+7 (495) 203 68 33 8 (800) 350-08-43
+7 (495) 203 68 33
8 (800) 350-08-43
Производство и продажа
сварочно-монтажных столов и оснастки
+7 (495) 203 68 33
8 (800) 350-08-43

Сварка угловых соединений

Сварка угловых элементов имеет ряд своих особенностей, без знания которых сложно добиться качественного результата. Специфика процессов в зависимости от вида соединения, металла, оборудования и еще множество других нюансов – обо всем этом можно узнать из одной статьи.

 

Расположение заготовок при сварочных работах зависит от конфигурации изделия и может быть самым разным. Часто встречаются угловые швы. От пространственного положения стыка и соединяемых элементов во многом зависит уровень сложности сварочного процесса и порядок его выполнения. Образуется угловое соединение в случае расположения деталей в форме буквы «Т», внахлест или встык. Встречается такой вид углового соединения почти что во всех конструкциях.

Технология сварки угловых швов

Для соединения установленных под углом металлических элементов применяются традиционные сварочные аппараты. В случае необходимости подойдет и обычный трансформатор. Они просты в эксплуатации и надежны. Но имеют и недостаток, а именно – большие габариты и вес. По ряду параметров классические сварочные аппараты уступают современным инвертерам, которые обладают большим диапазоном настроек, малым весом и габаритами. Инвертеры облегчат соединение узлов, расположенных под углом.

Выбирая технологию, нужно обратить внимание на такие моменты:

  • Выставлять силу тока следует с учетом толщины кромок заготовок и диаметра электрода. Неправильно подобранный параметр вызывает залипание электрода (недостаточная ила тока) или образование прожогов (избыточная).
  • Прочный и равномерный шов получается при колебательных перемещениях стержня. Допускаются и зигзагообразные движения.

  • При формировании потолочного шва очень важно, чтобы расплав застывал быстро. Такую работу чаще всего выполняют электродами с тугоплавким покрытием, выбрав поступательно-круговые движения. Для специалиста варить в такой способ неудобно. Если расстояние между стержнем и поверхностью становится немножко больше, дуга сразу реагирует – слабее и сварочная ванночка уменьшается. Результатом станет короткое замыкание. Помимо этого, при использовании такой техники перегревается металл в нижней части стыка. Поэтому желательно отказываться от данного метода сваривания.

Виды угловых швов по расположению

В классификации сварочных соединений учитывается множество признаков. Первое, на что обращается внимание – это установка заготовок. Шов проваривается с одной или обеих сторон в зависимости от требований прочности, предъявляемых к сварному соединению. Двухсторонний шов обладает более высокими прочностными показателями и дольше удерживает заданную форму. Если конструкции соединены односторонней сваркой, то они менее устойчивы к механическим нагрузкам.

Сварка в нижнем положении

Пространственное расположение заготовок: одна размещена горизонтально, а другая – вертикально. Сварной шов укладывается в уголке между элементами. Для заготовок с толщиной стенок менее 12 мм не требуется предварительная разделка кромок. Расстояние между ними должно быть около 2 миллиметров. Кромки толстых деталей предварительно подготавливаются: делается V-образная разделка.

Сварка в вертикальном и горизонтальном положениях

При формировании вертикальных сварочных швов расплав, естественно, стремится книзу. Остывая, он формирует капли, а в стыке образуются пустые выемки. То есть, страдает и качество, и эстетика соединения. Минимизировать и полностью исключить образование капель можно, уменьшив длину электрической дуги. Стержень придвигают как можно ближе к поверхности, а если электрод не залипает, то и впритык.

Формирование сварочного шва при вертикальном и горизонтальном расположении заготовок имеет некоторые особенности:

  • Предварительная подготовка выполняется с учетом толщины стенок и типа соединения. После фиксации деталей в нужном положении следует сделать несколько прихваток. Тогда элементы не будут смещаться относительно друг друга.
  • Допускается любое направления в формировании шва: как сверху вниз, так и наоборот. Направление снизу-вверх является оптимальным. В таком случае ванночка не растекается, валик получается однородным и ровным.
  • При выполнении сварочных работ допускается отрыв дуги. В этот промежуток времени расплав остывает, но быстро нагревается при следующем розжиге. Движения при такой технике сваривания остаются такими же, как и в случае свариваемых без отрыва деталей – вкруговую, петлей или в разные стороны.

  • Формирование сварочного шва по направлению сверху-вниз выполняется электродом, расположенным под прямым углом по отношению к рабочей поверхности. Хотя способ не совсем удобен для работы и требует постоянного контроля, но именно он позволяет сформировать наиболее качественный и красивый шов.
  • В случаях, когда ванна стекает, движения электродом нужно ускорить и периодически разрывать дугу. Это дает металлу остыть, препятствуя образованию капель. Также можно уменьшить силу тока.

Горизонтально расположенные соединения можно проваривать в любом направлении. Выбор метода полностью зависит от предпочтений специалиста.

Потолочные швы

Наиболее трудоемкий и технически сложный способ сварки. От специалиста требуется опыт в выполнении подобного рода работ, а также постоянный контроль над процессом. Стержень располагается перпендикулярно по отношению к рабочей поверхности. Скорость перемещения электрода должна быть стабильной, а длина дуги – минимальной. Вести стержень нужно круговыми движениями, чтобы расширить область прогрева металла.

В лодочку

Нередко для более прочного соединения требуется проварить заготовки с обеих сторон. Плоскости соединяемых элементов располагают под одинаковым наклоном по отношению к горизонту. Такой способ называется «в лодочку». Он способствует улучшению качества шва и является наиболее удобным для сварщика.

Классификация швов

Одна из классификаций сварочных соединений заключается в способе сопоставления кромок стыка. В зависимости от этого принято различать встык, внахлест, тавровые или точечные стыки.

Внахлест

К данному методы специалисты чаще всего прибегают при работе с листовым материалом небольшой толщины. Проваривается стык с обеих сторон. Благодаря этому, внутрь не будет попадать влага и не возникнет ржавчина. При сваривании деталей внахлест электрод располагают под углом в диапазоне 15-45 градусов. В этом случае соединение получается максимально прочным. При отклонении от обозначенных параметров угла наклона расплав смещается в сторону. Прочность нахлесточного соединения заметно снижается, а бывает, что и вовсе слабое.

С примыканием краев к одной точке

Метод востребован для сварки заготовок из листового металла или торцов труб. Заготовки размещаются на расстоянии 1-2 мм одна от другой. желательно зафиксировать их положение с помощью струбцин, зажимов или других приспособлений, в том числе самодельных. Зазор наполняется расплавом присадочного материала. Предварительная подготовка кромок в этом случае не нужна, поскольку стенки металла очень тонкие.

В случаях, когда приходится соединять заготовки, имеющие толстые полки, то требуется предварительная разделка кромок. Она может быть выполнена одним из способов:

  • Кромки толщиной 4-12 мм можно обрабатывать любым удобным методом. Оптимальной считается односторонняя разделка. Можно разделать кромки на подобие буквы V. Более сложная U-образная разделка применяется крайне редко. С обеих сторон заготовки толщиной больше 8 мм обрабатываются в случаях, когда предъявляются повышенные требования прочности и надежности сварного стыка.
  • Заготовки толщиной свыше 12 мм собираются методом двойного соединения. Прогреть металл на всю глубину с одной стороны не получится. Поэтому края обрезаются с обеих сторон. Получается профиль подобный букве «Х». V или U-образная разделка нерентабельна: на ее заполнение потребуется намного больше расплава. В результате этого снижается скорость выполнения работ и увеличивается потребление расходных материалов.

Если по каким-либо причинам проварить заготовки с обеих сторон не получается, то можно приварить детали с одной стороны. Только расплав наносится в несколько проходов. Такие швы принято называть многослойными.

Тавровое соединение

Заготовки располагаются в форме буквы «Т». Сварочный можно сформировать с одной стороны, но для большей прочности лучше положить его с обеих сторон. Способ разделки кромок выбирается с учетом толщины заготовок:

  • до 4 мм стенки не нуждаются в предварительной подготовке;
  • 4-8 мм – проваривается с обеих сторон без предварительной разделки;
  • 8-12 мм – односторонняя разделка кромок и сварочный шов с одной стороны;
  • свыше 12 мм – полноценная двухсторонняя обработка: предварительная обработка кромок плюс проварка стыка с обеих сторон.

Любой угловой шов по сути своей является разновидностью таврового. Поэтому его формирование выполняется с соблюдением всех выше перечисленных требований.

С разделкой кромки или без таковой

В ряде случаев надежность соединения напрямую зависит от предварительной подготовки. Сваривание тонкостенных металлов проводится после удаления с поверхности загрязнений, следов коррозии и других сторонних включений. С помощью щетки или других абразивов (можно применять болгарку) поверхность зачищается до блеска.

Речь идет о заготовках с более толстыми полками. Просто очистить рабочую поверхность для соединения таких элементов недостаточно. Требуется разделка кромок. В предыдущем разделе особенности подготовки рассмотрены детально.

Применение угловой сварки

Данный метод востребованы и в быту, и в промышленном производстве. Он применяется в производстве автомобилей, сельскохозяйственной техники, строительстве мостов; при создании конструкций из металла и резервуаров большого размера.

Распространенные проблемы

Неопытные специалисты на первых порах часто совершают ошибки, которые приводят к образованию дефектов. Часть изъянов ухудшает внешний вид сварного соединения, а многие из них приводят к снижению качества сварного шва.

Важно своевременно обнаружить дефекты и исправить их. Наиболее распространенными дефектами являются перепады толщины сварного соединения и неравномерное распределение расплава. Со временем таких досадных ошибок становится все меньше, а качество сварного шва только возрастает.

Непровар

Дефект образуется из-за частичного наполнения расплавом стыка. Допускать такой огрех непростительно, поскольку он снижает прочность шва, а, следовательно, и конструкции в целом. Непровары нужно вовремя выявлять и устранять. Основные причины образования дефекта:

  • на сварочном аппарате установлена слишком слабая сила тока;
  • специалист быстрее перемещал электрод вдоль стыка, нежели следовало бы;
  • кромки толстых заготовок разделаны неправильно или небрежно.

Чтобы ликвидировать непровар, нужно увеличить мощность дуги и сократить ее длину. Если параметры выбрать правильно, то изъян больше образовываться не будет.

Неравномерность воздействия

Частая ошибка молодых специалистов, которая выражается образованием наплывов и пор. Первые представляют собой выступающие над сварным швом образования, а вторые являются хаотично расположенными пустотами, не заполненными расплавом. Оба изъяна отрицательно сказываются на прочности сварного соединения, поэтому являются недопустимыми. Поры образуются по таким причинам:

  • сварочная ванночка недостаточно защищена от атмосферного воздуха;
  • в зону сварки подается слишком много инертного газа;
  • сказывается ветер, который воздействует на зону сварки и разгоняет облако защитного газа. В этом случае расплавленные метал реагирует с атмосферным кислородом;
  • на стыке осталась грязь или ржавчина;
  • кромки подготовлены неправильно.

Наплывы образуются при работе с присадочным материалом и являются следствием неверно выбранного режима сварки. Наплывы не привариваются и легко удаляются механическим способом.

Подрезы

Дефект определяется визуально и представляет собой углубление по всей длине шва. Возникает в случае, когда сварщик работал со слишком длинной дугой. Сварочная ванночка в таком случае расширяется, а температуры для достаточного прогрева краев не хватает. Расплав очень быстро остывает и формирует подрезы. Избавиться от дефекта можно, увеличив силу тока или уменьшив длину дуги.

При угловой сварке дефект может иметь место, если неправильно выбран угол расположения электрода. Расплавленный метал стекает, в результате чего образуется канавка. В такой ситуации дугу нужно укоротить и уменьшить ее мощность.

Прожог

Изъян очень заметен, поскольку представляет собой сквозное отверстие. Причины его появления:

  • на сварочном аппарате выставлена очень большая сила тока;
  • электрод перемещался медленно;
  • между кромками заготовок слишком большое расстояние.

Нужно точно вывить причину образования дефекта и, устранив ее, повторно сформировать сварной шов.

Трещины

Бывают дефекты горячего и холодного происхождения. Первый тип проявляется в процессе остывания металла, может иметь продольное или поперечное расположение относительно шва. Холодные трещины образуются уже в процессе эксплуатации конструкции в результате избыточного механического воздействия. Трещины являются причиной постепенного разрушения сварного шва. Устранить недостаток можно, сформировав шов повторно.

Неверные расчеты

Разные типы дефектов образуются из-за неправильно выбранных настроек сварочного агрегата. Шов может деформироваться, утратить прочность. Первопричинами проблемы являются:

  • Неправильный катет. На качество сварного соединения влияет выбор рабочих параметров сварки и скорость перемещения электрода, которая обязательно должна быть стабильной. Если ток слабый, то скорость движения стержня небольшая, что может вызвать плохой прогрев металла заготовок. Если наоборот, выбрать слишком большое значение силы тока, то катет получится вогнутым. Возможно образование прожогов.
  • Косой угол. Удерживать заготовки в оптимальном положении удается не всегда. Если приставная пластина по одному из краев имеет другой уклон, то эксплуатационные показатели конструкции будут отличаться от требуемых.

Выбор электрода

При выборе диаметра электрода учитывается толщина стенок заготовок, способ их соединения, катет шва, вариант разделки кромок. Ниже приведена таблица прямой зависимости диаметра электрода от толщины металла заготовок.

Толщина заготовок, мм 1-2 3-5 4-10 12-24 30-60
Диаметр стержня 2-3 3-4 4-5 5-6 6-8

 

Значения приведены приблизительные, поскольку другие факторы здесь не учтены. К примеру, независимо от толщины стенок заготовок для формирования потолочных швов опытные специалисты берут максимум «четверку».

Оптимальная технология сварки угловых соединений

Чаще всего для сваривания угловых соединений специалисты выбирают метод «в лодочку». Выбор объясняется тем, что именно в такой способ металл прогревается лучше, а дуга «достает до корня». Важно только правильно закрепить детали, чтобы угол между ними был ровно 90 градусов.

Начинать сварку следует снизу, постепенно перемещая сварочную ванну вверх. Непосредственно перед началом сварочного процесса необходимо продумать схему движения электрода. Разделывать кромки для заготовок толщиной менее 14 мм необязательно. А вот ели кромки толще, то следует предварительно их подготовить.

Но не всегда получается установить заготовки под прямым углом, то есть метод «в лодочку» использовать не получится. Прибегнув к другой технике выполнения сварочных работ, специалист должен обратить внимание на катет шва. Если его длина не превышает 8 мм, то достаточно однослойного соединения. При большем значении шов выполняется в несколько проходов. Сначала тонким электродом хорошо прогревают корень шва. После этого делаются следующие проходы.

Специфика процесса

Сварочный процесс требует предварительной подготовки. Помимо выбора настроек сварочного аппарата, электродов, присадочного материала и т.п. требуется правильно выставить стык. Детали должны формировать прямой угол. Один из элементов ставится вертикально, а другой – горизонтально. Желательно использовать специальные устройства, чтобы точно выставить заготовки и надежно зафиксировать их: магнитные угольники, упоры, прижимы и другие приспособления для предварительной сборки конструкции.

Кромки таврового соединения в обязательном порядке разделываются. Данная процедура совсем не нужна для сварки внахлест. Швы формируются в углах, образованных в результате наложения листов один на другой. Классическое угловое соединение – это соединенные между собой два элемента. В таком случае торец одного из них нужно срезать.

Подготовка перед сваркой

До начала сварочного процесса необходимо выполнить комплекс подготовительных работ:

  1. С деталей нужно убрать ржавчину.
  2. Разделать кромки в зависимости от вида стыка и толщины металла.
  3. Удалить остатки жировых пятен растворителем. После этого заготовки нужно просушить.
  4. Правильно выставить детали и зафиксировать. Для удержания в нужном положении используют струбцину, зажим либо другое аналогичное приспособление.

Инструкция по свариванию

Тавровые соединения приваривают в таком порядке:

  1. Готовится оборудование. Устанавливаются нужные параметры силы тока и напряжения. Они определяются по специальным таблицам.
  2. В держатель устанавливается электрод. Стержень может иметь наклон в сторону его предполагаемого перемещения.
  3. Разжигают электрическую дугу (при работе с аргонодуговой сваркой – подают газ).
  4. Делаются прихватки, после чего стык проваривается полностью.
  5. Заключительная обработка шва, визуальная проверка качества.

Зачистка сварного шва

Свежий сварной шов имеет на поверхности шлак, окалину и частички металла, которые там не нужны. К тому же шов выступает над общей плоскостью, а это далеко не всегда приемлемо. Все перечисленные недостатки призвана убрать финальная зачистка. Выполняется процедура в несколько этапов с использованием специальных инструментов и механизмов.

Сначала «грубая» уборка: с помощью молотка и зубила отбиваются окалина и шлак. Далее для выравнивания стыка можно использовать болгарку со шлифовальным кругом. Следует учесть, что абразивы имеют разную зернистость. Чем выше требования по гладкости поверхности – тем меньше у круга должна быть зернистость. Соединение мягких металлов покрывают оловянным припоем.

Важные особенности

Некоторые способы угловой сварки имеют нюансы, которые следует учесть в работе. В противном случае не избежать осложнений.

Потолочные швы

Чтобы сварка потолочного шва прошла нормально, требуется быстрое остывание расплава. Требование аналогичного порядка предъявляется и формированию вертикальных швов.

Для того, чтобы расплавленный метал быстрее остывал, применяются специальные электроды, имеющие тугоплавкую обмазку. При сварке нужно чередовать круговые и поступательные движения. И еще одно важное замечание: ложить потолочные швы следует только в тех случаях, когда нет возможности прибегнуть к сварке в другом положении.

Когда стержень удаляется даже на небольшое расстояние от рабочей поверхности, дуга гаснет. Это происходит из-за нехватки энергии на ее поддержание. Металл быстро остывает, сужается ванночка, что является предусловием для короткого замыкания.

Перемещение электрода в защитной среде

Работа с инертным газом имеет свои особенности и одна из них заключается в способе перемещения электрода. Принято различать два способа – левый и правый. Разница между ними заключается в следующем:

  • Если вести электрод вправо, лучше видно сварочную ванну, проще контролировать дугу. Провар получается максимально глубоким и качественным. Еще один плюс состоит в том, что к минимуму сведено количество брызг.
  • В случае перемещения электрода влево ухудшается визуальный обзор, металл проваривается на меньшую глубину, а количество брызг увеличивается. Такое направление способствует очищению сварочной ванночки. Оно является одним из наиболее эффективных для сварки алюминиевых заготовок.

Работа в местах с ограниченным доступом

Подобные ситуации часто возникают в работе с трубопроводами. Иногда возникают сложные ситуации, требующие специального подхода. Особенно, если речь идет о полипропиленовых магистралях, которые довольно распространены в частных домах. При установке новых элементов условия для сварки отличаются от привычных. Тогда используются специальные инструменты:

  • паяльник;
  • труборез для пластика;
  • набор насадок;
  • набор фитингов;
  • обезжиривающее средство и другие вспомогательные инструменты.

Паяльник плавит пластиковые элементы, что дает возможность формировать любые угловые соединения. Для того, чтобы совместить элементы разного диаметры есть специальные насадки.

Сварка на просвет

Метод отличается тем, что не предусматривает прямого контакта. Все работы начинаются с предварительной подготовки места совмещения заготовок.

Метод подходит исключительно для толстостенных труб среднего диаметра. Фаска разделывается под углом 65-70 градусов. Чтобы заготовки не смещались и оставались на одной оси относительно друг друга применяется центратор. Величина зазора должна составлять 2,5 мм. Диаметр стержня подбирается с учетом данного параметра. Работы выполняются электросваркой или инвертером.

ДРУГИЕ СТАТЬИ