Сварка стыковых швов. Техника выполнения сварных стыковых швов

Технология стыковой электросварки металлов

Следует учитывать, что стыковая сварка является частным случаем контактной. Именно поэтому обе технологии предусматривают применение практически одной и той же аппаратуры. Применяемый сварочный аппарат характеризуется следующими особенностями:

1. Генерация электрического тока проводится за счет установки трансформатора повышенной мощности.
2. Передача электрического тока проводится за счет неподвижного электрода.
3. Конструкция также имеет подвижный электрод, за счет которого проводится подача энергии.
4. Для передвижения основного элемента может проводится установка различного привода.
5. Есть и система управления технологическим процессом.

Особенности конструкции определены тем, как именно проводится стыковая сварка. Стоит учитывать, что схема стыковой сварки характеризуется следующими особенностями:

1. Нет необходимости генерировать большой ток. Это связано с тем, что используемый расходный материал обеспечивает поддержание стабильной дуги.
2. Метод предусматривает лишь локальный нагрев поверхности. За счет этого существенно повышается эффективность процесса и снижаются затраты на количестве затрачиваемого тока.

Схема контактной стыковой сварки

В целом можно сказать, что технология характеризуется довольно большим количеством особенностей, которые должны учитываться. Силовой сварочный трансформатор генерирует напряжение от 2 до 10 вольт.

Алгоритм электромуфтовой технологии сварки

Данный способ предполагает наличие у работника простейшего трансформатора и самой электромуфты, в которой нагревательный элемент установлен изначально. Процесс сварки осуществляется достаточно просто: к муфте подсоединяются обе трубы, а также на нее подается электрический ток.

Выполняются работы следующим образом:

1. Трубы подготавливаются так же, как и во всех предыдущих способах, начиная с обрезки под прямым углом и заканчивая зачисткой.
2. Трубы вводятся в электрическую муфту, и на нее подается ток от трансформатора.
3. Когда соединенные трубы остынут можно отключать проводку, но муфта останется в качестве элемента единого с трубопроводом.

Процесс осуществления ручной сварки

Сегодня выполняется сварка при применении рассматриваемой технологии для получения качественных изделий. К особенностям процесса можно отнести следующие моменты:

1. Перед началом проведения работы заготовки размещаются в специальных креплениях. В качестве подобных элементов выступают электроды.
2. Применяемые зажимы максимально повторяют форму будущего изделия. За счет этого можно получить качественное изделие.
3. В качестве электродов применяются специальные расходные материалы, которые характеризуются хорошей устойчивостью к механическому воздействию.
4. За счет специального привода обе заготовки подводятся друг к другу. Передаваемое усилие может быть достаточно большим, за счет чего повышается качество соединения.

После прочного зажатия соединяемых заготовок трансформатор включается. Через электроды ток подается на обрабатываемую часть заготовки. Высокий показатель тока обеспечивает локальный нагрев металла.

Ручная гидравлическая машина для стыковой сварки

Приведенная выше информация указывает на то, что стыковая контактная сварка может проводится при применении специального оборудования. За счет их особенностей можно автоматизировать процесс и повысить качество получаемых изделий.

Процесс сварки оплавлением

Технология стыковой сварки является разновидность контактной. Именно этот момент определяет применение схожих сварочных аппаратов, которые характеризуются лишь небольшим количество различий. К особенностям применяемого оборудования можно отнести следующие моменты:

1. Для теплового воздействия требуется сварочный трансформатор высокой мощности.
2. Электрод неподвижный, подбирается для рассматриваемого вила сварочных работ.
3. Подвижного электрода.
4. Системой управления проводимой процедуры.

Стыковое соединение проводится при генерации низкого показателя силы тока. Это связано с тем, что обеспечивается локальный нагрев, а не всей поверхности.

Процесс проводимой контактной сварки методом оплавления характеризуется следующим образом:

1. Обрабатываемые детали закрепляются в специальных зажимах. При этом они представлены специальными электродами с высоким показателем механической прочности.
2. Применяемые зажимы должны повторять форму и размеры сварочного шва, так как именно они будут проводить оплавление металла.
3. При стыковом соединении рассматриваемым методом на зажимы подается давление, за счет которого обеспечивается надежное примыкание заготовок.
4. После прижатия изделий друг к другу на зажимы подается напряжение. При прохождении большого, но кратковременного тока обеспечивается оплавление металла в зоне контакта.

Схема сварки непрерывным оплавлением

Особенности подобной технологии определяют то, что она позволяет получить качественные шва.

Преимущества

У рассматриваемой технологии есть довольно большое количество преимуществ, что определило ее распространение. Примером назовем нижеприведенную информацию:

1. Нет необходимости в проведении тщательной подготовки обрабатываемых кромок.
2. При обычной сварке в некоторых случаях приходится выполнять термическую подготовку поверхности. Это связано с тем, что локальное воздействие высокой температуры позволяет достигнуть наилучшего результата.
3. Получаемое соединение характеризуется вповышенной надежностью и прочностью. Как показывает практика, если при проведении работы соблюдались все рекомендации, то соединение может прослужить в течение длительного периода.
4. Рассматриваемый метод характеризуется простотой и легкостью в исполнении. Именно поэтому мастер не должен обладать особыми навыками.
5. Оказываемое тепловое и механическое воздействие обеспечивает получение однородного металла. Именно поэтому можно получить металл с высокой прочностью.
6. В определенных условиях можно автоматизировать процесс.
7. Высокое значение производительности.

Сварка труб для ливневой канализации

Довольно большое количество преимуществ контактной сварки определяет ее распространение. Однако, нужно учитывать и некоторые недостатки технологии, о которых далее поговорим подробнее.

Недостатки

Есть и несколько существенных недостатков, которые нужно учитывать при рассмотрении процедуры контактной сварки. Они следующие:

1. Довольно большие электрические затраты. Это связано с тем, что нужно подавать ток с высоким напряжением для плавления материала.
2. Предъявляются высокие требования к размерам соединяемых элементов.
3. Применяемое оборудование характеризуется большой стоимостью. Поэтому в домашних условиях провести рассматриваемую работу практически не возможно.

Подобные недостатки определяют то, что технология получила широкое распространение.

Методы стыковой сварки

Стоит учитывать, что выделяют несколько различных методов стыковой сварки. Наибольшее распространение получили:

1. Сварка оплавлением.
2. Метод сопротивления.

Все технологии характеризуются своими определенными особенностями, которые нужно учитывать.

Стыковая сварка методом сопротивления

Распространенная стыковая сварка сопротивлением характеризуется довольно большим количеством особенностей. Они следующие:

1. Заготовки исключительно прижимают специальными губками к электродами. За счет этого обеспечивается быстрое прохождение тока через обрабатываемые материалы.
2. Применение специальных губок позволяет исключить вероятность проскальзывания деталей между используемыми электродами, через которые подается напряжение на обрабатываемые поверхности.
3. Следующий шаг заключается в подаче электрического тока. За счет этого происходит нагрев металла в обрабатываемой зоне.
4. После этого прикладывается осадок, за счет которого уменьшается наплав. Следующий шаг заключается в подаче сильного тока для максимального нагрева поверхности.

При электрическом сопротивлении можно провести обработку деталей с небольшим сечением. Максимальный показатель толщины поперечного сечения составляет 40 миллиметров. При этом формируется прочное соединение в стыке без расплавления металла.

Стыковая сварка методом оплавления

Рассматриваемая технология также получила широкое распространение. Для нагрева торцов деталей применяется специальное оборудование, которое позволяет получить качественный шов. Среди особенностей контактной сварки можно отметить следующие моменты:

1. Соединяемые элементы подводятся на небольшой скорости друг к другу.
2. На протяжении всего процесса напряжение остается неизменным.
3. За счет равномерной подачи соединяемых элементом происходит выравнивание всех микронеровностей.
4. Происходит оплавление поверхности для обеспечения максимальной площади контакта.
5. Нет необходимости в проведении тщательной подготовки поверхности.

Сварка методом оплавления

Воздействие высокой температуры приводит к появлению качественного соединения, которое характеризуется прочностью и надежностью.

Второй вариант сварки

При втором способе сварки сначала включают сварочный трансформатор, а затем медленно сближают торцы подлежащих сварке- деталей.

• При соприкосновении торцов деталей в отдельных точках касания «проходит электрический ток и металл в этих точках мгновенно расплавляется и выплескивается наружу благодаря действию электромагнитных сил и давлению паров металла.
• При медленном перемещении стержня, зажатого в подвижном электроде, такое оплавление имеет устойчивый характер и производится до тех пока торцы не нагреваются до необходимой температуры.
• Затем стержни быстро сжимают с приложением большого усилия и выключают сварочный ток.

Стыковая сварка оплавлением, в свою очередь, делится непрерывным оплавлением, описанную выше, и с прерывистым подогревом.

Процесс сварки с прерывистым подогревом отличается от сварки с непрерывным оплавлением тем, что перед началом оплавления торцы деталей сжимают и несколько раз включают ток для предварительного нагрева. Затем концы стержней разводят и только после этого начинают оплавление.

Преимущества:

Преимуществами этого способа являются: меньшая требуемая мощность машины, возможность сварки сталей с повышенной склонностью к трещинообразованию н сниженные припуски на оплавление и осадку. Основным недостатком этого способа сварки является более «низкая (в 2—3 раза) производительность.

Стыковая сварка пластиковых труб

Рассматриваемая технология применяется для соединения пластиковых труб. Среди особенностей стыковой сварки отметим следующие моменты:

1. Стоит учитывать, что пластик не пропускает ток. Именно поэтому приходится использовать специальное оборудование с контактным нагревателем.
2. Оба соединяемых элемента должно прилегать плотно друг к другу. Именно поэтому диаметр труб должен идеально подходит друг к другу.
3. Для того чтобы равномерно нагреть поверхность применяется специальная насадка, которая повторяет форму трубы.
4. На момент воздействия тепла насадку немного сжимают. При воздействии давления образуется качественное соединение.

Сварка полиэтиленовых труб

После того как поверхность была оплавлена требуется некоторое время для ее остывания. В продаже встречается просто огромное количество различных специальных инструментов для получения качественного соединения труб из ПВХ.

Выполнение стыкового сваривания элементов

Схема стыковой сварки полиэтиленовых труб.

Сварка встык выполняется по похожей технологии и в том случае, когда надо соединить арматуру, и при работе с полиэтиленовыми трубами.

Осуществление такого рода соединения при работе с арматурой, трубами ПНД и прочими материалами предстает как вид контактной сварки. Технология базируется на тепловом действии тока. К свариваемым элементам должно быть приложено сжатие. Выполнение стыковых соединений может проводиться с нагревом участка до пластического состояния – данный метод получил название «сварка сопротивлением». Детали закрепляют в зажимах специального аппарата, после чего как можно крепче прижимают друг к другу теми участками, что подлежат соединению. Между ними пропускают электрический ток до того момента, пока поверхности деталей не станут пластичными. Тогда ток будет отключен, а поверхности крепко сжаты. Другой вариант – нагрев до оплавления материала, то есть «сварка оплавлением».

Дефекты могут возникать в тех случаях, когда участки деталей, предназначенных к соединению, не были хорошо подготовлены.

Необходимо полостью удалять с них неровности, окислые участки, любые загрязнения. Это приводит к неравномерному нагреву и появлению дефектов.

Ошибки при сварке труб встык.

Когда выполняется сварка корня шва, не стоит делать сильным сварочный ток: это может нарушить структуру и поры металла. Дуга должна быть короткой. Сварка корня должна выполняться как можно более качественно – тогда и прочие действия осуществить будет легко.

Сварка стыковых швов при работе с трубами ПНД и прочими деталями должна выполняться с учетом площади сечения скрепляемых поверхностей. Чем этот показатель больше, тем сильнее ухудшается качество соединения. Происходит так по той причине, что в стыке образуются окислы, что мешает полноценному выполнению рабочих задач. Поэтому не стоит прибегать к сварке сопротивлением для таких элементов, у которых площадь сечения более чем 200 мм². Удобнее применять такой способ для деталей с небольшим сечением наподобие проволоки, стержней, труб, изготовленных из низкоуглеродистой стали.

Неплохой результат можно получить при работе с такими металлами, которые в пластичном состоянии отличаются нормальной свертываемостью. Это относится к сплавам из меди и алюминия, конструкционным сталям, малоуглеродистым, низколегированным.

Свойства шва

Распространение технологии можно прежде всего связать с высоким качеством получаемого шва. Он характеризуется следующими свойствами:

1. Повышенные декоративные качества. При обычной сварке может образовываться широкий вал, который приходится дополнительно обрабатывать для получения ровной поверхности.
2. Надежность и прочность соединения. Шов может выдерживать самое различное воздействие, в том числе и переменную нагрузку.
3. В зоне расположения шва металл не теряет свои свойства, так как происходит локальный нагрев металла.

Как правило, качество получаемого шва проверяется визуально. На высокопроизводительной линии для этого может применяться специальное оборудование.

Устройства для осуществления процесса

Оборудование для контактной сварки может применяться для полной автоматизации проводимого процесса. В большинстве случаев достаточно лишь правильно разместить заготовки и нажать на одну клавишу. К другим особенностям аппаратов стыковой сварки можно отнести следующие моменты:

1. Хорошая производительность.
2. Возможность автоматизации процесса.
3. Высокая стоимость оборудования.
4. При проведении работы исключается вероятность допущения ошибки.

Аппарат для стыковой сварки

В продаже можно встретить оборудование самых различных производителей. Рекомендуется уделять внимание продукции лишь известных компаний.

Виды сварочной проволоки

При проведении стыковой сварки следует правильно выбрать наиболее подходящую проволоку. Она может применяться для получения качественного изделия. Специалисты должны различать разновидности проволоки и уметь подбирать наиболее подходящую. Сегодня в продаже встречается следующая проволока:

1. Медная получила большое распространение при соединении низкоуглеродистых сталей.
2. Из нержавеющей стали подходит для работы с хромированными и другими легированными сталями
3. Алюминиевая чаще всего выбирается при работе с сулиминами или дюралюминием.

Медная сварочная проволока

Кроме этого, уделяется довольно много внимания выбору поперечного сечения. Он подбирается в зависимости от того, какая будет площадь контакта соединяемых элементов.

Особенности процесса

У рассматриваемого процесса есть достаточно большое количество особенностей. При выполнении сварки труб учитывается нижеприведенная информация:

1. Полярность тока выбирается в зависимости от толщины стенок, типа материала и выбранного электрода. Стоит учитывать, что вся информация о том, при каких параметрах должен применяться электрод указывается производителем.
2. Стоит учитывать, что соединение труб также проводится с учетом силы тока. Определить этот показатель можно путем умножения показателя толщины стержня на 30 или 40. Подобным образом определяется сила тока, которая устанавливается на аппарате.
3. Скорость проведения сварки не регламентируется ни в какой технической документации. Однако, нельзя задерживать электрод долго на одном месте, так как это может привести к появлению подтеков. Кроме этого, слишком высокая температура может привести к прогоранию кромки.

Для того чтобы упростить задачу проводится предварительное крепление соединяемых элементов. Подобные особенности сварки нужно учитывать для того, чтобы повысить качество соединения.

Области применения стыковой сварки

Распространение подобного метода можно связать с различными их достоинствами. Стыковая сварка используется:

1. В строительстве при изготовлении монолитных конструкций. Они должны быть рассчитаны на воздействие большой нагрузки.
2. В металлургии метод используется для соединения листового и проволочного проката. Стыковая сварка позволяет получить сплошную поверхность высокого качества.
3. В железнодорожной сфере проводится создание рельс без стыков. Они позволяют технике развивать довольно высокую скорость. Для соединения отдельных секций уходит относительно небольшое количество времени.
4. В автомобильной сфере технология стыковой сварки применяется для получения корпусных изделий. Особенности применяемого оборудования позволяют получать изделия сложной формы.
5. При создании режущей части из легированной стали также применяется контактная сварка. Именно поэтому при работе режущая кромка не цепляется за обрабатываемую поверхность. Прочность соединения довольно высокая, поэтому инструмент выдерживает оказываемую нагрузку.
6. Соединение стальных и пластиковых труб также проводится при применении рассматриваемого способа. За счет применения специального инструмента можно получить равномерный шов высокого качества.

Трубопроводы для подачи газа и нефтепродуктов также создаются при контактной сварке. Технология позволяет соединять трубы диаметром до 1420 мм. Высокая производительность позволяет сделать герметичное соединение в течение 5 минут.

В заключение отметим, что контактная сварка в большинстве случаев может заменить распространенную технологию, связанную с подачей тока высокого напряжения на обрабатываемую деталь. При этом не происходит расплавка металла и изменения основных эксплуатационных качеств.

Стыковые сварные швы без разделки кромок

Без разделки кромок сваривают детали малой толщины. Такая сварка может быть односторонней и двусторонней, это зависит также от толщины свариваемого металла. При такой сварке, электродом выполняют поперечные колебательные движения. В процессе сварки металла необходимо внимательно отслеживать равномерное расплавление обеих свариваемых кромок на требуемую глубину. Особое внимание следует обратить на провар нижней части стыка (корень сварного шва).

Выполнение односторонних стыковых швов без скоса кромок производится покрытыми электродами для ручной дуговой сварки. При этом, если толщина сварных кромок не более 4мм, то диаметр электрода должен быть равен их толщине. При толщине свариваемых листов более 5мм, сварку выполняют двусторонним швом. Силу сварочного тока, рекомендуемый зазор между деталями и диаметр электрода можно подобрать по таблице, исходя из толщины свариваемого металла:

При этом максимально допустимая величина сварочного тока должна выбираться по паспорту электродов, в соответствии с рекомендациями производителя.