Сварочные швы

Применяемое оборудование

При создании сварных швов используются аппараты MMA, TIG и MIG.

ММА

Оборудование для сварки плавящимся электродом, незаменимое при работе на улице. Защиту шва обеспечивает электродная обмазка. Она находится на поверхности сварочной ванны, исключает доступ кислорода к расплавленному металлу.

Рис. 1 Аппарат ММА

Полученный шов покрыт хрупкой темной коркой – застывшим шлаком. Его удаляют молотком или аналогичным тяжелым предметом с острыми краями. Операция носит обязательный характер, необходима для оценки качества шва и нанесения защитных покрытий.

Рис. 2 Сварочный шов, полученный посредством плавящегося электрода

TIG

Аппараты для сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов. Устройство позволяет получать сварные швы по ГОСТ 14771-76, востребовано при работе с нержавейкой и алюминием.

Рис. 3 Аппарат TIG

Шов не содержит флюса и сторонних включений, требует минимальной обработки.

Рис. 4 Шов, полученный посредством сварки TIG

MIG

Полуавтоматы для сварки плавящейся проволокой в среде CO2. Оборудование ускоряет рабочий процесс, обеспечивает формирование швов в любых пространственных положениях.

Гибкость настройки полуавтоматов позволяет взаимодействовать с тонколистовым металлом, например, кузовными элементами машин. Подача проволоки регулируется курком на горелке.

Рис. 5 Аппарат MIG

Основные дефекты сварных швов, полученных на полуавтомате: поры, брызги и наплывы. Они возникают при нарушении подачи защитного газа и неправильной настройке оборудования. Качественно сформированное соединение не требует дополнительной обработки.

Рис. 6 Шов, полученный посредством сварки MIG

Виды сварочных швов

ГОСТ 5264-80 выделяет 4 типа сварных швов по расположению соединяемых деталей.

Вид сварного шва	Описание	Схематическое изображение
Стыковой сварной шов	Соединение формируется стыкованием торцов двух заготовок. Возможен провар с одной или двух сторон. Обозначение сварного шва на чертеже осуществляется посредством буквы «С».
Угловой сварной шов	Шов в рамках углового соединения. Возможен провар внутреннего и внешнего угла. Буква для обозначения сварного шва – «У».
Тавровый сварной шов	Соединение образуется стыкованием лицевой и торцевой поверхности деталей. Сварка производится с одной или двух сторон. Обозначение сварного шва по ГОСТ предполагает использование буквы «Т».
Нахлесточный сварной шов	Соединение элементов внахлест. Сварка происходит с одной или обеих сторон. Условное обозначение сварного шва – буква «Н».

Сварные швы труб регламентирует ГОСТ 16037-80. Он допускает сварку встык, с изгибом и ответвлением. 

Сварку и сварные швы при работе с арматурой регламентирует ГОСТ 14098-2014.

Формирование сварного шва возможно в четырех пространственных положениях.

Положение шва	Описание	Схема сварного шва
Нижнее	Сваривание компонентов, расположенных горизонтально. Металл не вытекает за пределы ванной.
Нижнее «в лодочку»	Сварка тавровых и угловых соединений в нижнем положении.
Вертикальное	Соединение компонентов в вертикальной плоскости. Формирование шва требует определенных навыков от мастера. При работе плавящимся электродом он двигается снизу вверх, удерживая сварочную ванну. Работа на полуавтомате предполагает движение сверху вниз.
Потолочное	Наиболее сложный режим сварки. Шлак и расплавленный металл скатываются вниз, вызывая проблемы при формировании шва. Кроме того, значительно устают шея и руки сварщика.

Сложные участки сварного шва нередко проходят прерывистой дугой. При этом может уменьшаться толщина сварочного шва или длина сварочного шва.

Подготовительные работы

Подготовка к сварочным операциям может включать ряд действий.

• Расчет сварного шва. Обязательная процедура для ответственных соединений. Предполагается определение катета сварного шва, глубины провара и прочих параметров. Расчеты выполняются по месту либо присутствуют в проектной документации.
• Очистка деталей. С поверхности свариваемых элементов удаляется коррозия, минеральные и органические загрязнения. Некачественная очистка исключает стабильное горение дуги, приводит к появлению брызг и прочих дефектов.
• Подготовка фасок. Операция, востребованная при работе с деталями толще 5 мм. Фаски имеют V-, Y-, X- и U-образный профиль. При их формировании используется металлорежущий инструмент заданной конфигурации.
• Фиксация компонентов. При необходимости выполняется фиксация деталей в требуемом положении. Для этого используются струбцины, грузы или прихватки. При работе с тяжелыми элементами в операции нет нужды – компоненты сохраняют неизменное положение за счет собственной массы.
• Настройка аппарата. Учитывая, с какими сварными швами предстоит работа, мастер настраивает оборудование. Перечень регулировок зависит от типа аппарата.

Грамотная подготовка – залог качественных сварных соединений и швов. Процедура снижает издержки на дефектовку и зачистку сварных швов, повышает производительность труда.

Рис. 7 Сварочная работа

Угол удержания электрода

При работе с плавящимся электродом важен угол его удержания.

Способ удержания	Описание	Схематическое изображение
Углом вперед	Электрод наклонен на сварщика под углом 30-60 градусов, движется «от себя».
Углом назад	Электрод наклонен на сварщика под углом 30-60 градусов, движется «на себя».
Под прямым углом	Электрод перпендикулярен сварному шву. Данный способ сварки предназначен для труднодоступных мест.

Линия стыковки деталей может быть прямолинейной, криволинейной и кольцевой. Последний вариант характерен для сварных швов трубопроводов и круглых деталей.

Специфика движения электрода

Структура шва зависит от действий сварщика. Выделяют следующие способы перемещения электрода, влияющие на специфику соединения.

• Спираль, круглая или квадратная.
• Восьмерка или бесконечность.
• Треугольник.
• Зигзаги.
• Полумесяцы.

Классификация характерна только для сварки плавящимся электродом.

Рис. 8 Схемы движения электрода

Катет шва

Катет шва имеет одну из трех форм.

Тип катета	Описание	Схема
Положительный	Шов выпуклой формы. Размер усиления зависит от толщины свариваемых заготовок и технологии проведения работ. Сварка требует значительного количества времени.
Отрицательный	Вогнутый шов, формируемый при сварке на высокой скорости. Соединение характеризуется пониженной прочностью, не подходит для ответственных узлов.
Нормальный	Сварочный шов в одной плоскости с деталями. Соединение не используется в трубопроводах, работающих под давлением свыше 10 атмосфер.

Чем больше усиление сварочного шва, тем выше его прочность.

Дополнительные факторы, характеризующие шов

На структуру сварного шва влияют два дополнительных фактора.

• Протяженность. При высоких требованиях к герметичности соединения шов делают сплошным. Выполнять протяженные сварные швы можно на TIG- и MIG-аппаратах. В случае отсутствия подобных требований допускается создание прерывистых швов длиной 2 – 3 см.
• Число проходов. Заготовки толщиной до 4 мм сваривают в один проход. При работе с более толстыми деталями требуется несколько проходов.

По числу проходов швы делятся на двухпроходные, трехпроходные и многопроходные.

Дефекты

Обнаружить дефекты помогает визуальный контроль сварных швов. Процедура выявляет недочеты, снижающие прочность, герметичность и эстетичность соединения.

Перечень наиболее вероятных проблем.

• Непровары. Внутренние участки деталей, не соединенные со сварочным швом. Непровары возникают при быстром перемещении электрода и недостаточной силе тока.
• Наплывы. Избыток наплавленного металла на поверхности соединения. Проблема характерна для вертикальных и потолочных швов, появляется при низкой скорости сварки и недостаточных навыках мастера.
• Подрезы. Верхняя часть наплавленного металла разделена с основным материалом небольшими выемками. Дефект проявляется при формировании положительного катета.
• Поры. Металл шва насыщается кислородом, приобретает пористую структуру. В результате снижается прочность соединения и его герметичность. Причина пор – отсутствие защитной среды.

При резком охлаждении соединения могут возникнуть трещины. Проблема актуальна при работе с чугуном.

Покупка материалов и экипировки для сварочных работ

Обратившись в интернет-магазин «РИНКОМ», Вы приобретет все, что необходимо сварщику. Мы предлагаем коронки для точечной сварки, краги, маски и магнитные фиксаторы. В ассортименте молотки для удаления шлака, зажимы, шаблоны и многое другое. Ознакомиться с полным ассортиментом продукции поможет соответствующий раздел каталога.