Сварка лежачим электродом – это разновидность дуговой сварки, при которой электрод укладывается между деталями вдоль линии соединения, после чего зажигается дуга, и сварка происходит в автоматическом режиме.
Содержание
Нюансы технологии и преимущества метода
Сверху и снизу будущего шва укладываются медные накладки – нижняя не дает стечь расплавленному электроду, а верхняя формирует ровную поверхность на стыке деталей и делает дугу закрытой. Электродов может быть несколько.
К преимуществам сварки лежачим электродом относят:
- отсутствие открытой дуги;
- уменьшение разбрызгивания окалины;
- возможность сварки трех или четырех деталей друг с другом одновременно;
- автоматизация процесса сварки.
Данный метод не требует ручного направления электрода и позволяет осуществлять сваривание сразу несколько групп деталей одним работником на одном сварочном агрегате, имеющим несколько держателей электродов.
Подготовка и материалы
Сварщику потребуются:
- несколько электродов с обмазкой;
- медные и стальные подкладки;
- фиксаторы для деталей;
- штангенциркуль;
- сварочный аппарат.
Лучше использовать электроды, разработанные специально для данного вида сварки – марки ОСЗ-12, ОСЗ-15Н и ОСЗ-17Н. Из стандартных подойдет электрод марки Э-46. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей и особенностей материала – от 4 до 10 мм. Сварочный ток возрастает с увеличением диаметра электрода и варьируется в пределах 220-620 ампер.
Стальная прокладка сверху медной выполняет роль груза, препятствующего скидыванию медной накладки парами сгораемой обмазки электродов. Толщина медных подкладок и накладок – от 2 до 5 мм.
Вместо меди допустимо использовать кирпичи с гладкой поверхностью или любой другой негорючий тяжелый материал с гладкой поверхностью.
Штангенциркуль нужен для отмеривания одинаковой ширины нижнего зазора с двух концов свариваемых деталей – размер зазора важен при использовании неплотно прилегающих подкладок из кирпича, чтобы электрод не растекся под деталями при расплавлении.
Описание процесса сварки
Процедура сварки включает следующие шаги:
- Зачистка поверхностей деталей.
- Установка нижней подкладки.
- Установка деталей на подкладке.
- Выставление ширины зазора и фиксация деталей неподвижно.
- Укладывание электродов между деталями.
- Установка защитной прокладки, медной и стальной накладок.
- Пуск сварочной дуги.
- Остывание и зачистка сварного шва.
Сначала электроды устанавливаются в держатель, потом укладываются между деталями – масса подключается к нижней подкладке. Максимальная длина свариваемого в один прием шва – 1,2 метра, так как при большей длине возникнет преждевременный перегрев остатка электрода.
Сварка лежачим электродом используется в основном для формирования прямых швов, но допустимо сгибать электрод по форме будущего шва не более, чем на угол в 30 градусов, так как перегиб приведет к осыпанию обмазки и обрыву электрода при сварке в месте обсыпания. По этой же причине нельзя использовать несколько стыкующихся электродов вместо одного длинного.
Прокладка из бумаги между медной накладкой и деталями используется для предотвращения преждевременного износа прокладки, при этом важно следить, чтобы края прокладки не выступали наружу, так как они могут самовозгораться при сварке и стать причиной пожара.
Запуск дуги можно осуществить двумя способами:
- другим электродом, подключенным к этому же аппарату;
- куском металла.
Если используется стационарный сварочный агрегат, лучше запускать дугу другим электродом, установленным в держателе, при этом важно закрепить держатель, в котором зажаты лежачие электроды, так как притяжение, возникающее при образовании дуги, может вытянуть лежачие электроды из-под подкладки. Для пуска дуги отрезком металла нужно соединить таким отрезком край свариваемой детали и конец электрода. Держать металлический отрезок нужно в электроизолирующих рукавицах.
Несмотря на то что сварочная дуга скрыта под поверхностью медной накладки, сварщику нужно использовать защищающую глаза маску, так как излучение дуги видно в начале и в конце сварки. Кроме того, существует риск откидывания недостаточно тяжелой накладки в процессе сварки и открытия дуги.
Располагать детали можно как в одной плоскости, так и под углом друг к другу, в этом случае зазор между деталями не устанавливается, а накладка подгоняется по форме усеченного уголка в разрезе.
Вместо медной накладки может использоваться сыпучий флюс, электроды в таком случае берутся без обмазки. Использование флюса в сварке лежачим электродом позволяет не ограничивать длину сварного соединения, формируемого за одну процедуру. Кроме того, электрод без обмазки можно изгибать на больший угол при сварке деталей с изгибами.
Когда нужно сварить три или четыре детали вокруг одного центрального шва, такие детали нужно расположить в следующем порядке:
- Вниз укладывается самая массивная деталь.
- По бокам – близкие по форме детали.
- Поверх лежачего электрода укладывается наиболее легкая деталь.
Верхняя деталь должна покрывать лежачие электроды полностью и прижиматься грузом (обычно используют кирпичи). Для сварки более двух деталей лучше использовать пучок из трех или семи электродов.
С помощью лежачего электрода можно формировать не только стыковые соединения, но и сваривать плоские металлические листы, расположенные внахлест. Для этого верхняя накладка изготавливается в виде продольного металлического бруска, в котором проделана канавка для электродов. Накладка кладется на закрепленные внахлест листы канавкой с электродом вниз, при этом листы проплавляются насквозь, если их толщина до 8 мм, или насквозь проплавляется только верхний лист, если нижний достаточно толстый.
Если требуется сварить много однотипных пар деталей, то подобрать оптимальную толщину электрода, величину сварочного тока и ширину зазора можно опытным путем. Для этого нужно сваривать парные обрезки деталей лежачим электродом, после чего разрезать их поперек сварного шва и оценивать его качество – при выраженной границе шов-деталь нужно увеличить сварной ток, при наличии впадин – уменьшить ширину зазора, утолщать электрод или использовать пучок электродов.
