody, aby tavenina ztuhla. Obloukem můžete pohybovat oscilačními pohyby.

Je důležité mít na paměti několik pravidel:

• čím více je poloha elektrodové tyče odchýlena od pravého úhlu vzhledem k rovině obrobků, tím pomaleji je třeba ji pohybovat po spoji;
• při nastavování síly proudu byste měli vzít v úvahu typ a průměr elektrod a také tloušťku kovu spojovaných dílů, při svařování zdola nahoru se však nepoužívá vysoký proud;
• je důležité neustále sledovat svarovou lázeň a posouvat ji nahoru až po krystalizaci taveniny ve spodní vrstvě;
• svařování se provádí na krátké délce oblouku (od 2 do 4 mm);
• pro získání vysoce kvalitních a spolehlivých švů je nutné správně provést výše popsaný algoritmus.

Proč byste nás měli kontaktovat?

Ke všem klientům přistupujeme s respektem a plníme úkoly jakékoli velikosti stejně pečlivě.

Naše výrobní zařízení nám umožňuje zpracovávat různé materiály:

• neželezné kovy;
• litina;
• nerezová ocel.

Při kompletaci zakázky naši specialisté využívají všechny známé způsoby obrábění kovů. Moderní vybavení nejnovější generace umožňuje dosáhnout maximální shody s původními výkresy.

Aby se obrobek přiblížil náčrtu předloženém zákazníkem, naši specialisté používají univerzální zařízení určené pro šperkařské ostření nástrojů pro zvláště složité operace. V našich výrobních dílnách se kov stává plastovým materiálem, ze kterého lze vyrobit jakýkoli obrobek.

Výhodou kontaktování našich specialistů je jejich soulad s GOST a všemi technologickými normami. V každé fázi práce je prováděna přísná kontrola kvality, takže našim zákazníkům garantujeme svědomitě dokončený produkt.

Díky zkušenostem našich řemeslníků je výstupem příkladný výrobek splňující ty nejnáročnější požadavky. Zároveň vycházíme ze silné materiálové základny a zaměřujeme se na inovativní technologický vývoj.

Spolupracujeme se zákazníky ze všech regionů Ruska. Pokud chcete zadat zakázku na zpracování kovů, naši manažeři jsou připraveni vyslechnout všechny podmínky. V případě potřeby je klientovi zdarma poskytnuta odborná konzultace.

Často kladené otázky o svařování vertikálních švů

Jak se správně provádí svařování rybí kosti?

Při vytváření vertikálního svaru se hrot elektrody pohybuje nahoru a doprava, pohybuje se dolů (v tomto případě kapka taveniny krystalizuje mezi dvěma okraji) a poté se pohybuje nahoru a doleva. Poté, co se oblouk vrátí dolů, zůstane mezi díly nová část přídavného kovu.

Lze provádět svislé svarové spoje bodovým svařováním?

Tuto metodu lze použít, pokud nejsou kladeny vysoké nároky na pevnost spojů. Pro urychlení montážních prací se používá bodové svařování při instalaci prvků, jejichž provoz není spojen s velkým zatížením.

Jaké vady vznikají při vytváření svislých svarových spojů?

Nejčastěji se svářeči musí vypořádat s: nedostatkem penetrace; podříznutí; popáleniny; póry a přítoky; praskání kovu. Správné svařování svislých švů vyžaduje zkušenosti a kvalifikaci svářeče. Pokud je práce prováděna s ohledem na tloušťku kovu obrobků, průměr elektrod, nastavení zařízení a způsob vytváření spojů jsou správně zvoleny a díly jsou dobře upevněny, výsledkem bude vysoká kvalita, pevnost a trvanlivost švů.

Vedoucí obchodního oddělení

Při svařování svislých švů se používá pouze krátký oblouk. Svařovací proud je obvykle minimální nebo průměrný, což umožňuje kontinuální svařování bez přerušení oblouku, bez odkapávání svarového kovu. Úhel elektrody ke svislé rovině je 80°-90°, což přispívá k přímočařejšímu působení svařovacího oblouku na výrobek a usnadňuje řízení svařovacího procesu (obr. 48). Při svařování elektrodou pod úhlem 45°-60° (obr. 49) se uměle vytváří „hledí“ (nerovnoměrné tavení povlaku), které narušuje řízení svařovacího procesu. Manipulace s elektrodou na šířku housenky 2-4 průměrů elektrody s povlakem je povinná.

Při svařování svislých švů se doporučuje použít dvě manipulační metody – „žebřík“ a „obloukový dopředný oblouk“, které vám umožní vytvořit švy normálního tvaru (obr. 50).

Jak se tavná lázeň plní elektrodovým kovem, je nutné ji při každém přechodu z bodu 1 do polohy 2 a zpět do polohy 3 zvedat a v bodech přechodu zastavovat. Časové zpoždění by mělo být takové, aby se kráter zaplnil elektrodovým kovem a svarový kov se plynule vrátil na opačnou stranu nejpozději v době, kdy tam svarový kov krystalizuje. To napomáhá vytvoření „normální“ housenky bez podřezání a s plynulým přechodem k základnímu kovu a minimálními rozdíly mezi okujemi. Proto je okamžik přechodu velmi důležitý. Pokud odejdete příliš brzy, získáte podřezání a „konvexní“ housenku. Pokud ji držíte příliš dlouho, získáte nárůst a hrubou okuje.

Mnoho svářečů používá manipulaci s elektrodou metodou „zpětného oblouku“ při svařování svislých švů, což má za následek nadměrnou konvexnost švu. To se vysvětluje skutečností, že většina tekutého kovu ze švu stéká dolů do středu svarové lázně, protože střed švu má vyšší teplotu než okraje housenky. Použitím metody „zpětného oblouku“, směřující dolů do středu, zvyšujeme množství tekutého kovu ve středu housenky. Tuto metodu je třeba při svařování svislých švů vyloučit.

Svařování kořenové housenky (obr. 51)

V závislosti na tloušťce kovu, tuposti hran a velikosti mezery se doporučuje použít tři metody svařování kořenové housenky:

1. Svařování „trojúhelníkem“ (obr. 52) umožňuje dobrý průvar s malou mezerou (2 mm nebo méně) a maximálním otupením hran (1 až 2 mm). Během svařování by měla být kapalná lázeň pod úhlem, tj. bod „a“ (můstek tekutého kovu v mezeře mezi hranami) je nad linií „b“ (krystalizující vločka), což umožňuje kapalné strusce stékat dolů, zakrývat krystalizující housenku a nebránit tavení hran v mezeře. Na konci elektrody by měl být kráter také ponechán pod úhlem. To je nezbytné pro kvalitní zapálení nové elektrody. Svarové lázně pod úhlem se dosahuje takto: na začátku svařování se shromažďuje police, poté se svařovacím obloukem stoupá podél stěny k mezeře, tavíme otupení hran v mezeře, poté sestupujeme podél pravé stěny a poté se přesouváme k levému okraji a vytváříme svar. Průměr elektrody je 3 mm. Svařovací proud v průměrném rozsahu je 90-100 A pro drážku ve tvaru X a minimální je 80 A pro drážku ve tvaru V.

2. Rybí kostní svařování (obr. 53) s tupými hranami a mezerou 2 až 3 mm umožňuje dobré provaření. Průřez housenky střední tloušťky (menší než u trojúhelníkového svařování) umožňuje vytvoření „normální“ housenky. Technika svařování je následující: z mezery podél jedné z hran (jako byste elektrodu tlačili k hraně) se po ní pohybujte dolů a posouvejte elektrodu k sobě krátkou vzdálenost 5–7 mm, poté se vraťte do mezery s malým stálým zdvihem a posouvejte elektrodu od sebe; natavte tupou hranu (v případě potřeby proveďte zpoždění) a pohybujte se dolů po druhé straně, provádějte stejné pohyby, vyhýbejte se úkapům, podřezávání, sledujte tvorbu housenky a udržujte bod „a“ nad čarou „b“. Průměr elektrody je 3 mm. Svařovací proud pro V-drážku je 60–90 A, pro X-drážku 90–100 A.

3. Svařování metodou „žebříku“ (obr. 54) se používá s maximální mezerou větší než 2 mm a minimálním otupením hran (nebo bez otupení), což zajišťuje dobrý průvar a vytvoření zpětné housenky. Přechod z hrany na hranu se provádí v přímce s konstantním minimálním stoupáním. Svařování se provádí krátkým obloukem, ale bez dosedání na „hledí“ povlaku. Zpoždění na hranách je maximální, přechod je rychlejší, ale plynulý; průřez housenky je malý („lehká“ housenka). Průměr elektrody je 3 mm. Svařovací proud je minimálně 80 A ± 5 A – pro přípravu hran ve tvaru V a průměrně 90-100 A pro tvar X. Proces svařování se provádí kontinuálně (výjimkou je výměna elektrody a svařování tenkých kovů).

Zapálení oblouku má velký význam pro kvalitu svaru. Doporučuje se zahájit zapálení oblouku na dně zmrzlého kráteru, na boku nebo uprostřed svaru, kde je přístup ke vzorku (obr. 55). První přechod (z pozice 1 do pozice 2) by měl být proveden rychle.

To je nezbytné pro vytvoření „plošší“ housenky, která umožní stékání strusky a zabrání hromadění strusky při návratu mezi prvním a druhým průchodem, protože oblouk se ještě nestabilizoval a lázeň nedosáhla určité teploty. Při návratu přes bod zapálení (pozice 3) je třeba provést krátkou pauzu, aby se roztavil začátek svařování, a teprve po stabilním zapálení oblouku a ohřátí lázně, zabraňující toku strusky do mezery, je nutné přesunout střed elektrody do mezery (do polohy 4). V bodě 4 je nezbytné provést pauzu. Oblouk je krátký, hoří převážně ze zadní strany drážky, přičemž se taví ztuhlá struska ze zadní strany a kovový můstek, což umožňuje vytvořit zpětnou housenku bez „důlků“ na spoji elektrod. Jakmile oblouk začne hořet převážně z přední strany a tekutý kov vytéká na přední straně drážky, je nutné posunout elektrodu po jedné z hran (nebo po středu švu, v závislosti na umístění strusky) a po odhánění tekuté strusky obloukem pokračovat po předchozím průchodu.

U kořenového svařování s malým průřezem (svařování schodišť) je po prvním průchodu podél okraje kráteru nutné (aby se zabránilo tvorbě strusky v mezeře) ihned přesunout elektrodu do bodu 4 (do mezery).

Druhý kořenový válec

Druhá kořenová housenka na rubové straně s drážkou ve tvaru X je vyrobena elektrodou o průměru 3 mm při středním nebo maximálním proudu 100-110 A. Pro dobré provaření rubové strany kořene svaru je nezbytný zvýšený svařovací proud. Předtím je nutné očistit strusku a v případě potřeby provést mechanické selekce.

V závislosti na úplnosti první nebo druhé kořenové housenky se svařování třetí provádí pomocí následující manipulace:

a) když je kořenová housenka lehká (malý průřez) – možnost 2 nebo 3 – manipulaci provádět způsobem „žebříku“, přičemž se kořenová housenka a hrany taví podél okrajů, přičemž je nutné během manipulace dosáhnout středem oblouku (elektrody) na okraj předchozí housenky a provést zpoždění;

b) když je kořenová housenka plná (možnost 1), kromě manipulace s elektrodou pro vytvoření „normální“ nebo „konkávní“ druhé a následující třetí housenky, napomáhá svařování i otáčení elektrody směrem k tavitelné stěně (rovině). Toho se dosáhne otáčením ruky. Obr. 56 ukazuje okamžik, kdy je pohodlnější změnit úhel elektrody. V poloze 1 oblouk hoří v rovině „a“, předchozí housenka, střed oblouku směřuje k okraji housenky. Elektroda je umístěna přibližně rovnoběžně s rovinou „b“. Po naplnění kráteru kovem elektrody a beze změny polohy elektrody plynule přejděte do polohy 2, dokud se elektroda nedotkne roviny „b“ a oblouk se nedotkne okraje housenky. Po ucícení opory otočte ruku (ne paži) tak, aby elektroda zaujala polohu 3 (rovnoběžně s rovinou „a“) a střed oblouku natavil okraj předchozí housenky a stěnu „b“. Po naplnění kráteru elektrodovým kovem a beze změny úhlu elektrody přejděte do polohy 4 a předchozí housenku roztavte obloukem. Po dotyku elektrody s rovinou „a“ otočte kartáč a elektrodu do polohy 1 atd. Při každém přechodu zvedejte elektrodu v závislosti na vytvoření housenky, šířce a plnosti (naplněné lázně). Při minimálním zvedání a nedostatečné rychlosti manipulace může docházet k přetékání (přetékání) tekutého svarového kovu na krystalizovaný svar. Při nadměrném zvedání a vysoké rychlosti přechodu z jedné hrany na druhou se na stěně ve svarové zóně, na hraně a uprostřed housenky objevují prohlubně, mezery a podřezání. Nedoporučuje se otáčet kartáčem a elektrodou v okamžiku přechodu z jedné hrany na druhou. V tomto případě je obtížné vytvořit housenku uprostřed svaru bez podřezání, přetékání a mezer mezi šupinami svaru.

Vícevrstvé a vícevrstvé svařování

Při svařování silnějších svarů se používá vícevrstvé, vícevrstvé svařování (obr. 57). Po kořenové housence se svařují druhá a třetí vrstva elektrodou o průměru 3 mm nebo 4 mm (v závislosti na tloušťce základního kovu a šířce předchozí housenky) v jednom průchodu, přičemž každá housenka je „konkávní“ nebo „normální“, což umožňuje vysoce kvalitní svařování následných housenek. V následujících vrstvách se při přechodu na dva, tři nebo více průchodů housenky vyrábějí s mírným zesílením elektrodou o průměru 4 mm. Mezi předposlední housenkou každé vrstvy a okrajem drážky je nutné ponechat vzdálenost alespoň o průměru elektrody s povlakem.

Předposlední vrstva by neměla přesahovat řízek. Doporučuje se ponechat nevyplněný řízek od 0,5 mm do 2 mm, což usnadňuje vytvoření kvalitní přední vrstvy.

Šířka povrchové vrstvy

Šířka lícní vrstvy se rovná šířce drážky plus polovina průměru elektrody na každé straně (obr. 58). Doporučuje se použít manipulaci s elektrodou „žebříkem“ nebo „dopředným obloukem“.

Tudvasev V.A. „Doporučení pro svářeče“.