Как правильно делать сварочный шов: Сварочный шов — как правильно накладывать швы?

Когда все эти подготовительные работы завершены, осторожно зажигают дугу. Делать это нужно следующим образом: электрод держат под углом к заготовкам примерно 60 градусов, его медленно ведут по поверхности металла вплоть до появления искр. Затем им слегка касаются заготовок и отводят от них на расстояние примерно 5 мм, образуя тем самым электрическую дугу.

Такой зазор придется выдерживать в течение всего времени работы. Если все было сделано правильно, электрод начнет постепенно расплавляться и выгорать, поэтому его придется медленно подводить к заготовкам, сохраняя тем самым требуемое расстояние. Ближе подводить его не следует, так как он может прилипнуть. Если дуга не возникла, придется увеличивать силу тока на оборудовании.

Сварочный шов: как перемещать электрод?

Перемещать электрод при производстве сварных работ следует по одной из трех траекторий.

• Поступательное — электрическая дуга направляется вдоль оси соединяемых элементов. Это позволяет не только поддерживать ее постоянное горение, но и формировать довольно тонкий и прочный сварной шов.
• Продольное — позволяет обеспечить получение ниточного шва различной высоты, которая будет напрямую зависеть от того, с какой скоростью происходит перемещение электрода. По сути, соединение получается весьма прочным, но для его усиления придется совершать некоторые поперечные движения.
• Поперечное — обеспечивает формирование требуемой ширины сварного соединения. Оно подразумевает выполнение колебательных движений. Ширина шва выбирается на основе толщины соединяемых элементов, их размеров и ряда других параметров.

Обычно при проведении работ применяют все эти движения, которые при сочетании друг с другом образуют конкретную траекторию. Она обычно своя у каждого сварщика. В принципе сама по себе траектория не слишком важна, главное, чтобы кромки заготовок были как можно лучше проплавлены и, соответственно, получился шов с заранее заданными параметрами.

Сварка трубопроводов: особенности технологии

Стоит отметить, что сварка подразумевает формирование не только горизонтальных, но и вертикальных швов, что позволяет сваривать в том числе и промышленные трубопроводы, которые нуждаются в выполнении наиболее качественного соединения. В связи с этим к таким работам допускаются только опытные сварщики, имеющие все необходимые документы, свидетельствующие об их высокой квалификации.

В отличие от плоских деталей, при сваривании труб электрод держат под углом 45 градусов. Максимальная высота данного соединения должна составлять не более 4 м. В зависимости от толщины труб ширина шва может быть достаточно большой — в некоторых случаях до 4 см. При проведении промышленных работ для получения полноценного и долговечного соединения участки, где будет формироваться шов, очищают от жиров, ржавчины и прочих загрязнений, которые могут снизить прочность шва.

Как правильно варить электросваркой — делаем красивые швы

В современном мире сварной шов встречается практически везде, в любой отрасли. Но многие хозяева прибегают к услугам специалистов. Но данный навык можно с легкостью получить самому, тем более сварочный процесс очень увлекателен, от сварки обычного гаража вас может потянуть к изготовлению ажурной изгороди. Научиться варить несложно, достаточно разобраться с нюансами и можно смело переходить к сварочному процессу.

Прежде чем начать любое обучение и понять, как правильно варить электросваркой, необходимо запастись определенными принадлежностями. Для сварки необходимо приобрести:

1.  Сварочный аппарат – электросварка.
2. Набор электродов. Их диаметры бывают разные и их необходимо подбирать в зависимости от плотности и толщины металлического участка. Необходимы для подвода тока к сварочному шву. Для начинающих можно приобрести стержни, с нагревающимся и легко плавящимся составом.
3. Резиновые перчатки с длинным рукавом. Рекомендуется надевать замшевые.
4. Маска с затемненным светофильтром.
5.  Плотная одежда.
6. Молоток, необходимый для сбивания шлака (стекловидный материал).
7. Щетка для зачистки швов.
8.  Трансформатор – используется для преобразования постоянного тока в переменный. Его применяют, как правило, когда нет необходимости в сварном шве высокого качества.
9. Выпрямитель.

Вместо трансформатора и выпрямителя, можно для новичка использовать более простой механизм – инвертор. Он очень удобен и универсален. Им можно варить как алюминиевые сплавы, так и прочные сплавы из стали. С ним в комплекте идет также пара проводов с закрепленными с ними зажимами. На один конец вставляется электрод, а на вторую крепят детали, необходимые для сварки.

При сварке не стоит забывать о мерах безопасности.

Перед началом сварочных работ необходимо подготовить рабочую поверхность. Для этого нужно убрать с поверхностей ржавчину путем обработки ее шкуркой, болгаркой или наждачной бумагой. Если проигнорировать эту процедуру, то могут возникнуть проблемы при розжиге дуги.

Сварка – процесс, возделываемый под действием высоких температур. Под ее воздействием обрабатываемые поверхности расплавляются, образуя так называемую ванну, в которой смешивается основной металл с металлической сердцевиной электрода.

Величина образовывающейся ванны может быть разной, в зависимости от исходного типа сварки, положения к поверхности, быстроты перемещения дуги и так далее. В среднем ширина сварки может быть 0,8 – 1,5 см, высота 1 – 3 см, а глубина около 0,6 см.

Кислород при соединении с металлом может оказать нежелательное влияние на стыковку шва, именно поэтому электрод покрыт специальной обмазкой, которая при плавлении образует такую зону из газа в области дуги и над расплавленной ванной, в какую не попадает воздух. Именно поэтому металл не взаимодействует с кислородом. Кроме того, поверх шва образуется шлак, который тоже препятствует взаимодействию сплава и кислорода. На завершающем этапе он счищается щеткой.

Перед любым видом деятельности необходимо набраться опыта. Так и в сварочном процессе, прежде чем приступить к сплаву нескольких металлов, необходимо потренироваться, делая на ненужном листе металла валики. Для этого необходимо очистить ржавую поверхность и грязь на нем.

Затем электрод зажимается в держателе аппарата для сварки (инверторе). Далее, для того чтобы доставить ток в зону плавки, нужно просто почиркать. Или также можно это делать движениями постукивания.

После того как будет создана выполненная электрическая дуга, электрод направляется на заготовку. Стоит отметить, что зазор между электрической дугой и металлической поверхностью должен быть на всем промежутке одинаковым, но не меньше 0,3 см и не больше 0,5 см.

Важно! Если зазор между дугой и металлом менять, то электрическая дуга порвется, а сварочный шов получится с недостатками, некрасивый.

Электрический стержень держат, как правило, под углом 71 градус. Его можно отклонять вперед или назад, как будет мастеру удобнее. В дальнейшем наклон можно изменять в зависимости от удобства мастера или от специфики сварки.

И также на данном тренировочном этапе необходимо прочувствовать необходимую силу тока электросварки, для того, чтобы подача осуществлялась стабильно. Если сила тока будет маленькой, то электрическая дуга будет гаснуть, а если, наоборот, большая, то металл начнет плавиться. Навык в работе сварки можно получить, прибегая к методу проб и ошибок.

Сварные швы в зависимости от скорости сварки

После тренировки валиками, которые после усердных тренировок должны получаться примерно ровные и красивые, можно приступать к тренировке сварочных швов. Именно на этом этапе можно понять, как правильно класть идеальные швы электросваркой. Этот этап уже посилен начинающим, которые хорошо набили руку на валиках, прочувствовали необходимую силу тока, расстояние между зазорами и т. д.

Для свариваемого шва необходимо сначала подготовить оборудование, как это описывалось выше (зажечь электрическую дугу). Отличительной чертой от предыдущего этапа является то, что рука мастера в этот раз движется не по прямой, а по косой траектории, совершая легкие колебательные движения с небольшой амплитудой. Выглядит это, как будто мастер перемещает раскаленный, плавящийся металл от одного края сварного элемента к другому.

Движение может отличаться и быть образом зигзага, петлевой или напоминать повторяющиеся изгибы похоже на елки и серпы.

Различают траекторию, производимую по трем направлениям:

1. Поступательное. Перемещение электрода происходит вдоль его оси. Для этого достаточным будет поддержка стабильной длины электрической дуги.
2.  Продольное. Это один из самых тонких видов швов. Он похож на нитку. Для того чтобы его накладывать, необходимо придерживать высоту, зависимую от скорости, с которой перемещается электрический стержень. Для того чтобы закрепить полученный шов, необходимо проделать и поперечные направления движения.
3.  Колебательное. Данная траектория помогает получить необходимую ширину шва. Сделать их можно, совершая колебательные движения руки. Высота колебательной волны подбирается исходя из размера желаемого стыка.

Манипулирование электродом

Тренировку также необходимо проделывать на ненужном металлическом листе. Для начала начертите мелом линию так, чтобы ее было видно сквозь затемненное стекло сварочной маски Далее, вдоль этой линии необходимо прочерчивать электродом шов по одной из перечисленных выше траекторий. После того как стык остынет, от него молоточком отбивается шлак, и получается красивый шов.

После получения этих первоначальных навыков можно смело приступать к сварке соединительных швов. Они бывают абсолютно разной формы: горизонтальные, вертикальные, углообразные, стыковые, внахлест и другие. После того как прочувствуете, что ваша рука движется более или менее уверенно, много тренировались, можете только после этого попробовать сваривать красивые и ажурные швы.

Для визуального восприятия процесса сварки рекомендуем просмотреть данное видео

Таким образом, можно самостоятельно обучиться очень нужному навыку работе с электросваркой. Для этого необходимо запастись определенными принадлежностями и инструментами. А также стоит помнить, что сварка очень опасное занятие, поэтому при работе с ней необходима специальная оснастка и меры защиты (шлем, перчатки, одежда). Чтобы освоить этот тип работы, необходимо предварительно потренироваться на ненужном листе металла.

Кто только начинает заниматься сварочным делом рекомендую не сваривать сразу сложные стыки. Для начало надо научится контролировать электрод со сваркой ММА, на всех других видах будет в разы проще. Когда зажжете электрод он будет плавится, нужно будет опускать с равномерной скоростью к сварочной ванне. При этом выдерживать угол наклона по отношению к плоскости. Я когда начинал заниматься сваркой, сперва учился варить в нижнем положении. С начало на сборочном столе в кабинке сварщика. Это еще в училище было. Высота стола удобная по росту. Если держать электрод 3 мм вертикально относительно заготовки то рука при этом не устает. Важный момент удобство при сварке должно присутствовать везде.

Лучше всего на куске железяки с очищенной поверхностью и рутиловыми электродами. Они не прихотливые к ржавчине. Можете воспользоваться доступными марками МР-3 . Их кто только не выпускает. Поджигаются хорошо в любом положении. Можно варить на длинной дуге пока не научитесь ее держать. Не прихотливые к чистоте сварочного места. Единственное на больших токах разбрызгивает металл. Для начало научится на самой поверхности вести электрод. Лучше начинать вести на себя без колебательных движений, ровно и аккуратно. Примерно как палкой по земле. После как спалите электродов штук с десяток, у вас получится наплавлять красивый шов. Лично я так и учился.

В самом процессе нужно научится отличать шлак от горячего металла. Когда образуется общая горячая субстанция металл ярко желтого цвета оседает а на поверхностности расплавленный шлак переливается линиями. Его цвет немного темнее и температура остывания намного ниже чем у металла. Сквозь шлак можно видеть как формируется сварочный шов. От этого процесса зависит скорость сварки. Влияет еще и угол наклона электрода. Есть понятие делать проход углом вперед и углом назад. Когда ведете электрод,  острым углом вперед, метал проплавляется хорошо оставляет за собой широкий валик гладкий. Сварка увеличивается по скорости. Если вести углом назад то сплавление металла происходит слабо образуется высокий валик с шероховатой поверхностью. Сварочная дуга плавит сам наплавленный металл и немного основной.

Сварочные швы отличаются по видам. Основной коренной шов и облицовочный. Коренного шва функция сплавить кромки  основного металла примерно на 30% от обшей массы наплавленного металла. Облицовочный лишь выравнивает поверхность и наплавляет металл на зону термического влияния, перекрывает подрезы и не проваренные места вдоль шва. Обычно относится к многопроходным швам. Однопроходной делается в один проход.

От простого перейдем к сложному. Нужно научится водить электродом различные каракули. У них есть своя форма которой нужно придерживаться. На фотографии я покажу как водить электродом.

1. Усиленное плавление краев в стык без разделки кромок.
2. Плавление одного края используется при сварке горизонтального шва. Помогает поднимать с нижней кромки расплавленный металл к верхней кромки.
3. Плавит центр сварного шва. Используется с разделкой кромок в один проход. Редко когда используют для коренного шва. В исключительных случаях если очень большой зазор.
4. Используют для наплавки металла на поверхность.

Коренной шов проходят как при учебе в одну линию без колебательных движений. Единственное допускается движение вперед и назад.

Ручкой плохо получается водить эти каракули а их еще нужно научится электродом описывать. В помощь можно использовать вторую руку. Держась за электрод, руку прислонить к основному металлу. На малом токе потихоньку рисуем каракули на ровной плоскости. Здесь нужна выдержка и терпение. Добиваться синхронности работы рук. Обучатся придется долго и потратите не одна пачку электродов. После добавляется другая сложность при сварке в стык с разделкой кромок. Что касается металла толщиной от 5 мм. Сложность уже при обводе контура кромок и сварочной ванны вместе. Не забываем дуга должна находится на равном удалении от сварочной ванны и металла.

Вот так и учатся варить красивые сварные швы. При использовании различных марок электродов с разнообразной обмазкой меняется и стиль сварки. С основным и целлюлозным покрытием придется научится выдерживать короткую дугу. Рутиловые электроды хорошо держат дугу. Кислые только в нижнем положении. Они обычно спец электрод для сварки алюминия. Такими электродами варят почти вертикально к основанию. Есть много и других смежных типов покрытия. К каждым требуется свой угол наклона.

Если вы научились варить сварочный шов на плоскости то получится подбирать нужный угол и к другим электродам. Концентрировать свое внимание уже будете только на сварочную ванну. Руки на автомате будут совершать все движения. А потом уже на полуавтомате научитесь варить супер сварочный шов. На таком оборудовании шлака на шве практически нету. Виден сам металл плавящийся. На TIG сварке плавят присадочный материал. Плазма дуги расплавляет и толкает жидкий металл. Ювелирная работа контролировать сам процесс. Сварка происходит медленно и в основном применяют для сварки цветных металлов.

Я попытался на доступном языке по этапом объяснить как научится правильно и красиво варить швы.

Как варить вертикальный и горизонтальные швы электросваркой

Электросварка является одним из технологических решений по объединению различных частей металлов. Предусматривается нагрев заготовок до температуры плавления при помощи электрической дуги. Аппараты электрической дуговой сварки нашли свое применение в самых разных областях производства и в частном секторе.

Изменяя температуру электрической дуги, пользователь может сваривать между собой практически любые идентичные металлы. Но перед тем, как начать воплощать свои идеи в реальность, будущий сварщик должен внимательно изучить технику формирования сварочных швов. Ниже детально рассматриваются вопросы, как правильно варить вертикальный шов электросваркой и приемы, позволяющие правильно положить горизонтальный шов.

Общие определения сварных швов

Технологические операции по соединению металлов посредством электрической сварки тесно связаны с понятием сварного шва. Он образуется по завершению плавления металла электродуговой сваркой в процессе остывания. В зависимости от того, где выполняется соединение металлов, шов может располагаться вертикально или горизонтально. Помимо этого, различают боковое, верхнее или нижнее пространственное расположение стыков.

Самой простой в исполнении справедливо считается нижнее горизонтальное расположение сварного соединения. Именно в этом положении сварщику проще всего контролировать расплав. Остальные варианты, а именно – боковой и верхний, расположения сварного шва являются сложными. Чтобы выполнить их сварщику требуется потратить немало времени на изучение техники и основных приемов сварки. Потребуется немало времени, чтобы наработать практические навыки.

Читайте также: Обозначение сварных швов на чертежах по ГОСТу

Как варить вертикальный шов

Из-за того, что шов располагается вертикально, а сила тяжести действует постоянно, расплавленный металл устремляется вниз. Это основная сложность, которая не дает начинающему сварщику выполнить работу с более-менее приемлемым качеством.

Все действия специалиста в этом случае (помимо основной работы) направлены на удержании расплавленной массы в пределах рабочей области стыка. Решить задачу помогает стабильность в работе: электрическая дуга должна быть постоянной. Ее следует удерживать на минимально возможном расстоянии между сварочной ванной и электродом.

Техника сварки снизу вверх

Самый распространенный способ – сваривание по направлению от самой нижней точки стыка к верхней. Благодаря такому направлению перемещения обеспечивается стабильный контроль над расплавом, который проще удержать в пределах ванночки. Именно при таком способе сварки удается положить качественный шов и создать надежное соединение.

Естественно, перед началом процесса сварки, нужно подготовить кромки свариваемых деталей. Они обрабатываются абразивными материалами в точном соответствии с требованиями. Отдельно настраивается аппарат, выставляется нужное сопротивление, сила тока и выбирается наиболее подходящий электрод.

На первом этапе сварщик делает насколько прихватов длиной 1-2 см, которые равномерно располагаются по всей длине стыка. Это необходимо, чтобы избежать деформации поверхности соединяемых деталей в результате резкого повышения температуры. При вертикальном сваривании угол между электродом и рабочей поверхностью выдерживается в диапазоне 45-90 градусов.

Согласно разработанной инструкции действия сварщика состоят из четырех пунктов:

1. Законтачить электрод к металлу, чтобы разжечь дугу.
2. Сделать несколько прихваток по направлению от середины к краям. Они располагаются на приблизительно одинаковом расстоянии, а количество зависит от длины стыка.
3. Формировать шов по направлению от нижней точки к верхней.
4. Следить за тем, чтобы расплав не вытекал из рабочей ванночки.

Не нужно слишком быстро перемещать электрод. В этом случае невозможно добиться хорошего прогрева заготовок. Но не стоит и медлить, поскольку большое количество расплава станет причиной его стекания вниз. Скорость перемещения электрода должна обеспечивать оптимальное количество расплава в ванночке.

Вместе с поступательным движением снизу-вверх сварщик должен позаботиться и о поперечных движениях электрода полумесяцем, елочкой либо иным приемом. Стоит учесть, что техника поперечного перемещения расходников актуальна только в том случае, когда толщина соединяемых заготовок больше 4 мм.

При вертикальной сварке важно проходить стык в один заход без остановок. Именно это является основной сложностью для начинающих сварщиков. С опытом приобретаются нужные навыки, и вертикальная сварка перестает быть проблемой.

Техника сварки сверху вниз

Со временем сварщики так само без труда формируют вертикальные швы с перемещением электрода по направлению сверху-вниз. Здесь нужно знать о небольшой хитрости, без которой выполнение работы было бы очень проблематичным. При поджиге электрической дуги электрод нужно ставить под прямым углом относительно рабочей поверхности. После старта процесса держатель немножко следует опустить. До того момента, когда угол между электродом и металлом будет примерно 15-20 градусов.

Проводка электрода по стыку выполняется с поперечными движениями. Они могут быть прямыми (прямоугольными), пилообразными или волнообразными. Выбор способа – на усмотрение сварщика. Важно, чтобы расплат равномерно распределялся в ванночке и не вытекал из нее. Такой метод вертикальной сварки сложнее, чем при движении снизу-вверх. Но он пользуется популярностью у опытных специалистов, поскольку в результате получается более качественный и прочный шов.

Технология сварки горизонтального шва

Техника формирования горизонтального шва мало чем отличается от укладки вертикального. Особенности заключаются в изменении угла постановки расходных материалов. Направление перемещения электрода не имеет принципиального значения. Можно двигаться слева-направо или наоборот, справа-налево. Выбор зависит от предпочтений сварщика и условий выполнения операции.

Тем не менее, и здесь нужно придерживаться определенных правил. В противном случае, вытекание расплава из ванночки тоже вероятно. Необходимо выбрать такое расположение электрода, при котором сила горения электрической дуги была бы равна силе тяжести капель металла и направлена в другую сторону. Вполне вероятно, что потребуется опытным путем выбрать наиболее подходящую силу тока и скорость движения по стыку.

Как правило, горизонтальный шов проваривается непрерывным способом. Но в случаях, когда удержать расплав в ванночке сложно, рационально прибегнуть к другой методике. К примеру, в некоторых случаях периодическое гашение сварной дуги помогает получить более качественный результат. Все тонкости становятся более понятными с опытом. Не стоит отчаиваться, если на первых порах сварочный шов таковым можно назвать с большой натяжкой.

Формирование сварочного шва с нужной глубиной проварки и шириной достигается, благодаря аккуратному перемещению электрода от кромки одной заготовки к другой в поперечном направлении. При сваривании деталей с толщиной стенок до 4 мм используются различные приемы поперечного хода: форма рисунков сильно варьируется. Каких-то рекомендаций нет, и сварщик сам определяется с методом. Основное требование – добиться нужной глубины провара и оптимальной ширины шва.

Контроль длины электрической дуги

Под длиной дуги подразумевается величина зазора между поверхностью заготовки и горящим концом электрода, между которыми держится устойчивый электрический разряд. Один из основных постулатов грамотной работы электросварщика – удержание дуги оптимальной длины.

Руководство говорит о том, что в режиме сварки существует три дуговых промежутка:

• 1-1,5 мм – короткий;
• 2-3 мм – нормальной длины;
• 3,5-6 мм – длинный.

О том, что шов был проварен короткой дугой, свидетельствует так называемый «подрез» по краям. Он представляет собой небольшое углубление и свидетельствует о невысоком качестве сварного соединения в целом. Образуется дефект из-за слабого прогрева из-за слабого прогрева рабочей области в ширину.

Когда работы выполнялись длинной дугой, то плохо прогревался металл в глубину. Возникает это потому, что длинную дугу сложно удержать. Ее периодическое затухание неизбежно. Как результат – дефект прогрева и плохое качество сварного соединения.

Единственный вариант, который поможет сформировать качественный сварной шов – это нормальная дуга. Ее длину можно вычислить по формуле:

Ld = 0.5*1,1 Dэ, где:

• Ld – длина сварной дуги;
• Dэ – диаметр используемого электрода.

Управление электродом

При выполнении сварочных работ угол наклона электрода определяется сварщиком и может быть прямым, вперед или назад по отношению к поверхности металла. Эти технологические приемы являются базовыми для того, чтобы позволить сварщику сформировать сварочный шов в различных производственных условиях.

К примеру, метод «углом вперед» часто применяется при потолочной сварке и для формирования вертикального шва. Помимо этого, техника успешно применяется при сваривании стыков труб, которые невозможно провернуть. Под прямым углом выполняются работы в труднодоступных для сварки местах. А вот техника с «углом назад» незаменима при соединении угловых стыков.

Передний угол расположения электрода востребован при работе с тонкостенными металлами. В этом случае формируется широкий прочный шов с малой глубиной проваривания. Когда же заготовки имеют толстые стенки, то целесообразней прибегнуть к методике «угла назад». Это обеспечивает глубокий прогрев металла.

Перемещение электрода и сила тока

Большое влияние на качество сварного шва оказывают два значимых фактора – сила тока и скорость перемещения электрода. Подача большого тока позволяет прогреть металл на большую глубину. В свою очередь, это дает возможность сварщику быстрее перемещать электрод, сохранив хорошее качество выполнения работы. Именно оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи расходника обеспечивает качественное сварное соединение.

Таблица соответствия тока, электрода, толщины металла

Выбирая скорость для перемещения дуги, следует учитывать ее мощность. Чрезмерно быстрая подача при сравнительно небольшой мощности электрической дуги не позволяет достаточно хорошо прогреть металл на всю глубину. Получается, что шов просто «ляжет» на поверхность стыка, едва прихватив кромки. И, наоборот, при медленном перемещении в сочетании с достаточно мощным электрическим разрядом высока вероятность перегрева и деформации металла по линии сваривания. Если заготовки имеют тонкие стенки, то они могут прогореть насквозь.

Инструкция начинающего сварщика

Для выполнения сварочных работ помимо соответствующего оборудования необходимо иметь и защитную экипировку. Стандартный набор состоит из таких элементов:

• Обувь, брюки, куртка и перчатки из прочного несгораемого материала.
• Головной убор из плотной ткани.
• Профессиональную защитную маску.

В работе следует использовать только исправный инвертор с надежно защищенной электрической частью. Кабель, который идет от сварочного аппарата к сети и рабочему месту, долен быть надежно изолирован с большим запасом мощности, чтобы выдерживать рабочие нагрузки.

Рабочее место сварщика в обязательном порядке комплектуется специальным столом, заземлением, противопожарными средствами и мощными осветительными приборами. Перед началом работ нужно детально ознакомиться с приемами выполнения электрических соединений.

Выводы

Чтобы приступить к выполнению сварочных работ вовсе не обязательно иметь соответствующее образование, но без соответствующих навыков и, хотя бы, минимального опыта не стоит рассчитывать на приемлемый результат. Со временем навыки будут совершенствоваться и появится реальная возможность выполнения более сложных задач. Теоретическую часть изучать никогда не поздно, а практика поможет лучше понять суть определенных производственных процессов.

Как сделать сварочный шов идеальным

Как сделать красивый и правильный сварочный шов, если нет опыта. В наше время сварной шов можно встретить практически в каждой существующей отрасли. Но большинство владельцев домов прибегают к услугам профессионалов, хотя на самом деле такой навык можно легко получить самостоятельно и здорово экономить, тем более, что сварочный процесс достаточно интересен, и от сварки обычных инструментов вас может потянуть к созданию необычайно красивых изгородей.

Обучиться делать правильный сварочный шов несложно, главное, чтобы вы разобрались со всеми нюансами и можете смело переходить непосредственно к процессу.

Подготовительный этап

Перед тем, как начать проходить любое обучение и понять, как именно вы будете  варить электрической сваркой, следует обязательно запастись некоторыми принадлежностями заранее,  чтобы все было под рукой.

Для сварки вам потребуется:

1. Сварочный аппарат – электрическая сварка.
2. Набор электродов. Учтите, что у них бывают разные диаметры и их следует подбирать в зависимости от толщины и плотности металлического участка. Они нужны для того, чтобы подводить ток к сварочному шву. Начинающим мастерам настоятельно рекомендуем покупать стержни с нагревающимися и легко плавящимися составами.
3. Перчатки и резины с длинными рукавам. Лучше всего использовать замшевые.
4. Маска, которая оснащена затемненным светофильтром.
5. Плотная рабочая одежда.
6. Молоток, который потребуется для сбивки шлака (речь идет о стекловидном материале).
7. Щетка для очищения швов.
8. Трансформатор – его применяют для  преображения напряжения сети (220 или 380 В) в низкое напряжение, а ток из низкого — в высокий, до тысяч ампер и он нужен в том случае, когда хотите получить сварной шов высшего качества.
9. Выпрямитель.

Вместо выпрямителя и трансформатора новички могут использовать другой, более простой механизм, который называется инвертором. Он очень удобный, а еще является универсальным. При помощи него можно будет сварить и сплавы из алюминия, и надежные высокопрочные стальные сплавы.

С ним в комплекте обычно идет пара проводов, на концах которых есть зажимы. На один конец следует вставить электрод, а на вторую прикрепить детали, которые нужны для сварки. Также никогда не забывайте о технике безопасности!

До того, как вы начнете сварочные работы, следует выполнить подготовку  рабочей поверхности,  и в этом случае нужно будет убирать с поверхности ржавчину (для этого обработайте ее шкуркой, наждачной бумагой или даже болгаркой). Если этого не сделать, то могут появиться проблемы при розжиге дуги.

Технология процесса сварки

Сварка представляет собой процесс, который возделывается под действием высокой температуры. Именно под ее воздействием обрабатываемая поверхность начинает расплавляться, и образуется ванна, в которой смешивается главный металл с сердцевиной из металла электрода. Размер полученной ванны может быть разным, и многое зависит от изначального типа сварки, расположения к поверхности, скорости перемещения дуги и прочего. По усредненным данным, ширина сварки бывает от 0.8 до 1.5 см, а высота от 1 до 3 см, глубина составляет 0.5 см.

Кислород во время соединения с металлом может оказываться ненужное воздействие на стыковку шва, и именно по этой причине электрод будет покрыт особой обмазкой, которая во время плавления будет образовывать такую газовую зону в области дуги, а также над расплавленной ванной, куда не попадает воздух. Именно по этой причине металл не будет взаимодействовать с кислородом. Более того, поверх шва начинает образовываться шлак, который тоже способен препятствовать взаимодействию кислорода и сплава. На финишном этапе он будет считаться щеткой.

Тренировочное упражнение с зажиганием дуги

Как сделать сварочный шов идеальным? Перед любым видом деятельности следует для начала поднабраться опыта. То же самое касается сварочного процесса, поэтому перед тем, как начать сплавлять несколько металлов, следует потренироваться, и сделать на лишнем или старом листе металла валики. Тут потребуется очистить поверхность от ржавчины и грязи.

Далее нужно зажать электрод в держателе сварочного аппарата (инверторе). После этого для того, чтобы переместить ток в зону для плавления, следует просто почиркать, или же вы можете сделать это движение постукиванием. Далее, когда будет создана электрическая дуга, электрод нужно направить на заготовку, и отметим сразу тот факт, что зазор между металлической поверхность и электрической дугой должен быть одинаковым на всем промежутке, но не менее, чем 0.3 см, и не более, чем 0.5 см.

Обратите внимание, что если зазор между металлом и дугой постоянно менять, то  дуга из электричества разорвется, а сварной шов получится некрасивым, с недостатками.

Обычно электрический стержень держат под углом наклона в 71 градус. Вы можете его отклонять вперед/назад таким образом, как будет удобнее. В дальнейшем наклон можно поменять в зависимости от специфики сварки и удобства мастера. Кроме того, на этапе тренировки следует прочувствовать силу тока электрической сварки, чтобы подача была стабильной. Если сила тока будет небольшой, то дуга из электричества будет гаснуть, а если большой, то металл начнет расплавляться. Опыт в работе со сваркой приобретается путем метода проб и ошибок.

Правильные движения при помощи электрода

После того, как вы потренируетесь валиками, начнут получаться красивые и ровные углубления, можно начать приступать к тренировке сварочного шва. Именно тут вы сможете понять, как правильно класть идеальный шов электрической сваркой. Этот этап будет посильным для начинающих, которые успели набить руку на валиках, прочувствовать нужную силу тока, и расстояние между зазорами.

Для сварного шва следует для начала подготовить все нужное оборудование, как это было описано выше (зажгите электрическую дугу). Отличительной чертой будет то, что рука мастера в этот раз будет двигаться не по прямой, а по косой траектории, и делать легкие колебательные движения с малой амплитудой. Выглядит все так, как будто мастер старается переместить плавящийся, раскаленный металл от одного края элемента сварки к другому. Движения могут отличаться, и быть похожими на зигзаг, петли, или даже напоминать повторяющиеся изгибы, к примеру, как серпы или елки.

Траекторию можно различать по направлениям:

1. Поступательное. Перемещение электрода получается вдоль его оси, и для этого будет достаточно поддерживать стабильную длину электрической дуги.
2. Продольное. Это самый тонкий шов, который похож на ниточку. Чтобы вы смогли его накладывать, требуется придерживать высота, которая зависит от скорости, с которой движется стержень с электричеством. Для того, чтобы вы смогли закрепить полученный шов, следует проделать и поперечное направление движения.
3. Колебательное. Такая траектория дает возможность получать необходимую ширину шва, и сделать можно будет, совершая колебательные движения рукой. Высота волны колебания подтирается исходя из того, какого размера должен быть желаемый стык.

Тренировку можно проделать на ненужном листе металла. Для начала стоит начертить мелом линию таким образом, чтобы ее было видно сквозь затемненное стекло в маске для сварки. Далее, вдоль линии следует прочертить электродом шов по  любой траектории, перечисленной выше. После того, как остынет стык, от него молотком нужно отбить шлак, и тогда будет красивый шов.

Для получения таких первоначальных навыков можно смело начинать со сварки соединительных швов. Они могут быть разной формы – вертикальные, и горизонтальные, стыковые, углообразные, внахлест и прочие. После того, как вы почувствуете, что рука стала двигаться увереннее, можно начать попробовать варить ажурные и красивые швы.

Лучше всего информация усваивается с визуальным восприятием, поэтому рекомендует посмотреть видео в конце статьи. Так вы сможете самостоятельно научиться навыку работы с электрической сваркой. Не забывайте о покупке необходимых принадлежностей и инструментов, а еще не забывайте о том, что такое занятие опасное, и поэтому для проведения работ обязательно нужна будет специальная оснастка, а также защитные меры. Чтобы освоить такой тип работ, следует заранее потренироваться на листе металла, который вам не нужен.

Как правильно варить вертикальный сварочный шов для начинающих

Электрическая сварка предусматривает оказание воздействия электрической дуги на обрабатываемый металл. Она формируется между изделием и используемым электродом из токопроводящего материала. Слишком высокая температура становится причиной расплавки металла, за счет чего и происходит соединение отдельных деталей. Место соединения принято называть сварным швом. Для изменения его показателей меняются технические параметры сварки, к примеру, амплитуда и скорость движения. Следует рассматривать особенности вертикальной сварки подробнее.

Особенности вертикальной сварки

Проводимая сварка вертикальных швов характеризуется довольно большим количеством различных особенностей. К ним можно отнести следующие моменты:

1. При тепловом воздействии на сплав образуются капли, которые стремятся скатится вниз. Этот естественный процесс создает довольно много трудностей, так как раскаленные капли не позволяют оказывать качественное воздействие на обрабатываемую зону.
2. Рекомендуется делать вертикальные швы более короткой дугой, за счет чего действие сил поверхностного натяжения упрощает переход электрода в кратер шва.
3. Для того чтобы дать капле затвердеть во время проведения сварки нужно отводить стержень в сторону. Отсутствие источника тепла приводит к тому, что металл быстро кристаллизуется.
4. В верхней зоне, как правило, металл плавится быстрее. При этом процесс кристаллизации ускоряется в зоне стыков и соединения.
5. Важно правильно выбирать показатель силы тока. Как правило, он выбирается из более низкого диапазона, нежели при проведении обычных сварочных работ.
6. Есть возможность использовать точечную технологию, которая обеспечивает относительно низкое крепление двух элементов.

Положение сварных швов в пространстве

Вертикальная сварка довольно сложно дается неопытным мастерам, но она проводится крайне часто. Это связано с тем, что заваривают электродом самые различные дефекты и им создают ответственные, а также несущие конструкции.

Применяя подобный способ сварки важно соблюдать все правила и рекомендации, так как в противном случае вертикальный шов получиться некачественным

Как варить вертикальный шов?

Существует довольно много правил, соблюдение которых позволяет повысить качество получаемого шва. Исключить вероятность стекание капель раскаленного металла довольно сложно.

Основными рекомендациями можно назвать нижеприведенные моменты:

1. Электрическая дуга должна быть исключительно короткой. Длинная может привести к расплыванию сплава, так как он стекает под воздействием силы притяжения.
2. На момент поджога рабочая часть размещается исключительно перпендикулярно обрабатываемой поверхности. При этом важно, чтобы он располагался перпендикулярно обоим обрабатываемым поверхностям, за счет чего и обеспечивается высокое качество обработки.
3. При работе рекомендуется наклонять электрод немного вниз. За счет выдерживания острого угла можно обеспечить задержку раскаленного металла, не давая ему стекать вниз.
4. В некоторых случаях исключить вероятность стекания металла невозможно. Тогда рекомендуется увеличить показатель силы тока и ускорить перемещение рабочей части. Однако, при увеличении этого показателя нужно быть осторожным, так как это приводит к увеличению дуги. Кроме этого, рекомендуется увеличить ширину шва, перемещая инструмент со стороны в сторону.

Способы сварки в вертикальном положении

Приведенная выше технология намного проще в исполнении, если сравнивать вариант проведения электрода снизу вверх.

Вертикальный шов полуавтоматом

От качества сварочного шва зависит то, насколько прочной будет получаема конструкция и на какую нагрузку она будет рассчитана. Кроме этого, в некоторых случаях важно сохранить привлекательный эстетический вид. Больше всего проблем возникает с созданием вертикального сварочного шва, так как металл вытекает из ванны. Довольно распространенным вопросом можно назвать то, как варить вертикальный шов. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

1. Проводится подготовка материала в зависимости от того, какие именно работы будут проводится. Учитывается толщина материала и степень обрабатываемости.
2. Выбирается короткая дуга со средним показателем рабочего тока.
3. Стержень со специальной обмазкой располагается под углом 80 градусов относительно обрабатываемой поверхности.
4. Создавая вертикальный шов рекомендуется манипулировать стержнем по всей ширине формируемого валика.

Сварка полуавтоматом

Качественный вертикальный шов можно получить при сварке с отрывом дуги от поверхности. Для начинающих сварщиков подобный метод подходит в большей степени, так как проще в исполнении. Это связано с тем, что на момент отрыва дуги металл может остыть. Однако, есть и существенный недостаток – снижается показатель производительности.
Среди особенностей применения этого метода, связанного с отрывом стержня от поверхности, назовем нижеприведенные моменты:

1. При сварке наконечник можно опирать на полочку сварного кратера.
2. Схема движения рабочей части из сторону в сторону, за счет чего охватывается весь вертикальный шов. Кроме этого, можно применять схему петель или короткого валика при движении рабочей части сверху вниз.
3. Устанавливаемая сила тока во многом определяет форму шва и его основные параметры. В общем случае рекомендуется снизить показатель на 5 А от обычного значения для конкретной толщины сплава

Стоит учитывать, что основные параметры проводимой работы практически во всех случаях выбираются экспериментально. Именно поэтому умения сварщика во многом определяют качество соединения и его надежность.

Создание шва электродом

Создаваемые швы электрическим инвертором имеют довольно обширную классификацию. При определении основных параметров учитывается тип соединяемых деталей. При рассмотрении того, как правильно варить вертикальный шов электросваркой, нужно учитывать их особенности. Наибольшее распространение получили следующие разновидности соединений:

1. Стыковые.
2. Тавровое.
3. Внахлест.
4. Угловое.

Создание шва электродом

Стоит учитывать, что для обеспечения стабильной дуги нужно провести очистку поверхности от самых различных загрязняющих веществ.

Именно поэтому сварка вертикального шва проводят при тщательной подготовке поверхности.Применяемые технологии позволяют получить качественный шов только при правильном выборе толщины электрода. Она должна быть несколько меньше, чем ширина шва, так как для исключения вероятности стекания сплава рекомендуется водить стержень из стороны в сторону.

Техника сверху вниз

Движением электрода сверху вниз можно варить только при применении электрода, который дает тонкий слой шлака. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:

1. За счет применения подобного стержня в сварочной ванной материал затвердевает быстрее. При этом стекание расплавленного материала не происходит.
2. Рекомендуется использовать электроды с пластмассовым и целлюлозным покрытием. Примером можно назвать марки ЛНО-9 и ВСЦ-2.
3. Подобная технология характеризуется высокой производительностью. Именно поэтому если есть необходимость в увеличении производительности труда, то выбирается рассматриваемая технология.

Вертикальный шов сверху вниз

Эта техника не подходит для начинающих сварщиков, так как предотвратить стекание сплава достаточно сложно.

Техника снизу вверх

Подобная технология встречается крайне часто. Она характеризуется следующими особенностями:

1. В начале работы стержень сварочного аппарата размещается перпендикулярно обрабатываемой поверхности.
2. Как только произошло возбуждение дуги и образования первых капель, электрод рекомендуется немного наклонить.
3. Концом стержня поддерживается короткая дуга и капли немного собираются, а при кратковременном его отведении дается время для остывания расплавленного материала и его кристаллизации.
4. Можно сообщать поперечные колебательные движения. За счет этого исключается вероятность длительной задержки источника тепла в одной точке.

Вертикальный шов снизу вверх

Подобная техника позволяет получить качественный шов. Однако, она характеризуется низкой производительностью, так как приходится время от времени давать каплям остыть.

Принципы вертикальной сварки

Выделяют и несколько других распространенных технологий, которые могут применяться для получения шва. Среди них отметим:

1. Технология треугольника подходит для случая, когда толщина металла составляет не более 2 мм. Она должна проводится только после затупления кромок, которые будут соединяться. По форме получаемая ванная напоминает треугольник. Для подобной технологии рекомендуется выбрать электрод, диаметр которого составляет 3 мм. Сила тока должна быть не более 100 Ампер.
2. Елочка применяется крайне редко, так как она подходит для основания с толщиной 2-3 мм. Она предусматривает хаотичное и сложное перемещение дуги.
3. Лесенка применяется в том случае, если нужно образовать максимально широкий шов, кромки минимально притуплены. Среди особенностей подобной технологии можно отметить то, что стержень должен быстро переходить от одной кромки к другой при минимальном вертикальном перемещении. Надолго задерживать инструмент на крае не нужно, после чего его быстр переводить на противоположную сторону. Применяется лесенка в случае, когда толщина сплава составляет 4 мм.

Вертикальная сварка проще проходит при применении современного сварочного инвертора, который позволяет регулировать основные параметры с высокой точностью.

Условия для качественного вертикального шва

Практически все начинающие специалисты не знакомы с основными условиями получения качественного вертикального шва. Кроме этого, он должен характеризоваться высокой прочностью, быть выполненным качественно и иметь эстетичный вид.

Можно выделить несколько основных ошибок, которые допускаются при проведении подобной работы:

1. На момент поджога стержень должен находится в перпендикулярном состоянии. Если будет угол, то дуга может быть нестабильной.
2. Чем меньше длина дуги, тем быстрее происходит кристаллизация материала. За счет этого снижается риск появления подтеков. Однако, многие не соблюдают эту рекомендацию, так как небольшая дуга снижает показатель производительности.
3. Стержень накланяется для снижения вероятности появления подтеков, но выдерживать острый угол достаточно сложно.
4. При появлении подтека рекомендуется увеличить силу тока и ширину шва. За счет этого можно существенно ускорить процесс кристаллизации вещества.

Для получения соединения с высоким показателем качества нужно уделить внимание подготовительному этапу. Примером можно назвать удаление пыли и грязи, остатков краски и масла, ржавчины. В некоторых случаях проводится точечная сварка, за счет чего риск появления потеков снижается в несколько раз.

Качественный вертикальный шов

В заключение отметим, что качество сварочного шва зависит от довольно большого количества параметров. Примером можно назвать мастерство сварщика или характеристики соединяемых материалов. В зависимости от некоторых из приведенных выше параметров проводится выбор наиболее подходящей технологии.

из чего состоят, классификация, как правильно делать зачистку и обзор основных видов дефектов, видео-совет как научиться делать красивые швы

Сварочный или сварной шов — участок сварочного соединения, где под воздействием сварочного аппарата образуется неразрывное соединение деталей будущей конструкцией. Существуют разные виды сварных швов, которые классифицируются по разным признакам.

Из чего состоит сварочное соединение

Сварочное соединение состоит из следующих элементов:

1. Непосредственно сварной шов – зона стыка деталей.
2. Зона сплавления.
3. Зона термического влияния сварочного аппарата – это участок металла, где заметны термические изменения в результате воздействия сварки.
4. Основной металл – остальная площадь металлических деталей, которые соединили с помощью сварки.

Иногда путают термины «сварное соединение» и «сварочный шов». Неразъемное соединение двух или более металлических элементов называют сварным соединением. Шов – это зона, где стыкуются две металлические детали. В свою очередь, сварочное соединение является частью сварной конструкции – металлической конструкции, состоящей из нескольких элементов, сваренных в одно целое.

При выполнении сварки в несколько слоев, выделяют также корневой шов – это самый первый сварочный слой, расположенный глубже других. При его выполнении воздействие должно быть максимальным и по возможности – непрерывным.

Виды

Сварные швы классифицируют по нескольким основным признакам – в зависимости от вида стыка, сечения, пространственного расположения, и т. д. Каждый шов применяется в зависимости от общей идеи конструкции, целесообразности, и других условий.

По виду соединения

• Стыковые швы

Стыковочные или стыковые швы – самые простые и распространенные. Они образуются, когда две детали соединяют их торцевыми поверхностями. Благодаря методу стыковки расход металла получается меньший, чем при использовании других способов соединения деталей.

Шов в данном случае может быть:

• Односторонний со скосом кромки – рекомендуется при сварке деталей толщиной 8-25 мм. Самый популярный вид скоса – V-образный, но иногда используется и U-образное соединение.
• Односторонний без скоса кромки – применяется при сваривании листов металла толщиной до 4 мм.

• Двусторонний со скосом кромки – толщина от 12 мм. В этом случае чаще всего применяется X-образное скашивание кромок, которое требуется меньшего расхода металла в сравнении с V-образным.
• Двусторонний без скоса кромок – при сваривании деталей толщиной до 8 мм.

Мнение эксперта

Куликов Владимир Сергеевич

При соединении без скоса кромок рекомендуется делать небольшой зазор (1-2 мм) между листами металла. Это нужно, чтобы обеспечить качественное сваривание. При скошенных кромках необходимо их слегка притупить, чтобы избежать дефектов сварки.

Они образуются, когда два листа металла, или другие металлические детали соединяют в виде буквы «Т». Одна часть будущей конструкции прислоняется торцом к боковой поверхности другой части. Тавровые соединения также могут быть без скоса кромок, с односторонним или двусторонним скосом.

• Нахлесточные швы

Используются, когда две детали необходимо расположить в параллельных плоскостях, чуть внахлест по отношению друг к другу. Такие швы рекомендуется использовать при сварке листов толщиной от 10 мм. Сваривают детали с обеих сторон.

• Угловые швы

Образуются, если детали соединяют под прямым или любым другим углом. Иногда для прочности такие швы делают с обеих сторон соединения. В зависимости от толщины деталей, они могут быть со скошенными кромками, или без них.

Угловые швы также делятся по протяженности сварочных отрезков (участков воздействия сварки) на:

• Непрерывные – сплошной сварочный шов.
• С шахматным расположением сварочных отрезков – участки воздействия сварки на одной стороне противоположны участкам с другой стороны.
• Цепные – участки сварки с обеих сторон стыка расположены одинаково.

По степени выпуклости

Принято считать, что сварной шов должен быть ровным и практически незаметным. Однако глубина или вогнутость шва зависит в первую очередь от типа сварного соединения и выбранного режима сварки.

По этому признаку швы делятся на следующие виды:

• Выпуклые – рекомендованы при статическом режиме сварочного аппарата. Это так называемые усиленные швы.
• Нормальные – с минимальной выпуклостью.
• Вогнутые, или ослабленные – используются при угловых соединениях. Браком является наличие вогнутого шва при стыковом соединении конструкции.

По умолчанию подразумевается, что все соединения должны быть усиленными и слегка выпуклыми. Вогнутый шов должен быть обозначен на чертеже будущей конструкции.

По количеству проходов

Многопроходной сварочный шов.

По числу проходов сварочным аппаратом и слоев швы могут быть:

• Однопроходными (или однослойными).

• Многопроходными (многослойными).

Под термином «слой сварного шва» подразумевается количество металла, наплавленного за один проход сварочным аппаратом (сварочных валиков).

При небольшой толщине металла (до 5 мм) рекомендуется выполнять однопроходные швы. В угловых соединениях толщиной 6-8 мм также достаточно одного слоя, а для стыковых соединений – двух. Швы с большим количество слоев (5-6) можно использовать только для толстого металла – не менее 18-20 мм.

По действующему усилию

По этому критерию сварные швы подразделяются на несколько видов:

• Фланговые – действующее усилие параллельно области шва.
• Лобовые – усилие аппарата направлено перпендикулярно.

• Косые – усилие идет под углом менее 90 градусов.
• Комбинированные – совмещают в себе несколько видов.

По конфигурации и положению в пространстве

По этому признаку все швы можно разделить следующим образом:

• Кольцевые – используются для сварки цилиндрических деталей, сваривание идет только снаружи.
• Прямолинейные.

• Вертикальные – шов расположен в вертикальной плоскости.
• Горизонтальные – сварка идет в горизонтальной плоскости.

Особым видом сварочного шва является потолочный. В данном случае усилие идет в горизонтальной плоскости, но выше уровня сварочного аппарата. Поэтому потолочный шов считается самым сложным видом сварки. Очень важно при его выполнении соблюдать технику безопасности – максимально защитить себя сварочной маской и плотной одеждой.

При потолочной сварке металл удерживается на поверхности благодаря силе поверхностного натяжения. Поэтому рекомендуется минимизировать размер сварных валиков – проще говоря, периодически отводить электрод в сторону, и давать участку шва застыть. Сваривать нужно в направлении «на себя» — так проще наблюдать за процессом.

По свариваемым материалам

Еще одна классификация – по материалам, которые соединяют друг с другом.

По этому критерию выделяют:

• Швы на углеродистой и легированной стали.
• На цветном металле.

• На биметалле.
• На пластике и полиэтилене.

Мнение эксперта

Куликов Владимир Сергеевич

От вида материала зависит размер электродов, прилагаемое усилие при сварке, и количество сварочных слоев. Как правило, цветные металлы требуют меньшего воздействия, чем легированная сталь.

Зачистка

А на Ваших сварных швах часто бывают дефекты?

Никогда!Редко, но бывают

После выполнения сварки рекомендуется зачистить шов.

Этот процесс выполняется в 3 этапа:

1. Чистка зоны, ближайшей к шву – часто сюда попадают капли металла. Их отбивают при помощи молотка или зубила.
2. Полировка шва – чтобы шов не бросался в глаза, его полируют при помощи шлифмашинки.
3. Лужение шва – этот этап нужен, если варились мягкие металлы. На шов наносят тонкий слой расплавленного олова.

Перед тем как проводить зачистку, нужно проверить шов на наличие следующих дефектов:

• Трещины на шве.
• Лунки, которые образуются от искрения.

• Окалина от электродов.
• Непроваренные участки.

Всех этих погрешностей легко избежать, если соблюдать технологию сварки, использовать качественные и чистые электроды, и контролировать состояние шва в процессе работы.

Таким образом, существует множество видов сварочных швов. Каждый из них применяется в зависимости от сварочного соединения, положения в пространстве, и других факторов. Ключевое при выборе вида шва – его целесообразность и оправданность будущей конструкцией.

Читайте также другие полезные статьи:

• Сварочные электроды: классификация, маркировка, популярные марки, правила хранения, рекомендации — какие лучше выбрать для сварки различных металлов
• Инверторные сварочные аппараты: разновидности, рейтинг моделей, их плюсы и минусы, как выбрать оптимальный, советы по использованию и обслуживанию
• Как пользоваться холодной сваркой: инструкция и советы, разновидности, руководство по использованию

Видео-совет: как научиться варить красивые швы

Различия в сварке стежком и швом

Качество готового изделия из конструкционной стали зависит от качества сварного шва, который скрепляет его. Для инженера важно не только правильно выбрать сварной шов, но и применить технику сварки. Это может быть немного сложнее.

Две техники: швы и швы

Как правило, инженеры и сварщики могут выбрать одну из двух сварочных технологий в проекте; шовная сварка и сварка швом.Оба часто взаимозаменяемы, и многих часто путают с различиями в них. В обоих методах используется тепло для плавления и соединения металла. Это изменяет свойства металла и вызывает расширение и сжатие.

Вот здесь и возникает вопрос выбора правильной техники сварки.

Оба сварных шва имеют разные прочностные характеристики и используются для разных целей. Выбор правильного сварного шва может означать разницу между неисправным соединением и долговечным сварным швом.

Как правило, дизайнер решает, требует ли проект сварного шва или сварного шва. Требуемая прочность соединения, то, для чего будет использоваться изготовленное изделие, и другие конструктивные аспекты будут учтены при принятии решения о сварном шве, который будет использоваться. Инструкции по сварке будут нанесены на производственный чертеж. Это, помимо прочего, указывает сварщику, следует ли ему выполнять шовную или шовную сварку при завершении проекта.

Сварка стежком

Строчная сварка прерывистая.Он включает в себя начало сварного шва, сварку на части длины соединения, завершение сварного шва и затем повторный запуск вдоль соединения на заданном расстоянии от предыдущего сварного шва. Это можно сделать как для угловых, так и для плоских сварных швов.

Стежковая сварка (прерывистая сварка) может использоваться для ограничения количества тепла, передаваемого детали, поскольку большое количество тепла может вызвать деформацию детали. Высокая температура также может отрицательно повлиять на химические и механические свойства материала. При сварке стежком эти негативные эффекты могут быть ограничены.

Это также означает, что используется меньше присадочного металла, что экономит деньги, и сварка обычно выполняется за меньшее время, чем если бы она была непрерывной. Сокращение времени сварки ускоряет процесс изготовления.

Сварка стежком имеет некоторые недостатки. Уменьшение общей длины сварного шва часто приводит к снижению прочности сварного соединения. Кроме того, части сварного шва, которые остаются несваренными, могут иметь форму щели. В этой щели может накапливаться посторонний материал, который может увеличить скорость коррозии основного материала.

Сварка швов

Сварной шов — это непрерывный сварной шов вдоль стыка. Это также можно сделать как для угловых, так и для плоских сварных швов.

Это часто наблюдается при сварке трубы или трубки. Шовная сварка надежна и долговечна из-за большой площади поверхности, соединяемой сварным швом. Шовная сварка обеспечивает чрезвычайно прочный сварной шов, потому что соединение кованое из-за приложенного тепла и давления.

Полурасплавленные поверхности прижимаются друг к другу под действием сварочного давления, которое создает соединение плавлением, в результате чего получается однородная сварная структура.Правильно сваренное соединение, образованное контактной сваркой, легко может быть прочнее материала, из которого оно выполнено.

Сварка стежком обычно используется по умолчанию для большинства применений, поскольку она сводит к минимуму искажения и экономит немного денег, но бывают случаи, когда сварка швов дает лучший результат.

Изготовитель металла по индивидуальному заказу, такой как Swanton Welding, может спроектировать ваш проект и обеспечить надлежащие сварные швы, чтобы добиться успеха. Swanton Welding имеет опыт работы с несколькими типами сварочных технологий.Если у вас есть производственный проект или вам нужны индивидуальные производственные решения, позвоните нам сегодня по телефону 419-826-4816.

Как обработать, обработать и обработать сварной шов

Вы только что сварили свои металлические части, и теперь ваша вновь сформированная заготовка требует бесшовной отделки. Вот наше руководство по удалению и отделке сварного шва.

Эта статья охватывает:

Перед сваркой

Типы сварных швов

Различия между углеродистой сталью и нержавеющей сталью

Первичная шлифовка шва

Подготовка и смешивание сварного шва

Какая отделка?

Дополнительная информация

Перед сваркой

Типы сварки

Разница между обработкой углеродистой стали и нержавеющей стали

Решение о том, какую отделку вы хотите получить, во многом зависит от применения готовой детали и самого основного материала.

Следует отметить, что если вы работаете с обоими материалами, их следует хранить отдельно в отделке отделки вашей мастерской, чтобы избежать перекрестного загрязнения; особенно при переходе с углеродистой стали на нержавеющую.

Последнее, что вам нужно сделать, это нанести часть заготовки из углеродистой стали на заготовку из нержавеющей стали. Не забудьте также хранить любые абразивные материалы, которые вы используете, отдельно.

Первичная шлифовка шва

При выборе шлифовального круга существует множество возможных вариантов. Как всегда, размер зерна, тип зерна и связующий агент будут определять, как продукт работает и ощущается, поэтому убедитесь, что вы четко понимаете, что вам нужно, прежде чем продолжить!

Подготовка и смешивание сварного шва

На этом этапе сварной шов между сплавленными металлическими деталями должен почти исчезнуть. Поверхность углеродистой стали теперь готова к окраске или использованию.

Для нержавеющей стали требуются дальнейшие шаги для более тонкой отделки, поэтому приведенная ниже информация относится только к нержавеющей стали.

Какая отделка?

Решение о том, какую отделку выбрать для вашей заготовки из нержавеющей стали, полностью зависит от того, для чего будет использоваться конечный продукт.

Время сиять…

Относительно легко и быстро можно получить яркую и однородную поверхность.

Чтобы сгладить оставшиеся дефекты поверхности и царапины, оставленные на нержавеющей стали в результате предыдущих процессов, мы рекомендуем использовать Norton Rapid Blend NEX-2SF.Карбид кремния тонкой очистки придаст металлу действительно впечатляющую яркую поверхность.

Лучше всего использовать ее под углом 10-15 °, и ее нужно медленно перемещать по металлу, используя только вес угловой шлифовальной машины для давления. Также попробуйте спецификацию NEX-3SF для большей прочности, когда гибкость и удобство менее важны.

Для достижения наилучших результатов и во избежание ожогов используйте скорость от 6000 до 7000 об / мин.

Эта отделка должна оставить гладкую блестящую поверхность, которую вы ищете, но если вам нужен еще более глянцевый блеск, идеально подойдет войлочный диск Norton Rapid Polish.

Прочтите наше руководство о том, как добиться зеркального блеска нержавеющей стали.

Отделка номер 4

Для балюстрады или поручней может быть указана отделка номер 4. Покрытие номер 4 — это обычная, но специализированная отделка нержавеющей стали, которая не может быть достигнута с помощью вращающегося абразива, такого как диск.

Его линейный вид может быть достигнут только с помощью ремня или колеса. В этом случае предыдущий шаг заменяется использованием абразивной ленты с зернистостью P80 — P120, за которой следует нетканая лента Rapid Prep среднего класса, а затем, наконец, завершается очень тонкой нетканой лентой.

Цель состоит в том, чтобы удалить только небольшое количество поверхностного металла без значительного влияния на общую толщину. Если требуется линейный эффект, важно следить за тем, чтобы шлифование шли только в одном направлении.

Следует отметить, что на плоских поверхностях нам понадобится станок Satinex с ремнями на втулке насоса или чередующимися колесами Satinex (клапаны с покрытием p80 с нетканым материалом грубого помола), а для трубок — абразивные ленты на станке для чистовой обработки труб. .

Для получения чистого, гладкого и бесшовного блеска сварной детали требуется более мелкий абразив с очень низкой скоростью резания.

Взгляните на нашего эксперта по Norton Пола Грея, отделывающего поручни из нержавеющей стали.

Для получения дополнительной помощи и информации…

Для получения информации о продукте загрузите каталог Norton Abrasives Solutions for Welding Applications или промышленный каталог Norton.

Посетите наш канал Youtube, который до краев заполнен удобными видеоинструкциями и демонстрациями продукции, связанной с производством металла.

Посетите наш специальный раздел «Металлообработка», чтобы найти статьи с практическими рекомендациями.

Как всегда, наши специалисты Norton всегда готовы ответить на любые ваши вопросы. Просто свяжитесь с нами, используя нашу веб-форму.

Найдите ближайшего к вам дистрибьютора +

Сварочные соединения и не только: 10 шагов

Мы подготавливаем горячекатаный плоский пруток к сварке путем предварительного шлифования после чистовой обработки стана. Эта отделка защищает сталь от ржавчины при транспортировке с мельницы на ваше рабочее место, но если ее не удалить, у вас будет загрязненный сварной шов, который потенциально может сломаться.

Рекомендуется использовать угловую шлифовальную машину для снятия фаски с кромок стальной заготовки перед сваркой. Создавая две фаски на стыковых кромках, вы создаете крошечную впадину, в которой будет образовываться сварочная ванна. Выполнение этого для стыковых швов — хорошая идея для обеспечения хорошего проплавления.

Завершите первый прихваточный шов. Для этого поместите электрод, торчащий из пистолета, между бороздкой скошенной впадины, созданной с помощью угловой шлифовальной машины.Проволока не должна касаться основного материала. Нажмите на спусковой крючок на две секунды и завершите движение петли закрепки.

Повторите это действие, чередуя из стороны в сторону, чтобы тепло распределялось равномерно до тех пор, пока у вас не получатся прихватки, расположенные на расстоянии от 1 до 1,5 дюймов по всему пролету, который сваривается встык.

Проведите сварные валики по стыку, сначала соединив прихватки на внешних краях, а затем продвигайтесь к центру.Идеально проводить сварку снизу вверх, продвигая сварной шов кончиком пистолета, однако это не всегда удобно или хороший способ начать обучение. Вначале прекрасно выполнять сварку в любом удобном для вас направлении / положении.

После завершения сварки плоского стержня остается большая неровность, на которой в сварочную ванну был добавлен присадочный материал. Вы можете оставить это, если хотите, или вы можете отшлифовать его, в зависимости от того, для чего вы используете металл.

Если вы обнаружите зазоры в сварном шве, вы можете зашпаклевать зазоры, в которых сварной шов не прошел должным образом, и снова отшлифовать материал. Обычно это означает, что вам нужно больше мощности и больше проволоки для заполнения сварного шва.

Как сварить стык

Одно из самых простых сварных соединений — стыковое соединение. Он не самый прочный, но один из самых полезных, особенно для кузовных работ. Этот тип соединения используется всякий раз, когда вы соединяете 2 части вместе, а затем свариваете их в местах их стыка.Стыковая сварка тонкого листового металла может быть сложной, потому что более тонкий металл имеет тенденцию прожигать края. Это не означает, что это невозможно, просто существуют методы, которые можно использовать, чтобы минимизировать эти проблемы.

Поскольку край куска металла поглощает тепло быстрее, чем твердая поверхность, вам необходимо изменить свою технику работы с электродом. Независимо от того, используете ли вы сварку с подачей проволоки, ручную сварку или сварку TIG, вам нужно быстро перемещать электрод и танцевать вокруг области сварного шва, чтобы избежать прожога.При использовании техники ручной сварки это можно сделать с помощью сварочного аппарата стежком , который перемещает электрод внутрь и наружу, как игла швейной машины, когда вы нажимаете на спусковой крючок.

При правильном выполнении стыковое соединение должно иметь бортики с обеих сторон металла. Один из способов помочь в этом — зажать 2 детали с равномерным зазором между ними. Набор зажимов и подкладок Eastwood для стыковой сварки слегка раздвигает листы для лучшего проплавления сварного шва, а также помогает надежно удерживать изделие, предотвращая коробление из-за тепла.Эти зажимы также помогают предотвратить сползание , которое происходит, когда металл пытается уйти от тепла рабочей зоны.

Даже с зажимами первый шаг в стыковом соединении — это прихваточный шов по всей длине соединения. Начните со сварного шва через каждые несколько дюймов на одинаковом расстоянии, затем вернитесь и добавьте больше прихваточных швов между первым набором. Перед тем, как перейти к последнему валику, вы должны сделать сварные швы на расстоянии около дюйма по всему стыку. Даже при использовании этой техники будут некоторые искажения, которые впоследствии необходимо будет устранить, но это поможет их минимизировать.

Некоторые сварщики предпочитают использовать плетение / зигзаг или круговую технику для более тонких металлов. Это дает вам более широкий валик, чем вам нужно, но помогает распределить тепло сварного шва, чтобы минимизировать прожог и коробление. Перед выполнением стыковой сварки чего-то важного, потренируйтесь под разными углами с электродом, скоростью хода сварочного шва и длиной дуги, пока не будете довольны толщиной свариваемой детали, и выработайте свою технику, чтобы избежать прожига.

На рисунке выше показаны 4 различных сварных шва в поперечном сечении, которые вы, вероятно, увидите при выполнении стыковых сварных швов TIG. На рисунке B показана правильная техника, в то время как примеры A , C и D имеют различные проблемы.

A: Распространенная ошибка новичков заключается в том, что они накладывают слишком много валика на верхнюю часть стыка, чтобы не прожечь. Это может быть из-за того, что сварной шов был недостаточно горячим, или, что более вероятно, из-за того, что электрод был недостаточно близко к поверхности для надлежащего проплавления.Чтобы стыковое соединение было приемлемым, валик должен охватывать оба края с обеих сторон изделия, чтобы не было видно следов исходного края.

B: Это пример правильного проплавления стыкового соединения. На обеих сторонах работы виден валик, причем нижний валик немного меньше верхнего сварного шва.

C: При слишком большом проплавлении сварной шов будет иметь поднутрение и принять эту форму.Вы можете увидеть, как бусинка начала провисать через стык и не заполняла верхнюю часть полностью. Подрезание — это место, где толщина сварного шва фактически меньше, чем толщина свариваемой работы, что означает слабое соединение.

D: Показывает еще большее проникновение и поднутрение; верхняя бусина приобрела почти вогнутую форму. Это даже худший пример, чем приведенный выше.

Помимо обычных проблем, существует также несколько различных способов подготовки металла перед сваркой.Следующее действительно применимо только при сварке металла толщиной 1/8 дюйма или толще, потому что чем тоньше, тем почти всегда вы прожигаете металл.

Первый и самый распространенный шов известен как квадратный стыковой шов. Это делается, когда две плоские части соприкасаются друг с другом. это используется для более тонких металлов и сварки TIG. Если сварка металла толще 3/16 дюйма, этот метод не следует использовать, потому что сварной шов не будет глубоко проникать в металл и не будет таким прочным.

Следующий тип шарнирного соединения известен как скос или двойной V-образный шарнир.Этот тип сварки является обязательным при сварке металла 1/4 ″ — 3/4 ″. Когда края каждой детали стачиваются, образуется впадина или бороздка, в которую может входить сварной шов, что дает большую площадь поверхности сварного шва для соединения двух панелей.

Третий тип стыкового соединения известен как двойной скос или двойной «V» и является самым прочным типом стыкового соединения. Этот тип соединения используется в областях, где прочность сварного шва имеет решающее значение. Этот тип сварного шва обычно используется при сварке металла толщиной более 3/4 дюйма, но также может использоваться для более тонких металлов, если требуется большая прочность.

Это правда, что прочность сварных швов при стыковых соединениях кузовных панелей не так критична, как при ремонте конструкций. Однако правильно сваренные стыковые соединения улучшат внешний вид ремонта с меньшим количеством шлифовки и шпатлевки. Хорошо выполненный стык также прослужит намного дольше, в то время как плохо выполненный ремонт может треснуть и испортить краску и кузов после всего лишь нескольких миль езды. Из-за этого важно попрактиковаться и правильно выполнить основной ремонт, прежде чем переходить к следующему этапу.Изучите правильную технику стыкового соединения, и вы будете использовать ее в бесчисленных сварочных работах.

Как успешно выполнить прихваточную сварку

Что такое прихваточная сварка?

После того, как элементы, подлежащие сварке, были размещены в соответствии с требованиями, как правило, путем зажима их на подходящих приспособлениях, прихваточные швы используются в качестве временного средства для удержания компонентов в нужном месте, выравнивания и расстояния друг от друга до окончательной сварки. можно завершить.

При ручной сварке, выполняемой в небольших объемах, сварка прихватками может использоваться для настройки деталей без использования приспособлений. Обычно прихваточные швы представляют собой короткие швы. В любой конструкции выполняется несколько прихваточных швов на некотором расстоянии друг от друга, чтобы скрепить края.

Преимущество этой предварительной процедуры сборки заключается в том, что, если будет обнаружено, что выравнивание для окончательной сварки неправильное, детали можно легко разобрать, выровнять и снова прихватывать.

Обычно прихваточная сварка выполняется тем же способом, что и окончательная сварка. Например, сборки из алюминиевого сплава, которые должны быть соединены сваркой трением с перемешиванием, свариваются прихваточными швами одним и тем же способом с использованием небольшого инструмента, разработанного для этой цели. Или электронно-лучевые прихваточные швы, созданные с пониженной мощностью, используются для дополнения или замены крепежа и для сохранения правильной формы и размеров во время окончательной электронно-лучевой сварки.

Если окончательная сварка выполняется, когда элементы все еще зажаты в приспособлении, прихваточная сварка должна удерживать элементы на месте и выдерживать значительные нагрузки, недостаточно контрастирующие с зажимными устройствами, которые стремятся разделить компоненты.

Почему так важны прихваточные швы?

Временный характер прихваточных швов может создать ложное впечатление, что качество этих вспомогательных средств соединения не так важно, как качество окончательной сварки, и что эту операцию не нужно должным образом программировать, выполнять и проверять. Это неправда.

Прихваточная сварка — это настоящая сварка, даже если сварные швы наплавлены отдельными короткими валиками. Он выполняет следующие функции:

• Удерживает собранные компоненты на месте и устанавливает их взаимное расположение
• Обеспечивает их выравнивание
• Дополняет функцию приспособления или разрешает его удаление при необходимости
• Контролирует и противопоставляет движение и искажение во время сварка
• Устанавливает и поддерживает зазор стыка
• Временно обеспечивает механическую прочность сборки против собственного веса при подъеме, перемещении, манипулировании или переворачивании

Риски при сварке дефектными прихваточными швами

При подъеме, неправильно прихваточные сварные узлы могут разорваться, и части или узлы могут упасть и подвергнуть опасности людей или повредить имущество.

Прихваточная сварка не должна мешать или ухудшать качество окончательной сварки. Он не должен приводить к появлению дефектов сварных швов, таких как дуговые разряды, кратеры, трещины, твердые пятна и шлак, оставшийся на месте.

Многие стали, используемые при производстве труб и сосудов, чувствительны к быстрому охлаждению или закалке, особенно после коротких прихваточных швов, из-за ограниченного тепловложения, необходимого для прихваточного шва. Примечание: Более высокое тепловложение снижает скорость охлаждения, что сводит к минимуму возникновение твердых и хрупких микроструктур.

Твердые, хрупкие и чувствительные к трещинам микроструктуры могут образовываться в зоне термического влияния (ЗТВ), если металл подвергается быстрой закалке. В этом случае даже удаление всего прихваточного шва шлифованием может привести к появлению опасных невидимых трещин в основном металле.

Хрупкий металл может растрескаться при затвердевании металла шва или при напряжении. Трещины под швом не могут быть легко обнаружены при визуальном осмотре, и более тщательные неразрушающие испытания не могут быть выполнены, если они считаются несущественными для таких ограниченных сварных швов.Однако эти небольшие трещины могут привести к разрушению всей конструкции.

Контроль качества прихваточных швов

Для обеспечения качества большинство норм требуют, чтобы сварка прихваточными швами выполнялась только в соответствии с квалифицированными процедурами сварки сварщиками, полностью сертифицированными в процессе, используемом для окончательной сварки.

Требования применимы для любого используемого сварочного процесса.

Процедуры контроля деформации

Во всех процессах сварки плавлением последовательность и направление прихваточных швов важны для контроля деформации.Помимо сохранения зазора в стыках, прихваточные швы должны противостоять поперечной усадке, чтобы обеспечить достаточное количество проплавленных швов.

Для длинного шва прихваточная сварка должна начинаться с середины и продолжаться по длине стыка, чередуя в обоих направлениях, с правильным шагом назад или пропуская последовательность, чтобы избежать накопления напряжений и деформации.

Прихваточные швы также могут быть размещены на концах стыков, а затем добавлены в середине каждого результирующего расстояния между уже выполненными, пока вся длина не будет покрыта требуемым количеством с требуемым интервалом.

Зачем прихваточный шов в такой последовательности? Поскольку, если прихваточные швы накладываются постепенно от одного конца к другому, усадка может закрыть зазор на противоположном конце и даже может привести к перекрытию одного конца листа с другим.

Из-за большего теплового расширения аустенитных нержавеющих сталей расстояние между прихваточными швами на этих материалах должно быть намного меньше, чем на низкоуглеродистой стали.

Особые требования

Прихваточная сварка — важный этап подготовки труб к сварке.Следует уделять пристальное внимание правильному выравниванию и равномерному раскрытию корня (зазору сустава), которые контролируют успех наиболее важного корневого прохода. Хотя эта работа может быть поручена монтажникам, за ней следует внимательно следить, чтобы убедиться, что рабочие имеют надлежащую квалификацию.

Количество и размер прихваточных швов зависят от диаметра трубы и толщины стенки. Прихваточные швы с полным сплавлением должны быть того же качества, что и окончательный сварной шов.

Перед окончательной сваркой все прихваточные швы необходимо тщательно очистить.

Оба конца каждого прихваточного шва, представляющие начало и конец (которые являются слабыми местами, часто имеющими неприемлемые дефекты), должны быть отшлифованы для устранения возможных дефектов и создания очень плавного наклона, при котором стороны сварного шва переходят в металл.

Дополнительные меры предосторожности

Когда прихватка используется в качестве фиксатора для пайки, область вокруг прихватывания должна быть тщательно очищена от окислов, образующихся во время сварки.

При полуавтоматической и автоматической сварке точки соединения последнего сварочного электрода с прихваточными швами могут ухудшить регулировку напряжения дуги и подачу присадочной проволоки, что делает ручную помощь особенно важной для поддержания качества.

Прихваточная сварка — важный компонент успешного сварочного проекта, будь он простой или сложный. Поэтому очень важно правильно выполнять процесс и минимизировать риски, связанные с плохой прихваточной сваркой.

Сварка швов — обзор

5 Герметизация пакетов

Пакеты также можно разделить на герметичные и негерметичные. Настоящее герметичное уплотнение предотвратит проникновение загрязняющих веществ (жидких, твердых или газообразных) в течение неопределенного периода времени.Однако на практике это нереально. Даже в идеально герметичной структуре со временем будут происходить явления диффузии, позволяя более мелким молекулам, таким как гелий или водяной пар, проникать через барьерную среду и в конечном итоге достичь равновесия внутри упаковки.

Настоящая герметичная упаковка должна быть сделана из металла, керамики или стекла. Органические упаковки или упаковки с органическим уплотнением могут первоначально пройти испытание на скорость утечки, описанное выше, но в конечном итоге позволят водяному пару проходить внутрь и наружу и не являются действительно герметичными.Межсоединения через металлический корпус могут быть изолированы уплотнениями стекло-металл с использованием стекла, которое соответствует тепловому коэффициенту расширения металла.

Герметичный корпус изолирует установленный внутри контур в безопасной среде, как правило, в азоте, который получают из источника жидкого азота. Азот этого типа очень сухой, с содержанием влаги менее 10 частей на миллион. В качестве дополнительной меры предосторожности открытый корпус с установленным внутри замкнутым контуром подвергают воздействию повышенной температуры, обычно 150 ° C, в вакууме для удаления абсорбированного и адсорбированного водяного пара и других газов перед герметизацией.Для дополнительной надежности содержание влаги внутри упаковки не должно превышать 5000 ppm. Этот показатель ниже точки росы при 0 ° C, что гарантирует, что любая выпадающая вода будет в виде льда, который не так опасен, как вода в жидкой форме.

Герметичный корпус значительно повышает надежность схемы за счет защиты от загрязнения, особенно активных устройств. Активное устройство подвержено ряду возможных механизмов отказа, таких как коррозия и инверсия, и может подвергаться воздействию чего-то столь же чистого, как дистиллированная деионизированная вода, которая может выщелачивать фосфор из пассивирующего оксида с образованием фосфорной кислоты, которая, в свою очередь, может повредить алюминиевые контактные площадки.

5.1 Методы герметизации металлических упаковок

Обычно на металлических упаковках используются три типа крышек: куполообразные, плоские и ступенчатые. Они изготовлены из сплава ASTM F-15 с теми же требованиями к покрытию, что и упаковки. Куполообразная крышка предназначена для использования с пакетами платформ и может быть приварена к выступу или припаяна. Плоская крышка предназначена для использования с упаковкой ванны и обычно припаивается к упаковке. Ступенчатая крышка изготавливается путем фототравления канавки в сплошном листе сплава F-15, в результате чего получается фланец около 0 °.004 дюйма (0,1 мм) толщиной. Эта крышка предназначена для приварки швом к упаковке ванны. Когда крышки предназначены для пайки, заготовка из желаемого припоя обычно прикрепляется к внешнему периметру нижней части крышки.

Плоская крышка или ступенчатая крышка могут быть припаяны к упаковке вручную, с помощью нагретой плиты или в печи. Хотя плита работает несколько быстрее, металлический корпус действует как теплоотвод, одновременно отводя тепло от области уплотнения и повышая температуру внутри упаковки, если только стеклянные шарики, используемые для изоляции проводов, не проходят полностью по периферии упаковки, явно непрактичное требование.Кроме того, утечки через припой или продувки, вызванные разницей давления между внутренней и внешней частью корпуса, будут происходить, если только давление окружающей среды снаружи корпуса не будет увеличиваться с той же скоростью, что и давление внутри, создаваемое нагреванием корпуса. упаковка. Из-за повышения температуры внутри упаковки использовать эпоксидную смолу для крепления компонентов рискованно, если только стеклянные шарики не выступают по периферии упаковки, как описано ранее. Герметизация припоем может выполняться в ленточной печи в атмосфере азота.Азот предотвращает окисление припоя, а также обеспечивает благоприятную среду для замкнутой цепи. Для герметизации печи обычно требуется определенная степень фиксации, чтобы обеспечить достаточное давление на крышку для устранения утечек без выдавливания припоя из-под крышки, когда он расплавится.

Параллельная сварка швов выполняется путем создания серии перекрывающихся точечных швов путем пропускания пары электродов вдоль края крышки. Выравнивание крышки относительно упаковки имеет решающее значение и может быть длительной и утомительной работой, поскольку с упаковкой необходимо обращаться через объемные перчатки внутри камеры запечатывания.В результате процесс выравнивания часто выполняется за пределами камеры уплотнения, при этом крышка прикрепляется к упаковке в двух местах небольшими точечными сварными швами. Ступенчатая крышка значительно облегчает процесс и увеличивает выход продукции, поскольку требует значительно меньше энергии, чем плоская крышка большей толщины. Хотя процесс запечатывания является сравнительно медленным по сравнению с однократной сваркой, упаковку, запечатанную сваркой параллельными швами, можно легко удалить, отшлифуя край крышки. Так как крышка всего около 0.004 дюйма (0,1 мм) в зоне уплотнения, это может быть легко выполнено за один проход шлифовального круга. С минимальной полировкой области уплотнения упаковки можно надежно прикрепить другую крышку.

Некоторые классы упаковок с фланцем могут быть запечатаны с помощью процесса, называемого выступающей или однократной сваркой. В этом процессе электрод помещается вокруг фланца на упаковке, и большой импульс тока проходит через крышку и упаковку, создавая сварной шов. Следует отметить, что для этих комплектов требуется сверхмощное оборудование для контактной сварки, способное обеспечивать давление 500 фунтов на кв. Дюйм (3500 кПа) и 12000 А на погонный дюйм сварного шва.Основными преимуществами однократной сварки являются более короткое время процесса и более дешевый пакет. Основным недостатком является сложность снятия крышки для ремонта цепи внутри, что обычно приводит к разрушению упаковки, которую затем необходимо заменить.

5.2 Способы запечатывания керамических пакетов

Керамические упаковки в этом контексте считаются структурами, которые позволяют толстой или тонкой пленочной подложке находиться внутри во многом таким же образом, как и металлическая упаковка. Керамические конструкции с рисунками металлизации, позволяющими непосредственно устанавливать компоненты, будут называться многокристальными керамическими корпусами.Керамические корпуса для гибридных схем обычно состоят из трех слоев оксида алюминия. Нижний слой может быть металлизирован, и это обычно зависит от того, как монтировать подложку. Кольцо из оксида алюминия прикреплено к нижнему слою со стеклом, а свинцовая рамка зажата между этим кольцом и верхним кольцом со вторым стеклянным уплотнением. Верхнее кольцо может быть металлизировано, чтобы обеспечить герметизацию крышки припоем, или может быть оставлено открытым, чтобы обеспечить герметичное соединение стекла.

Самым распространенным методом герметизации керамических корпусов является запайка припоем.Во время производственного процесса покрытие из тугоплавкого металла или комбинации металлов, таких как вольфрам или сплав молибдена и марганца, обжигается на керамической поверхности по периферии зоны уплотнения. По завершении поверхность последовательно никелируется и позолочается. Крышка, изготовленная из сплава ASTM F-15, покрывается таким же способом и припаивается к корпусу со сплавом 80% Au-20% Sn, и обычно в печи с атмосферой азота.

Менее дорогостоящий, но также и менее надежный метод герметизации заключается в использовании стекла с низкой температурой плавления для герметизации керамической крышки непосредственно на керамической упаковке.Это позволяет полностью избежать использования золота, что значительно снижает стоимость материала. Стеклу требуется температура около 400 ° C для герметизации, в отличие от припоя Au – Sn около 300 ° C. Стеклянное уплотнение в некоторой степени подвержено механическим и термическим нагрузкам, особенно на границе раздела между стеклом и упаковкой.

У этих двух методов есть общая проблема; трудно снять крышку для ремонта, не сделав упаковку непригодной для дальнейшего запечатывания. Альтернативный подход, имеющий все более широкое применение, — это припаять кольцо из сплава ASTM F-15, которое было покрыто никелем и золотом, как описано выше, на уплотняемую поверхность керамического корпуса.Тогда можно использовать сварку параллельными швами с присущими ей преимуществами для ремонта. Этот подход также часто используется для керамических многослойных корпусов, предназначенных для многокристальной упаковки.

5.3 Подходы к негерметичной упаковке

Термин «негерметичная упаковка» охватывает ряд конфигураций и материалов, все из которых в конечном итоге допускают проникновение влаги и / или других загрязняющих веществ в элементы схемы. Большинство методов включают инкапсуляцию одним или несколькими полимерными материалами, наиболее распространенными из которых являются методы формования и псевдоожиженного слоя.

В технологиях литья под давлением и литья под давлением используются термопластичные полимеры, такие как акрил или стирол, для покрытия цепи. При трансферном формовании материал нагревается и переносится под давлением в закрытую форму, в которую помещен контур. С другой стороны, материал нагревается в резервуаре и нагнетается в форму под действием поршня при литье под давлением.

В методе псевдоожиженного слоя используется эпоксидный порошок, который постоянно перемешивается потоком воздуха.Покрываемый контур нагревают до температуры, превышающей температуру плавления эпоксидной смолы, и помещают в эпоксидный порошок. Эпоксидная смола плавится и прилипает к цепи, а ее толщина зависит от времени и температуры предварительного нагрева.

Оба метода используются для инкапсуляции гибридов и индивидуальных устройств и подходят для массового производства. Весь процесс может быть выполнен по цене всего в несколько центов за контур. Покрытия механически достаточно прочны. Эти покрытия также устойчивы ко многим химическим веществам и имеют гладкую твердую поверхность, подходящую для маркировки.

Сварка стержнем — создание высококачественных сварных швов

Ручная сварка

Сварка палкой — наиболее распространенный вид дуговой сварки, но создание хорошего сварного шва может оказаться непростой задачей для новичка. В отличие от сварки проволокой, при которой вы в основном «наводите и снимаете», сварка штангой требует более высокого уровня навыков и требует владения определенными методами.

В этой статье представлены советы, которым вы можете следовать, чтобы с самого начала повысить свои шансы на создание высококачественного сварного шва.Также будет обсуждаться, как искать и устранять проблемы.

1. Выбирайте сталь в нормальном диапазоне
По возможности выбирайте сталь в «нормальном диапазоне», к ним относятся стали AISI-SAE 1015–1025 с максимальным содержанием кремния 0,1% и серы ниже 0,035%. Выбор этих сталей упростит процесс сварки штангой, поскольку их можно сваривать на высоких скоростях с минимальной тенденцией к растрескиванию.

При сварке низколегированных сталей и углеродистых сталей с химическим составом выше «нормального диапазона» они будут иметь тенденцию к растрескиванию, особенно при сварке толстых листов и жестких конструкций.Из-за этого следует соблюдать особые меры предосторожности. Кроме того, для производственной сварки не рекомендуются стали с высоким содержанием серы и фосфора. Если их необходимо сваривать, используйте электроды малого диаметра с низким содержанием водорода. Сварка с низкой скоростью движения будет способствовать дальнейшему сохранению лужи в расплавленном состоянии, позволяя пузырькам газа выкипать, создавая более качественный сварной шов.

2. Выберите положение соединения и электрод, который подходит для металла
Положение соединения может иметь большое влияние на качество готового сварного шва.При сварке листовой стали толщиной от 10 до 18 самые высокие скорости движения достигаются при расположении заготовки под углом вниз от 45 до 75 градусов. Кроме того, не выполняйте чрезмерную сварку и не делайте сварных швов большего размера, чем необходимо для прочности соединения — это может привести к прожогу.

Для сварки листа из низкоуглеродистой стали толщиной более или равной 3/16 дюйма лучше всего располагать рабочую поверхность в горизонтальном положении, так как это упростит оператору манипулирование электродом. Наконец, высокоуглеродистая и низколегированная сталь плита лучше всего сваривается, когда работа находится в горизонтальном положении.

3. Следуйте простым принципам геометрии и подгонки стыков
Размеры стыков выбираются для обеспечения высоких скоростей сварки и хорошего качества сварки. Правильная геометрия соединения основана на нескольких простых принципах:

1. Посадка должна быть одинаковой для всего соединения. Поскольку листовой металл и большинство угловых и нахлесточных соединений плотно зажаты по всей своей длине, необходимо точно контролировать зазоры или скосы по всему стыку.Любые изменения в данном соединении вынуждают оператора снизить скорость сварки, чтобы избежать прожога, и манипулировать электродом, чтобы отрегулировать изменение подгонки.
2. Необходима достаточная фаска для хорошей формы валика и проплавления; недостаточный скос предотвращает попадание электрода в стык. Например, глубокий узкий валик может не проникать внутрь и иметь сильную тенденцию к растрескиванию.
3. Для полного проплавления требуется достаточное отверстие корня, в то время как чрезмерное раскрытие корня приводит к расточительству сварочного металла и снижению скорости сварки.Важно отметить, что отверстие в корне должно соответствовать диаметру используемого электрода.
4. Для быстрой и качественной сварки требуется нижняя грань или опорная планка. Подготовка кромки перьев требует медленного дорогостоящего уплотнителя. Однако двойные V-образные стыковые соединения без фаски практичны, когда стоимость уплотняющего валика компенсируется более простой подготовкой кромки, а отверстие в корне может быть ограничено примерно 3/32 дюйма.
5. Обычно приваривайте валики уплотнения на плоской поверхности с помощью 3/16 «AWS E6010 при приблизительно 150 А постоянного тока +.Используйте 1/8 дюйма при приблизительно 90 А постоянного тока + для вертикальных, потолочных и горизонтальных стыковых швов. Для сварки с низким содержанием водорода и уплотняющих валиков сваривайте электродом AWS EXX18 примерно при 170 А.
   

4. Избегайте образования отложений и перекрытий
Скругления должны иметь равные ножки и почти плоскую поверхность валика. Нарастание редко должно превышать 1/16 дюйма. Дополнительное налипание требует больших материальных и временных затрат, мало увеличивает прочность сварного шва и увеличивает деформацию. Например, для увеличения размера галтеля вдвое требуется в четыре раза больше сварочного металла.Кроме того, приварка встык одинарного V-образного сечения с фаской 1/8 дюйма и корневым отверстием 1/32 дюйма обходится на 2/3 дороже, когда избыточный нарост приближается к 1/8 дюйма.