Найміцнішим і універсальним методом скріплення заготовок в єдине ціле є зварювання. Різновидів та технологій зварювальних робіт велика кількість. Все залежить від матеріалів, які потрібно з’єднати, товщини, які потрібно проварити, призначення шва.
Для багатьох способів зварювання не потрібно особливої підготовки, головне зрозуміти параметри та попрактикуватися у створенні добротного шва, тому популярність цього способу з’єднання дуже велика.
Принципи роботи зварювання та основні поняття
Перед тим як приступити до практики, слід запам’ятати основні поняття.
З’єднання зварюванням – це спосіб скріплення деталей або заготовок зварюванням. Зварювальні шви – це безпосереднє з’єднання кромок заготовок, яке відбувається на молекулярному рівні, в результаті кристалізації металу. Метал шва – це склад, що утворюється, після температурного впливу на матеріал заготівлі. Зона сплавлення – це межа, що частково оплавився металу, між основним та металом шва. Зона термовпливу – це частина заготівлі, що потрапляє під температурну дію, але розплавня не відбулося, а лише змінилися його характеристики. Зварювання – це технологічна дія, по завершенню якої відбувається зварювання кромок заготовок, за рахунок їх часткового плавлення. Електродуга – це розряд, що формується за допомогою струму, між заготовкою та стрижнем. Електрод – провідник струму, спеціально пристосований під потреби зварювальних робіт, може мати різний хімічний склад за рахунок напилення чи обмазування.
На різних виробництвах залежно від призначення застосовуються різні технології зварювання, різне обладнання, що дозволяє досягти максимально необхідного результату для певної галузі. Іноді потрібний простий шов, іноді це може бути багатопрохідний шов або багатошарове зварювання.
Найдоступніший спосіб – дугове зварювання, використовує як розхідник електрод, за допомогою якого запалюється і підтримується дуга на заготовці, і підбирається безпосередньо під якості металу, що зварюється.
Технологія газового зварювання розігріває кромки заготовки через пальник, який безперебійно, під тиском пропускає стабільне полум’я, утворене сумішшю ацетилу та кисню.
Технології можуть застосовуватися різні, але результатом завжди буде з’єднання заготовок, які стик у стик мають або з деякою відстанню, коли потрібно рихтувати або заварити зношену частину виробу.
І при дії температури, прогріваються кромки, вони повинні почати плавитися, утворюючи зварювальну ванну. Зварювання проводиться з використанням додаткових присадок, це може бути дріт або електрод, що плавиться, це збільшує кількість металу швів.
За допомогою розплавленого металу формується зварювальний шов, при охолодженні він кристалізується, утворюючи якісне з’єднання.
Види швів та технологія виконання
Щоб шви вийшли свідомо міцними, потрібно дотримуватися певних правил роботи зі зварювальним апаратом, обов’язково потрібно знати характеристики агрегату і правильно виконувати налаштування щодо металів, з якими ви працюєте.
Потрібно враховувати властивості металу, наприклад, для зварювання м’яких металів використовують низький струм, для тугоплавких – високий. Потрібно враховувати характеристики шва, яким виконується зварювання.
Діляться шви на шість типів:
- За технікою, з якою вони виконуються, розподіл проводиться на двосторонній та односторонній. Двосторонній шов виконується, якщо заготовки потрібно скріпити з обох боків.
- Зовнішній вигляд шва ділиться на позитивний, негативний та нульовий.
- По протяжності розподіл ведеться на суцільний, точковий, ланцюговий, двосторонній шаховий.
- У напрямку зусилля розрізняють поздовжній, поперечний, комбінований та косий.
- За кількістю проходів залежно від кількості прокладених швів – однопрохідний або багатопрохідний.
- Основне розподіл швів класифікується на основі їх положення у просторі, такі як горизонтальні, стельові, вертикальні, нижні.
Щодо виду та класу шва, різниться і технологія їх виконання. Але перш ніж практикувати освоєння шва, слід розуміти основні етапи зварювальних робіт. Етапів не так багато, але всі вони дуже важливі для безпеки та якості проведених робіт.
Перше, що потрібно підготувати – це робоче місце. Верстат, на якому буде проводитися зварювання, повинен бути металевий, без будь-яких покриттів, не забруднений у легкозаймистих сумішах.
Для майстра обов’язково має бути підготовлена дерев’яна підкладка, на якій він стоятиме під час зварювання. Далі йде підготовка самої заготівлі, вона має бути очищена щіткою по металу або болгаркою, від залишків забруднень, вогнищ іржі, обов’язково проводиться підготовка кромок.
Наступне, що потрібно зробити – це налаштувати апарат, згідно з властивостями і товщиною металу, з яким доведеться працювати. Майстер може бути екіпірований у відповідну робу, маску і рукавички.
Початок будь-якого процесу зварювання – це підпал зварювальної дуги чи пальника, після чого прогрівається метал.
Наступний етап робіт полягає у створенні зварювального шва, про технологію ми зупинимося докладніше нижче.
“На завершальному етапі, у міру остигання шва утворюється шлак, його необхідно зчистити і відполірувати шов, якщо це необхідно для естетики. При застосуванні газового або плазмового зварювання шлаковий шар не утворюється, шви спочатку набувають рівного і красивого вигляду.”
Техніка ведення електрода – запорука гарного зварювального шва.
І так, яким чином створюється малюнок шва, як досягти відмінного результату. Для цього мало просто рівно тримати стрижень і вести лінію.
Шов повинен перекривати зазор між деталями, для міцного їхнього з’єднання. Щоб досягти цього, є кілька способів ведення електрода. Але головним залишається одне, він ведеться плавно, траєкторією, характерною малюнку, і по закінченню ви отримаєте рівний шов.
Розігрітий електрод або пальник розташовують під нахилом 60 градусів, щодо заготівлі, шов можна вести як вперед, так і назад. Найпростішим швом вважається зигзаг.
Для його створення електрод ведеться від правої сторони зварювальної ванни до лівої по діагоналі, і назад з невеликим просуванням вперед, формуючи зигзаг. Цей шов застосовується до різних складів сплавів.
Ялинку краще застосовувати, якщо між деталями є зазор, що перевищує 5 мм. Виконуючи його, потрібно здійснити більше рухів, щоб наплавлення металу було достатньо, для заповнення зазору і шов був міцним.
Починає вестися ялинка з горизонтальної лінії, переходячи під кут 45 градусів, необхідно повернутися, вниз довівши електрод до середини шва, і під тим же кутом повернутися вгору, проводячи її вище горизонтальної (першої лінії).
В результаті виходить ялинка, складена із трикутників. Обов’язково потрібно стежити за довжиною дуги між заготовкою та стрижнем, щоб вона не згасла.
Для естетичного виду виробу можна використовувати шов петельку, він також підходить для тонких металів за допомогою напівавтоматичного зварювання або газової. Петелька накладається круговим веденням провідника, що формує ланцюжок із безперервних петель.
Крім наведених швів є різні можливості та стилі ведення шва. Познайомитись з ними ви зможете на наведеній схемі:
Поради від професіоналів
Звичайно, досягти найвищого ступеня майстерності можна і самостійно, присвятивши цьому велику кількість часу та зіпсувавши багато заготовок.
Але якщо прислухатися до порад майстрів, які вже пройшли всі етапи формування професіоналізму, можна значно скоротити час освоєння тих чи інших технологій.
Важливими моментами майстра вважають збереження ширини зазору по довжині шва, це гарантує якісність результату. Чітко потрібно стежити за висотою дуги, щоб вона не гасла і не відбулася деформація металу.
“Потрібно стежити за кутом нахилу електрода по відношенню до виробу, від 60 до 75 градусів, це не дозволяє утворитися патьокам і метал рівномірно кристалізується. Виконуючи вертикальний шов, краще починати знизу і вести його вгору, це допоможе уникнути розтікання металу.”
Якщо вас цікавить дана тема докладніше, то розібратися в ній детальніше допоможе відео: