11 група    17.04.2020р.   Урок №1-2 

ІІІ РОЗРЯД

ТЕМА №1.  Ручне дугове, газове,                     автоматичне і напівавтоматичне  

          зварювання і наплавлення простих
          і середньої складності деталей, 
          вузлів конструкцій і трубопроводів
          з конструкційних сталей, кольорових
          металів у нижньому та 
          вертикальному положенні шва

Урок №1-2.  Техніка ручного дугового та газового 

                        зварювання  у вертикальному положенні шва                                                                      

  План

         1. Класифікація швів за положенням у просторі.  
         2. Техніка ручного дугового зварювання швів у вертикальному 
             положенні.
         3. Техніка газового зварювання швів у вертикальному положенні.

  

         Домашнє завдання : І.В. Гуменюк, О.Ф. Іваськів

                                            Технологія електродугового зварювання
                                                           ст.136-137. 
                                           Обладнання і технологія газозварювальних робіт

                                                            ст.66

          Корисні посилання:

          Дугове зварювання вертикальних швів

           https://www.youtube.com/watch?v=GQC4AWRRvVg

           https://www.youtube.com/watch?v=ZCrC-PRpj9A

           https://www.youtube.com/watch?v=YXwHfunDHXQ

         Для вивчення теми уроків можна використати підручник, або наступний     матеріал  

1. Класифікація швів за положенням у просторі

Рис.1 Класифікація швів за положенням у просторі

2. Техніка ручного дугового зварювання швів у вертикальному положенні

Особливості вертикального зварювання

Вертикальне зварювання має складність в тому, що при створенні шва, розплавлений метал стікає вниз, чого ні в якому разі не можна допустити. Якщо це станеться, то поверх цієї краплі варити вже не вийде, так як там міститься шлак від електрода. 

Для створення якісного валика  при ручному дуговому зварюванні, рекомендується використовувати коротку дугу на невеликому струмі. При цьому зварник повинен здійснювати рухи знизу вгору, щоб уникнути непотрібних стікань. Коли з розплавленої краплі формується вертикальий шов, потрібно кінець електрода прибирати трохи в сторону, щоб дати матеріалу затвердіти і при цьому не втратити іскру.

Принципи вертикального зварювання

Для створення ідеального шва, необхідно дотримуватися кількох принципів вертикальної зварювання:
1. Якщо зварювальні роботи проводяться на змінному струмі, тоді обов'язково починати необхідно знизу. При цьому кратер шва наповнюється матеріалом так, що створює об'ємний валик, який є підставкою для наступного розплавленого металу, що буде утворюватися вище. Таким чином і заповнюється шов. 

2. При електродуговому зврюванні метал в кратері шва при вертикальному положенні повинен застигати набагато швидше. Для цього краще робити невеликі краплі. Домогтися такого ефекту дуже просто, скоротивши дугу (відстань між виробом і електродом).

Умови для якісного вертикального шва

Не всі початківці зварювальники розуміють, як варити вертикальний шов, щоб він вийшов естетичним, міцним і «правильним» з точки зору якості. Є кілька умов, виконуючи які вийде ідеальний шов практично з першого разу:
• під час підпалу потрібно дотримуватися перпендикулярного розташування електрода по відношенню до деталей;
• чим коротша дуга, тим швидше кристалізується метал і знижується ризик стікань, які псують шов;
• під час формування валика  електрод необхідно нахиляти вниз, щоб, краплі металу не стікали;

При такому підході до роботи шов зварювати легше і простіше, ніж при зварюванні зверху вниз. Але при цьому якість шва буде трохи нижча.
Бувають  деталі, які потрібно зварювати  тільки методом зверху вниз. Для цього потрібно дотримуватися бути бережним і плавно виконувати рухи. Тоді метал не буде стікати і псувати виріб.

Якщо зварюються пластинки дуже тонкі, наприклад бляшані або оцинковані, тоді потрібно зробити наступне:
• максимально якісно зачистити деталі, прибрати з них пил, бруд, залишки фарби або масла, зняти оцинкований шар;
• шов робити точками. В цьому випадку знижується ризик стікань і пропалів. 

Створювати зварювальні шви можна декількома способами:
• зверху вниз з відривом дуги:
• знизу вверх з відривом дуги;
• зверху вниз без відриву дуги:
• знизу вверху без відриву дуги.

Зврювання в вертикальному положенні вимагає більше уваги і зусиль, ніж в нижньому. Це пов'язано з можливими стіканнями металу. Для початківців зварників простіше буде формувати зварювальний шов з відривом дуги. Таким чином, матеріал швидко застигає. Для зручності процесу в цей час електрод можна спирати на край зварного кратера. Під час формування шва рухи електродом провдять, як з відривом дуги, так і без відриву - зигзагом, півмісяцем, петельками або валиком - «вгору-вниз».

Якщо ж ви вирішили провести зварювання вертикального шва зверху вниз, то це робиться дуже  короткою дугою. Попередньо потрібно трохи потренуватися, щоб навчитися розплавляти метал, але уникнути його стіканню  вниз. Тут важливо правильно тримати електрод - строго перпендикулярно на початку шва (в момент запалювання дуги), потім його трохи потрібно нахилити вниз (на 45-50º). При цьому нижня частина зварної ванни починає кристалізуватися і утворюється поличка, на якій утримуються краплі металу. Щоб запобігти витіканню металу з ванни необхідно здійснювати поперечні коливальні рухи електродом із відводом його вверх і почергово в різні сторони. Це забезпечує швидку кристалізацію рідкого металу.

При зварюванні зверху вниз у початковий момент електрод розташовується перпендикулярно до основного металу і дуга збуджується у верхній точці шва. Після утворення зварної ванни електрод нахиляють на 15-20º так, щоб дуга направлялась на основний і наплавлений метал.

Вертикальні шви легше зварювати електродом діаметром не більш 4 мм на пониженому  струмі. Сила струму при зварюванні у вертикальному положенні має бути меншою на 10-15% , порівняно з нижнім.

Напруга дуги змінюється у порівняно вузьких межах 6 – 30 В.

Дуга може збуджуватися двома способами: дотиком впритик та відводом перпендикулярно вгору або “чирканням” електродом, як сірником. Другий спосіб зручніший, але неможливий у вузьких і незручних місцях.

У процесі зварювання необхідно підтримувати визначену довжину дуги, яка залежить від марки і діаметра електрода. Орієнтовна нормальна довжина дуги повинна бути в межах (0,5-1,1)d_e .

Довжина дуги суттєво впливає на якість зварювального шва і його геометричну форму. Довга дуга сприяє більш інтенсивному окисленню і азотуванню розплавленого металу, збільшує розбризкування, а при зварюванні електродами основного типу приводить до пористості металу.

3. Техніка газового зварювання швів у вертикальному положенні

Можливі варіанти виконання вертикальних швів як зверху вниз, так і з підйомом від низу до верху. У першому випадку застосовується правий спосіб (застосовується при малій товщині металу), в другому методі можливі обидва варіанти. Потрібна певна вправність по утриманню зварювальної ванни, не допускаючи її стікання вниз. Вона забезпечується правильним положенням мундштука, а також тиском газового полум’я.

При значній товщині деталей (до 20 мм) заповнення шва металом слід виконають подвійним валиком. Підготовка кромок в даному випадку не потрібно, зазор між деталями повинен складати половину від товщини зварювальних заготовок.

Рис. 4. Газове зварювання вертикальних швів

При зварюванні металу товщиною від 2 д 20мм доцільно застосовувати спосіб подвійного валика, при якому скосу кромок не роблять і зварювані деталі встановлюють із зазором, який дорівнює половині товщини металу Зварювання виконують знизу вверх (рис.5.).

      При товщині металу більше 6 мм зварювання виконують два зварювальники. При цьому в нижній частині стику пропалюють пальником наскрізний отвір. Полум’я, розташоване в цьому отворі, поступово піднімаючись знизу вверх, проплавлює верхню частину отвору. Шов формується на всю товщину, а підсилення виходить з обох сторін стику. Потім переміщують полум’я вище, проплавляючи верхню кромку твору і так д повного виконання шва.

Питання для самоконтролю.

1.   Як класифікуються зварні шви за положенням у просторі?

2.   Якими способами можна зварювати вертикальні шви при ручному дуговому зварюванні?

3.  Якими способами зварюють вертикальні шви при газовому зварюванні?

4.  В чому суть зварювання наскрізним валиком?

5.  На скільки градусів нахиляють електрод при зварюванні вертикальних швів зверху вниз і знизу вверх?