Способи зварювання вертикальних швів

Зварні шви класифікують за багатьма параметрами. Головними характеризують ознаками є тип з'єднання і положення в просторі. За типом з'єднання їх ділять на стикові і кутові.

Розташовуватися в просторі вони можуть суворо горизонтально (нижні), вертикально або під кутом до горизонту. Сварка нижнього шва найпростіша. В цьому режимі найлегше контролювати стан зварювальної ванни, а значить і якість з'єднання.

При виконанні інших швів, в тому числі вертикальних, потрібен певний навик і необхідно знати методи зварювання металів і їх сплавів в тому чи іншому положенні.

електрошлаковий метод

Електрошлаковою зваркою можна варити деталі практично будь-якої товщини. З'єднання відбувається за один прохід, незалежно від товщини металу. Це її функціональна особливість.

Причому зварювання вертикальних швів при цьому способі виходить найкраще знову-таки через принципу використовуваного методу. Завдяки однопрохідної зварюванні відбувається економія електроенергії та витратних матеріалів, продуктивність збільшується на порядок. Сварка вертикальних стиків резервуарів виходить високої якості.

При електрошлакового зварювання, в області між крайками стиків заготовок і мідними пластинами, виникає ванна з рідкого шлаку. Процес зварювання можна описати так:

• після занурення в шлакову ванну електрода, зварювальний струм проходить через неї і нагріває до такої температури, що починають плавитися кромки деталей і сам електрод;
• розплав утворює зварювальну ванну, після охолодження якої відбувається кристалізація і утворення зварного з'єднання;
• у міру охолодження шва електрод з мідними пластинами, що утворять замкнуту область зварювальної ванни, піднімається.

Так, за один прохід роблять вертикальне зварювання швів будь-якої товщини. Рідкий шлак, як більш легкий компонент весь час знаходиться зверху, захищаючи шов від впливу атмосферного кисню. Після завершення процесу зварювання, остиглий шлак постукують молотком і видаляють.

електродугової метод

Перед початком будь-якої зварювання необхідно підготувати сполучаються області. Залежно від товщини металу, типу з'єднання, проводиться його підготовка, розправляються кромки деталей відповідно до вимог стандартів.

Потім за допомогою спеціальних фіксаторів або інших пристосувань їх закріплюють. Для запобігання температурних деформацій, деталі через певну відстань приварюють один до одного поперечними швами, так званими прихватками.

Вони забезпечують надійну фіксацію виробів відносно один одного.

При зварюванні дугового електрозварювання вертикальних стиків виробів, розплавлений метал під дією гравітації переміщається вниз. Перехід рідкого сплаву електрода в зварювальну ванну відбувається краплинним шляхом.

Щоб краплі не відривалися, а перетікали плавно, застосовують коротку електричну дугу. Іноді, вдається навіть торкатися кінцем електрода зварюється, щоб запобігти його прилипання до заготівлі.

Вертикальний шов вариться двома способами: зверху-вниз або знизу-вгору.

Знизу вгору

При технології «знизу-вгору» спочатку зварювальний ванна знаходиться внизу. Розплавлений метал надходить в неї зверху. Щоб рідкий метал не проливали, зварювальний електрод встановлюється під кутом до площини вертикального зварного шва.

Його плавиться кінець знаходиться вище іншого кінця, закріпленого в тримачі. Таким чином, він як би підтримує зварювальну ванну, не дає розплескатися металу.

Нижні шари будуть кристалізуватися, і ставати своєрідною підставкою для нової ванни. Так здійснюється ручного дугового спосіб створення вертикального шва.

При будь-якому способі необхідно підтримувати зварювальний струм таким, щоб кристалізація ванни відбувалася швидше, ніж плавлення електрода і кромок. Це досягається за рахунок короткої дуги і освіти малих крапель рідкого металу.

Зверху вниз

При зварюванні вертикальних стиків методом зверху вниз електрод так само розташовується кінцем вгору. Край зварювальної ванни підтримується електричною дугою і електродом.

Завдання полягає у випереджаючому расплавлении нижнього краю ванни з одночасним її утриманням. Верхній край повинен встигати кристалізуватися через відсутність надходження теплоти від розплавленого електрода.

Якщо розливанню все ж відбувається, то потрібно збільшити зварювальний струм і збільшити швидкість переміщення електрода вниз. Бажано також збільшити ширину шва.

Вертикальний зварювальний шов інвертором виходить краще, ніж при використанні звичайного апарату. Це пов'язано з більш стабільною зварювальної дугою.

застосування полуавтомата

Зварювання вертикальних швів полуавтоматом або інверторним апаратом ведуть, використовуючи кілька зварювальних технологій. Вибір способу залежить від товщини стінок виробів, зазору між стиками, форми кромок.

трикутна траєкторія

Технологія зварювання «трикутником» використовується, якщо необхідно з'єднати вироби товщиною до 2 мм. При цьому способі потрібно найбільше притуплення крайок.

Технологія може застосовуватися при зварюванні кутового шва в вертикальному положенні або резервуарів. Сварка ведеться від низу до верху, тому розплавлений метал розташовується поверх охололого сплаву.

Стікає шлак не перешкоджає проплавлению крайок, так як стікає вже по отверділого металу. Спочатку формують поличку в нижній частині стику. Переміщаючи електрод до одного з країв, виробляють розплавлення кромок і заповнення зварювальної ванни.

Потім електрод переміщається до іншого краю, і процес повторюється. Форма ванни при цьому виглядає як трикутник, звідси і назва технології. Рекомендована товщина електрода становить 3 мм при зварювальному струмі 80-100 ампер.

Траєкторія у вигляді ялинки і драбинки

При зварюванні виробів мають зазор 2-3 мм допомагає технологія «ялинка». В даному способі доводиться застосовувати складні рухи кінцем електрода.

Процес зварювання вертикального шва починається від однієї з кромок, з глибини зазору.

З товщі металу електрод як би витягується, при цьому наплавлені метал на площину кромки. Потім він знову повертається вглиб майбутнього шва, і наплавка проводиться по іншій стороні зазору.

Поступово вертикальна щілина заповнюється, створюючи міцне з'єднання. Процес повторюють до тих пір, поки розплавленим металом не заповниться весь зазор. Головне завдання полягає в недопущенні утворення надмірного проплавления крайок і появи патьоків металу.

Технологія «сходи» використовується для зварювання вертикальних швів з найбільшими зазорами, коли кромки зовсім не притуплялися. Електрод рухається від однієї соединяемой кромки до іншої, піднімаючись на мінімальну відстань вгору.

Рухи звивисті, при цьому на крайках відбувається коротка зупинка для проплавлення металу. Технологія дозволяє зварювати вироби товщиною до чотирьох міліметрів.