Сварка в нижнем положении: преимущества и методы

О чем речь? Сварка в нижнем положении – наиболее удобный способ соединения, с которого начинают новички. Его преимущество в том, что металл при плавке сам стекает в сварочную ванну под своим весом, не выходя за ее пределы.

На что обратить внимание? Тем не менее, сварка в нижнем положении осуществляется определенными методами. Так, стыковое соединение отличается от углового, а последнее разделяют на еще три типа.

Суть сварки в нижнем положении

Сварка в нижнем положении – оптимальный способ освоить формирование качественных швов для начинающего сварщика благодаря тому, что вес расплавленного металла заставляет его равномерно заполнять пространство сварочной ванны. Расплав при этом не вытекает из зоны плавления, так как удерживается самими кромками соединяемых заготовок.

Сварка соединений в нижнем положении также облегчается тем, что шлаки выталкиваются наверх поднимающимися пузырьками газов. Эти особенности существенно упрощают процесс обучения, а также позволяют даже неопытному сварщику добиваться относительно высокого качества, чистоты и надежности формируемых сварочных швов.

Учитывая все перечисленные особенности, специалисты рекомендуют новичкам начинать осваивать ручную дуговую сварку (в том числе полуавтоматом) в нижнем положении. Рассмотрим процесс более подробно.

Сварку электродом в нижнем положении лучше всего выполнять, перемещая дугу на себя или слева направо, что существенно облегчает контроль формирования сварочной ванны, параметров электрической дуги и траектории движения кончика электрода.

При сварке в нижнем положении наплавку присадочного металла выполняют равномерно по двум сторонам стыка, расплавляя и расширяя кромки, что способствует созданию прочного, аккуратного и равномерного сварного соединения. При необходимости его усиливают, перевернув заготовки и после зачистки проварив противоположную сторону шва.

Техника сварки в нижнем положении предусматривает проваривание металлических заготовок толщиной не более 8 мм одним проходом, при этом присадочный металл наплавляется в один слой. Если он толще, необходимо выполнять как минимум два прохода при минимальной высоте первого валика, равной 3 мм. Для первого прохода рекомендуется использовать электроды диаметром 3 мм, а для последующих – 4 или 5 мм.

Подготовка к сварке в нижнем положении

Для формирования качественного сварного соединения, независимо от его формы и пространственного положения, необходимо выполнить предварительную подготовку.

Подготовка заготовок к сварке включает:

• правку заготовок;
• разметку;
• резку металла;
• зачистку и обработку кромок;
• прогрев металла.

К правке прибегают, если заготовки деформированы и форма кромок не позволяет выполнить качественную стыковку деталей. Для выправления краев может использоваться как холодное, так и горячее пластическое деформирование с применением ручных или механических методов обработки. Если с работой не справляются молоток, кувалда, ручной пресс или другие подобные инструменты, можно использовать станок с пневматическим или электрическим приводом.

При разметке заготовок на них обозначаются места будущих стыков для последующей обрезки ненужного металла. Для того чтобы разметить детали вручную, нужно воспользоваться линейкой и штангенциркулем. Если в работе партия деталей одного типа, можно ускорить процесс, воспользовавшись шаблонами. Далее по нанесенным меткам выполняется термическая или механическая резка.

Для получения качественных и прочных сварных соединений кромки заготовок зачищают, удаляя с них окалину, масло, жир, старую краску, ржавчину и прочие загрязнения. Для очистки металла могут применяться механические и/или химические методы, когда детали погружают в ванну со специальным составом.

Методы сварки в нижнем положении

Соединение заготовок встык

Сварка стыковых швов в нижнем положении чаще всего выполняется на несложных конструкциях общего назначения. Если соединяются заготовки толщиной не более 8 мм, то проваренный с обеих сторон шов будет иметь достаточно высокую прочность (если толщина металла не превышает 4 мм, стыки провариваются по одной стороне).

Надежность таких соединений обеспечивается полноценным проплавлением кромок, для которого необходимо правильное сочетание таких параметров, как диаметр электродов, толщина металла, сила сварочного тока и величина зазора между соединяемыми деталями:

• Для сварки нескошенных кромок по одной стороне используют электроды, диаметр которых равен толщине заготовок, но не больше 4 мм.
• Соединения заготовок из листового металла толщиной от 4 до 8 мм проваривают с двух сторон.
• При толщине металла заготовок более 8 мм кромки разделывают под 30°. Предотвратить поджоги можно, используя медные или стальные съемные подкладки и выполняя сварку несколькими проходами. Первый слой накладывается электродом не толще 4 мм. Для заваривания корневого шва используют электроды малого диаметра, проваривая материал и не давая расплаву вытекать за пределы стыка. Далее, пользуясь более толстым электродом, быстро продвигают его кончик вдоль шва, совершая боковые колебания, чтобы заполнить соединение расплавленным металлом.

Сварка угловых швов в нижнем положении

Для того чтобы получить максимально качественный шов, желательно установить соединяемые заготовки «лодочкой», расположив их под углом около 45° по отношению к горизонтальной плоскости. Это позволяет полностью проплавить металл, а также снизить риск возникновения непроваров и подрезов. Используя данный метод, можно соединять детали из толстого металла одним проходом.

Для сварки симметричной «лодочкой» используются высокие значения сварочного тока (полярность может быть как прямая, так и обратная). В последнем случае специалисты рекомендуют использовать максимально малую длину дуги. Применение этого метода позволяет снизить риск возникновения подрезов на одной заготовке и наплывов на другую, которые часто возникают при несимметричном взаиморасположении соединяемых элементов.

Сварку несимметричной «лодочкой» выполняют с наклоном под 60° и 30°, направляя кончик электрода строго в корень шва. Важно не давать дуге выходить за пределы стыка. Нельзя наплавлять толстый слой одним проходом. Данный способ позволяет использовать малую амплитуду боковых колебаний, поэтому его применяют для работы в труднодоступных местах. Оптимальный угол между плоскостями деталей – прямой.

Сварка тавровых угловых соединений

Как правило, формирование тавровых соединений при сваривании в нижнем положении выполняется несколькими проходами. Один можно делать, если соединяются элементы простой конструкции, плоскости их кромок разделаны под углом 45°, а толщина металла превышает диаметр стержня электрода на величину от 1,5 до 3 мм.

Если сварка выполняется в несколько слоев, то для первого прохода нужно выбирать электрод большего диаметра (от 4 до 6 мм). Дугу следует вести прямо. При выполнении последующих проходов кончик стержня двигают вправо-влево, следя за тем, чтобы амплитуда колебаний не превышала ширину стыка.

Сварка угловых соединений внахлест

Формирование нахлесточных сварных соединений в нижнем положении следует выполнять короткой сварочной дугой, если используется прямая полярность, и максимально короткой, если обратная. Кончик стержня необходимо направлять в корень шва. Сварка производится небольшими возвратно-поступательными движениями с разогревом всей зоны плавления для равномерного заполнения сварочной ванны расплавом и создания полноценного выпуклого валика.

Разделанные кромки заготовок образуют прямой угол. Если высота стенок стыка не превышает 1 см, толщина используемых электродов также не должна превышать 10 мм. Боковые колебания кончика электрода при этом исключаются. Если же стенки больше одного сантиметра, можно пользоваться методом, который описан выше.

Наплавка сваркой в нижнем положении

Наплавку присадочного металла на поверхность основного производят, последовательно накладывая одиночные валики. При наложении каждого последующего слоя важно вести кончик электрода, а значит, и сварочную дугу, по краю предыдущего с перекрытием на 30–50 %.

После каждого прохода необходимо выполнять тщательную очистку поверхности шва от шлаков и застывших брызг расплавленного металла, используя зубило, специальный молоток и щетку с металлической щетиной.

При формировании шва необходимо контролировать как траекторию кончика электрической дуги, так и края сварочной ванны, которые должны образовываться, немного не доходя до середины шва, наложенного за предыдущий проход. Стержень электрода следует вести с наклоном относительно поверхности заготовок и предыдущего валика под углом от 80 до 90 градусов. При выборе наклона электрода по отношению к направлению движения специалисты рекомендуют следить, «чтобы шлак вперед не забегал и сзади не отставал». Силу тока при сварке в нижнем положении подбирают, исходя из толщины металла (обычно она близка к максимуму).

Наплавка выполняется на средней длине электрической дуги. Если кончик электрода движется с колебаниями из стороны в сторону, они должны заходить на одинаковые расстояния на слой, который был наложен за предыдущий проход, и на основной металл заготовки. Для формирования качественных валиков необходим постоянный тщательный контроль их конфигурации, высоты и ширины.

Опытные сварщики часто практикуют наложение дополнительных валиков, которые располагаются по краям и позволяют наплавить присадочный металл максимально равномерно, без перепадов высоты. Такие швы не нужно дополнительно выравнивать после наложения каждого очередного слоя.

Когда наплавка выполняется в несколько проходов, расплавленные шлаки стремятся заполнить неровности поверхности предыдущего валика, осложняя выполнение работы. Для того чтобы избежать подобных проблем, специалисты рекомендуют проводить кончик стержня электрода, а значит, и дугу, по центрам всех таких углублений, что позволяет избежать дополнительной механической обработки каждого пласта и добиться максимальных производительности и качества.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.