З`єднання металевих заготовок

слюсарні операції

Розумні з`єднання. Маються на увазі з`єднання заготовок за допомогою болтів, шурупів- «саморізів», заклепок. Такі сполуки легко і швидко здійсненні, а також довговічні.

Болти, гвинти, гайки. Щоб з`єднати болтами дві заготовки, в них необхідно просвердлити отвори. Для цього слід взяти свердло, діаметр якого трохи більше діаметру болта. Наприклад, для болта М10 свердлиться отвір 10,5 мм. Такий зазор (0,5 мм) дозволить компенсувати можливі неточності в положенні отворів обох з`єднуються заготовок, особливо у випадках, коли точок з`єднання декілька, а заготовки великої довжини. Обидві заготовки треба з`єднати разом і свердлити за один прийом. Нерухомість з`єднання забезпечують гайки, підкладні шайби і пружні кільця - шайби Гровера (рис. 62).

Мал. 62. з`єднання болтом:
1 - пружинна шайба- 2 - шайба

Шайба, підкладена під головку болта, перешкоджає його обертанню, а пружна кільце, упираючись одним гострим «зубом» в гайку, а іншим - в заготовку, не дає гайці мимовільно розкручуватися. Якщо головка болта (гвинта) неповинна виступати над поверхнею деталі, застосовуються болти (гвинти) з потайною головкою. В цьому випадку отвір під гвинт свердлять спочатку через обидві заготовки, а потім раззенковивают за допомогою свердла або зенкера.

Шурупи (гвинти) -саморези. При їх використанні гайки не потрібні. Такий шуруп сам собі нарізає різьбу в обох заготовках і стягує їх (рис. 63).

Мал. 63. Шуруп-саморіз

Отвір попередньо свердлять відразу в двох заготовках, попередньо встановивши в потрібне положення. Діаметр отвору дорівнює діаметру шурупа мінус дві висоти різьби. Деталь з листового металу (або іншого матеріалу) перед свердлінням треба закріпити на підкладці з дерева або ДСП. Якщо метал тонкий (жесть), немає необхідності свердлити отвори: досить пробити їх кернером- листи ж більшої товщини слід свердлити. Істотно, щоб товщина нижньої заготовки не перевищувала 2,5 мм-крім того, шуруп повинен проходити наскрізь, в іншому разі не буде притискає ефекту.

шпильки являють собою металеві стрижні з різьбленням на обох кінцях. Застосовуються вони в тих випадках, коли до товстої або масивної заготівлі необхідно прикріпити іншу деталь. У заготівлі свердлять отвір, нарізають в ньому різьбу під шпильку. Глибина отвору повинна перевищувати довжину нарізаної частини шпильки. Інакше її не можна буде вигвинтити.

Нероз`ємні з`єднання. Заклепки застосовуються для скріплення елементів виробів невеликої товщини, в основному з листових матеріалів. Складаються вони з стрижня і закладної головки (рис. 64). Найбільш поширеними є заклепки, представлені на рис. 65. Перед з`єднанням деталей в них попередньо висвердлюють отвори, потім вставляють заклепку і кінець її розклепують для утворення замикаючої головки. Матеріал заклепок повинен бути однорідним з матеріалом деталей, що з`єднуються. Це потрібно для того, щоб не відбувалася електрохімічна корозія і не виникали напруги, викликані різними коефіцієнтами температурного розширення.

Мал. 64. заклепка:
1 - заставна головка- 2 - стержень- 3 - замикає головка

Мал. 65. види заклепок:
а - з плоскою головкой- б - з потайною головкой- в - з полупотайной головкой- г - конічна заклепка з підголовка

Інструментами для ручної клепки є підтримка, натяжка і обтиск. Виходячи з вільного доступу до замикаючої і до заставної голівках заклепки, існують два методи клепки - прямий (відкритий) і зворотний (закритий). При використанні прямого методу удари молотком по стрижні заклепки наносять з боку замикає головки. Порядок операцій такий (рис. 66): заклепку вводять в отвір (а), під заставу головку ставлять масивну підтримку (2), а зверху на стрижень - натяжку (1), і ударами молотка по натяжки осаджують з`єднуються деталі (б) - рівномірними ударами молотка під кутом до торця стержня попередньо формують замикаючу головку (в), на цю головку встановлюють обтискача і рівномірними ударами (при опорі на підтримку) остаточно формують замикаючу головку (2).

Мал. 66. Клепка прямим методом:
а - закладання заклепкі- б - осаджування деталей за допомогою натяжкі- в - попереднє формування замикає головкі- г - остаточне формування замикає головкі- 1 - натяжка- 2 - поддержка- 3 - обжимка

У зворотному методі удари наносяться по заставної голівці. Стрижень заклепки вводять в отвір зверху, підтримку ставлять під стрижень - спочатку плоску - для попереднього формування замикає головки, а потім - підтримку з напівкруглою головкою - для остаточного її формування (якщо головка повинна бути напівкруглої). За заставною голівці б`ють через обтискача, формуючи тим самим замикає головку за допомогою підтримки. Однак зазначимо, що отримується таким методом клепка має нижчу якість, ніж при використанні прямого методу.

З`єднання на заклепках з відривають стрижнем. Недолік описаних вище традиційних заклепок в тому, що при расклепке потрібен доступ до тильної сторони. У цьому немає необхідності при використанні заклепок з відривають стрижнем, які і зручні у користуванні, і економічні. Однак справедливості заради слід зазначити, що з`єднання на них дещо менш міцні, а для роботи з ними потрібні спеціальні заклепочні кліщі, оснащені змінними напрямними елементами. Зазвичай кліщі продаються в комплекті з заклепками (які, зрозуміло, продаються і без кліщів). Заклепки вставляють в отвір, так само як і працюють кліщами, перебуваючи з одного (лицьовій) сторони з`єднання. Встановити заклепку з відривають стрижнем легко. Як і при будь-якому подібному з`єднанні, під неї потрібно висвердлити отвір, діаметр якого дорівнює діаметру гільзи (пустотілої частини заклепки). Потім гільзу вставляють в отвір до упору фланцем в поверхню листа, причому гільза повинна виступати зі зворотного боку не менше ніж на 3 мм. Після цього виступає стрижень захоплюють заклепувальний кліщами. З тильного кінця стрижень має кулясту головку, яка при стисканні ручок кліщів втягується в тіло заклепки і мне її виступаючу частину (рис. 67).

Мал. 67. Заклепка з відривають стрижнем:
а - заклепка вставлена в отверстіе- б - заклепка після облому стрижня

Після цього кінець стрижня відривається. Цей вид заклепок має, крім згаданої меншої міцності, і інші недоліки: а) заклепки виступають з тильної сторони-правда, всередині порожнистих виробів виступила не видно- б) ці сполуки негерметичні.

Клейові сполуки. Склеювання - досить поширений спосіб отримання нероз`ємних з`єднань. Якість, т. Е. Довговічність клейових з`єднань залежить від якості підготовки поверхонь, що склеюються і виду навантаження на клейовий шов. Перш за все поверхні повинні бути очищені від іржі, жиру і оброблені грубої шліфувальною шкуркою зернистістю 60 або 80. Не слід склеювати консольні деталі при малій площі опори, піддаються впливу різнорідних навантажень (скажімо, зсуву і повороту), оскільки в таких умовах клейове з`єднання буде свідомо неміцним. Те ж можна сказати про склеюванні деталей, що працюють під навантаженням, що викликають їх розшарування. З іншого боку, з`єднання на клею будуть міцними, якщо з`єднуються деталі в процесі експлуатації будуть піддаватися зрушення відносно один одного або розтягування. Клеї по металу бувають одно- і багатокомпонентні. Перші, в тому числі і контактні клен, зазвичай зберігають свою еластичність тривалий час і схильні до усадки. Їх застосовують найчастіше для з`єднання деталей з великою площею поверхонь, що склеюються і зазнають невеликі навантаження. Дуже добре клеять багатокомпонентні клеї на синтетичній основі: ГИПК-61, епоксидні (ЕДП, ЕПО, ЕПЦ-1), а також БФ-2, Момент, Фенікс, Super Glue.

Відео: Зварювання тертям / Friction welding

З`єднання металевих деталей пайкою. Пайка - це процес отримання нероз`ємного з`єднання металевих матеріалів і деталей з них розплавленим припоєм. Припій - це метал або сплав, температура плавлення якого набагато менше, ніж у з`єднуються виробів. Залежно від температури плавлення розрізняють такі типи припоїв: м`які (легкоплавкі) - температура плавлення не більше 450 ° С, тверді (среднеплавкие) - 450-600 ° С високотемпературні (високоплавкі) - понад 600 ° С. Для домашніх робіт, як правило, користуються м`якими олов`яно-свинцевими припоями марки ПОС. Маркування їх означає наступне: цифра в марці припою - зміст олова в процентах- так, в припої ПОС 90 - 90% олова, в ПОС 40 - 40%, і т.д.- наступні за позначенням марки (т. Е. За буквами «ПОС») букви означають добавку елемента, що формує спеціальні властивості припою: ПОССу4-6 - припій з добавкою сурми, ПОСК50 - кадмію, ПОСВ33 - вісмуту. Щоб уберегти сполучаються поверхні (попередньо добре очищені) від окислення, використовують паяльний флюс - речовина, що очищає поверхні і припій від оксидів і забруднень і запобігає утворенню оксидів, а також збільшує розтікання розплавленого припою. Кожен флюс ефективний тільки в певному інтервалі температур, за межами якого він згоряє. Припій вибирають в залежності від властивостей металів, що сполучаються, припою, вимог міцності спаяного з`єднання і деяких інших умов.

Майстри-любителі зазвичай використовують безкислотні флюси - каніфоль і флюси на її основі з додаванням спирту, скипидару, гліцерину та інших неактивних речовин, - і флюси активні (безкислотні), що виготовляються на основі хлористого цинку, каніфолі та інших речовин. Слід мати на увазі, що після пайки залишки флюсу і продукти його розкладання необхідно відразу ж видаляти, оскільки вони сприяють корозії.

Паяльний інструмент. До нього відносяться паяльник (рис. 68), паяльна лампа (рис. 69), паяльна пальник (рис. 70).

Мал. 68. електропаяльник

Мал. 69. паяльні лампи:
1 - горелка- 2 - повітряний баллон- 3 - рукоятка для регулювання пламені- 4 - нагрівальний лоток- 5 - насос-6 - ручка- 7 - бачок для пального

Мал. 70. паяльні пальники:
а - з підігрівом відкритим пламенем- б - з підігрівом в закритій камері

Паяльник застосовується для прогрівання місця спайки і розплавлення припою. Робоча частина паяльника - мідний наконечник, що нагрівається від зовнішніх джерел. При пайку дрібних деталей, наприклад, деталей радіосхем, використовують наконечники у формі викрутки масою 0,1-0,2 кг-для пайки більш габаритних виробів (скажімо, листів металевої покрівлі) - тяжкі наконечники у вигляді молотка масою 0,5-10 кг . Нагрівання паяльників здійснюється різними способами - як у полум`ї пальника, так і за допомогою електричного струму (електропаяльники). Останні (побутового призначення) випускаються різної потужності - від 25 до 100 Вт в залежності від мети застосування. Підігрів може відбуватися звичайним теплом (за кілька хвилин) або з форсованої швидкістю. В останньому випадку електропаяльники називаються паяльними пістолетами- вони вживаються для дрібних паяльних робіт (пайки електропроводів, наприклад). Перед початком паяння наконечник паяльника потрібно залудити, тобто очистити за допомогою напилка або шліфувальної шкурки, нагріти, занурити у флюс, прикласти до припою і тримати, поки той не почне плавитися. Це треба повторити кілька разів - до тих пір, поки робоча поверхня наконечника не покриється рівним шаром припою.

Паяльна лампа являє собою легку переносну пальник (рис. 69) з направленим полум`ям, що працює на спирті, бензині або гасі. Її функції - нагрівання наконечника паяльника при пайку з твердим або м`яким припоєм, розплавлення припою, а також нагрівання металів при згинанні, виправлення й т.д., видалення залишків старих лаків, фарб, масел з дерев`яних підстав, металевих деталей, штукатурки. Паяльна пальник (рис. 70) теж є легкою переносну пальник з надісланим (відкритим або закритим) полум`ям. Працює вона на рідкому газі - пропан або бутан, який надходить з балона або з зарядних пристроїв. Паяльна пальник призначена для пайки м`яким і твердим припоєм (і, звичайно, м`яким), розігріву металевих деталей при їх виправлення й згинанні, оплавлення старої фарби. При роботі з паяльною пальником необхідно використовувати вогнетривку підкладку - плитки з штучного каменю, шамоту, цегли і т.д.

Техніка і технологія паяння. Згідно використовуваному типу припою розрізняють два види пайки: м`яку, або пайку м`яким припоєм, і тверду, або пайку твердим припоєм. Вибір того чи іншого виду визначається величиною навантажень, яким будуть піддаватися спаяні заготовки. Сильно навантажуються поверхні з`єднують твердої пайки. Припій при цьому виходить більш густим, ніж при м`якій пайці. Його треба брати побільше, щоб він міг проникнути в усі щілини. Після закінчення твердої пайки шов зачищають напилком. Оскільки тверда пайка вимагає нагрівання до 450 ° С і вище, то її можна проводити тільки за допомогою досить потужної паяльною пальника. М`яку ж пайку виконують паяльником і полум`ям при температурі 180-400 ° С. Там, де можливо, з`єднання треба виконувати з напуском або перекриттям, що збільшує площу контакту заготовок один з одним. Між деталями слід залишати зазор шириною 0,1-0,5 мм. Перш за все треба вибрати тип паяльного з`єднання (рис. 71).

Мал. 71. Способи з`єднання деталей при пайку:
1 - плоских тонкостенних- 2 - трубчастих і складної форми-3 - дротяних

У домашніх умовах найчастіше деталі при пайку з`єднують методом пайки по стику, скажімо, при з`єднанні оцинкованих сталевих труб.

Очищення поверхонь. Місця майбутнього з`єднання повинні бути повністю очищені від усіх чужинців утворень - бруду, мастила, іржі і т.п. Процедуру очищення проводять механічним або хімічним способом. У першому випадку використовують наждачний папір, сусід або шліфованіе- в другому - тетрахлористим вуглець. У готовому до пайки вигляді поверхні повинні бути зачищені до блиску, гладкими, без подряпин і вм`ятин.

Лудить. Перш ніж приступити до пайки, очищені місця з`єднання необхідно ретельно пролудіть, т. Е. Покрити тонким шаром припою, так як на луджену поверхню припій лягає краще. На місця майбутньої пайки спочатку треба нанести тонкий шар флюсу або паяльної пасти. Паяльник повинен бути добре залужен. Нагрівання його, їм набирають припій, переносять на місце пайки і розподіляють рівним шаром. При з`єднанні великих поверхонь така процедура повторюється кілька разів або використовують інший спосіб: на місце з`єднання рівномірно кладуть деякий кількість шматочків припою і розплавляють їх-при цьому паяльник час від часу треба занурювати у флюс або в паяльну пасту. Оцинковані місця лудити не потрібно.

Пайка. З`єднуються деталі встановлюються в зручному для пайки положення і фіксуються за допомогою лещат, струбцин або інших пристосувань. Потім місце пайки рівномірно прогрівають паяльником до необхідної робочої температури. Важливо при цьому контролювати ступінь нагрівання паяльника і поверхонь, що з`єднуються: якщо ці поверхні були прогріті слабо, то з`єднання буде ненадежним- якщо ж паяльник перегрітий, він погано утримує припій. Коли робоча температура досягнута, спочатку плавлять флюс, а потім припой. Як тільки весь флюс розплавиться, попередньо нагрітий припій переносять на зазор. При зіткненні з деталлю, нагрітої до потрібної температури, припій плавиться і проникає в зазор. Після цього паяльник використовується тільки для підтримки робочої температури.

Як тільки припой охолоне, можна зняти затиски. Саму деталь охолоджують на повітрі або в холодній воді. М`яка пайка полум`ям доцільна в тих випадках, коли потрібно з`єднати заготовки порівняно великої товщини: полум`я прогріває їх швидше, ніж паяльник. М`якої пайкою можна поєднувати більшість металів та їх сплавів, виключаючи легкі метали і сплави (наприклад, алюміній). Для з`єднання багатьох металів потрібні тільки свої припої. Оскільки м`яка пайка проводиться при помітно більш низьких температурах, то і вимоги до зачистки контактних поверхонь істотно вище.

Тверда пайка полум`ям. Цим методом можна з`єднувати всі метали, включаючи бронзу і сірий чавун, а також і різнорідні метали, скажімо, сталь з латунню. Відмінність цього методу пайки від м`якої складається лише в тому, що процес йде при набагато більших температурах. Для твердої плавки полум`ям застосовують звичайні кислотно-ацетіловие пальника, а для отримання невеликих, тонкостінних сполук - газові паяльні лампи. Наприклад, при утворенні Т-подібного з`єднання вертикально стоїть заготівлю фіксують дротом, горизонтальна ж може бути не закреплена- дріт повинна бути віддалена від місця пайки. Потім газовим пальником (або паяльною лампою) прогрівають заготівлі від країв до місця контакту, що виключає ймовірність викривлення і взаємного переміщення деталей. Нарешті, припой в формі прутка і дроту обережно підводять до місця пайки і дозовано, економно розплавляють його. На закінчення розповіді про пайку наведемо види з`єднань металів, які можуть бути отримані тим або іншим видом пайки (рис. 72 і рис. 73).

Мал. 72. З`єднання, одержувані методом м`якої пайки

Мал. 73. З`єднання, одержувані методом твердої пайки

Сварка - це процес отримання нероз`ємного з`єднання деталей з твердих матеріалів і виробів з них шляхом розплавлення країв деталей, що з`єднуються. Зварюють як однорідні матеріали (наприклад, метал з металом), так і різнорідні (метал з керамікою). Існує безліч методів зварювання, з яких в домашніх умовах найбільш широке поширення набула дугове зварювання, при якій розплавлення країв деталей, що з`єднуються здійснюється електричною дугою. Ця дуга являє собою електричний розряд між двома електродами або електродом і виробом. Температура плазми дуги складає 6-7 тисяч градусів, що дає можливість плавити практично всі метали.

Зварювальний агрегат складається з зварювального апарату з двома дротами. На кінці одного з них знаходиться затиск, зміцнюваний на деталі, на іншому - тримач, в який вставляється електрод. Електрична дуга виникає між кінчиком електрода і деталлю за рахунок сильного електричного поля, створюваного зварювальним апаратом: воно пробиває повітряний проміжок між електродом і деталлю, і в результаті виникає потужний електричний струм, при протіканні через деталь виділяє велику кількість тепла. Для збудження дуги треба торкнутися деталі кінчиком (торцем) електрода і негайно відвести його назад на 3-4 мм. Зварювальний електрод являє собою металевий стрижень, що плавиться при зварюванні і дає тим самим додатковий метал для зварного шва. Найбільш поширеними є електроди рубилово типу, які використовуються при зварюванні за допомогою і постійного, і змінного струму. Електроди зазвичай бувають завдовжки - 30 або 35 см, товщиною 1,5: 2,25- 3,25- 4 5 мм і більше. Для зварювання більш товстих деталей застосовують і більш товсті електроди, і великі струми. Таблиця 10 конкретизує цю умову.

Відео: Клінч - з`єднання металевих пластин. RIVCLINCH

Таблиця 10

З`єднання двох або більше деталей, отримане за допомогою зварювання, називається зварним. За формою такі сполуки поділяють на стикувальні, кутові, нахлесточного, таврові (рис. 74) і інші-за матеріальним становищем зварного шва в просторі - на нижні, горизонтальні, вертикальні і стельові (рис. 75). Зварений шов - це ділянка зварного з`єднання, що безпосередньо зв`язує зварювані деталі. За способом виконання зварні шви бувають однопрохідні, багатошарові, безперервні (суцільні, переривчасті, кутові, стикові, точкові і деякі інші) (рис. 76.)

Мал. 74. зварні з`єднання:
а - стиковое- б - угловое- в - нахлесточное- г - Таврове

Мал. 75. Просторові положення швів:
а - нижні б - горизонтальні- в - вертікальние- г - стельові

Мал. 76. Деякі типи зварних швів:
а - стикового безперервний однопроходний- б - стикового безперервний многослойний- в - кутовий переривчастий

Особливості зварювальної дуги. У процесі горіння дуги під електродом, т. Е. В деталі, утворюється поглиблення, заповнене рідким металом, яке називається кратером. Частина цього металу випаровується, і при гасінні дуги кратер виявляється «сухим», т. Е. Просто є виїмку, ямку в металі. Кратер знижує якість зварного шва, і його необхідно заповнити, т. Е. Заварити. Глибина кратера, або, як її називають, глибина провару тим більше, чим більше зварювальний струм і менше швидкість переміщення дуги. Заварюють кратер так. На основному металі запалюють дугу, після чого переміщають її через кратер до валика шва і, заповнивши кратер, знову рухають вперед. Найкраща якість шва забезпечує так звана нормальна (або коротка) дуга, тобто дуга, довжина якої не перевищує діаметра стрижня електрода. Якщо ця довжина більше, то дуга називається довгою. Треба мати на увазі, що занадто довга дуга дає шви низької якості. Існує ще один «нехороший» ефект, який треба усувати, - відхилення розрядної дуги під дією магнітного поля розрядного струму, або явище так званого магнітного дуття (рис. 77).

Мал. 77. Явище магнітного дуття:
а, б - відхилення дугі- в - компенсація відхилення дуги нахилом електрода

Щоб зменшити відхилення дуги, застосовують ряд заходів: міняють місце розташування токоподвода, нахиляють електрод у бік відхилення дуги, зменшують її довжину. Хоча дуга змінного струму менш стійка, ніж дуга, що живиться постійним струмом, зварювання нею має перевагу в простоті і меншої вартості зварювального устаткування. Зварювання дугою постійного струму можна проводити при з`єднанні «+» джерела живлення зі зварюваної деталлю (пряма полярність) або з електродом (зворотна полярність) (зрозуміло, що при зварюванні на змінному струмі це неважливо). При горінні дуги прямої полярності більше нагрівається зварювана деталь, а зворотній полярності - електрод. Крім того, швидкість плавлення електродів, виготовлених з низьковуглецевих сталей, при зворотній полярності на 10-40% більше, ніж за прямої. Ця обставина враховують, вибираючи пряму або зворотну полярність в залежності від виду зварювальних робіт (прихватка або зварювання), товщини зварювальних виробів, матеріалу електродів (вуглецевий, хромонікелевий). Сварка з зворотною полярністю застосовується також при з`єднанні тонких листів металу.

Техніка дугового зварювання. Перш ніж приступати до власне зварюванні, необхідно очистити краю деталей, що з`єднуються від бруду, іржі, масла, фарби і шлаку. Вибравши відповідний виду зварного шва електрод, слід вставити його вільним від обмазки кінцем в Електродотримачі, після чого встановити перемикач сили струму в положення, відповідне нормальному режиму зварювання. Як запалити дугу, вже пояснювалося вище. У місцях її контакту зі зварюваної деталлю метал плавиться миттєво, тому зварювання треба починати негайно після запалюванні дуги. Процес плавлення відбувається в двох зонах, метал в яких змішується: одна на електроді, інша на краях деталей. Зона змішування при видаленні електрода швидко застигає за рахунок хорошого тепловідведення з неї. Утворений при охолодженні шов називається наплавленим валиком.

Електрод при зварюванні переміщують по вельми хитромудрій траєкторії: в напрямку його осі (для збереження певної дуги), уздовж і поперек зварного шва. При занадто швидкому русі електрода шов виходить вузьким, нещільним і нерівним. Повільний рух може привести до перегріву і пережогу металу. Коливальний (зигзагообразное) переміщення кінця електрода не тільки уздовж, але і впоперек шва призводить до утворення широкого валика. Ширина широкого шва повинна дорівнювати 6-15 мм, а вузького ( «ниткового») - на 2-3мм ширше діаметра електрода. Найлегше здійснити зварювання в нижньому положенні (див. Рис. 75а).

Надійність такого шва можна підвищити підваркою нитковим швом із зворотного боку. Багатошарові зварні шви виконують шляхом накладення один на одного багатьох валіков- при цьому перед наплавленням чергового валика треба молотком і металевою щіткою ретельно зчистити шлак з попереднього валика. Якість зварювання істотно залежить від акуратності виконання першого шару. Це особливо важливо для тих конструкцій, де немає можливості зробити підвариво зворотного боку стику. При зварюванні горизонтальних швів зазвичай скіс роблять тільки у верхньої деталі з`єднання (див. Рис. 75б). Дугу спочатку запалюють на нижній горизонтальній кромці, після чого переходять на скошену верхню крайку. Складніше зварювати стельові шви (див. Рис. 75г), так як необхідно утримати метал від стікання з кратера вниз. Цього можна досягти тільки при зварюванні короткою дугою. Струм дуги і діаметр електрода при зварюванні цього типу швів повинні складати на 15-20% більше, ніж при зварюванні швів в нижньому положенні. Зварні шви заповнюють двома способами: по довжині і по перетину. У першому способі їх виконують «напроход» і назад ступінчастим способом. Шви, довжина яких не більше 300 мм, напроход ведуть від початку до кінця в одному напрямку. Шви довжиною 300-1000 мм зварюють або напроход від середини до країв, або назад-ступінчастим способом. Останнім способом варять і шви великий (більше 1000 мм) довжини. Обратноступенчатий спосіб полягає в тому, що довгий шов ділять на ділянки довжиною 100-300 мм і проварюють їх в напрямку, протилежному загальному напрямку шва. Кінець кожної ділянки при цьому зварюють з початком попереднього.

Як уже зазначалося, за способом виконання розрізняють одношарові (однопрохідні), багатошарові і ін. Шви. У багатошаровому кожен шар виконується за один або за два-три проходи. У будь-якому випадку застосовується обратноступенчатий спосіб зварювання. Стикове з`єднання (див. Рис. 74а) їх елементів товщиною 4-8 мм виконують однопрохідним швом (див. Рис. 76а), а більш товсті деталі зварюють багатошаровим (багатопрохідним) швом. В останньому випадку зварювання виробляють нитковим валиками-електродами одного діаметра (рис. 76б). У місці повороту шов заварюють без відриву дуги. Для зварювання встик деталей різної товщини діаметр електрода і струм підбирають по нижнім параметрам режиму зварювання, рекомендованого для деталі більшої товщини. На неї ж при виконанні зварювання направляють електричну дугу. Стикове зварне з`єднання має низку переваг у порівнянні з сполуками інших типів: можливість зварювання деталей будь толщіни- більш висока міцність-мінімальний витрата металу-надійність і зручність контролю. Є такі стикові з`єднання: без скосу кромок, з відбортовкою, з одностороннім скосом (V-подібні), з двостороннім скосом (Х-образні). Таврові з`єднання бувають декількох видів (рис. 78): під прямим кутом без скосу кромок (рис. 78a) - під кутом з скосом однієї кромки (б) - під прямим кутом з скосом однієї кромки (в) - під прямим кутом з двостороннім скосом (г).

Мал. 78. Таврові з`єднання зварюванням:
а - під прямим кутом без скосу кромок- б - під кутом з скосом однієї кромкі- в - під прямим кутом з скосом однієї кромкі- г - під прямим кутом з двостороннім скосом кромок

Кут скосу в з`єднаннях під прямим кутом зазвичай дорівнює 55-60 °. У цьому способі сполук внахлестку (рис. 78б) деталь накладають на деталь і виконують шов по кромці верхнього елементу. Перевагами цього з`єднання є простота підготовки деталей під зварювання і їх складання в конструкцію- невеликі усадки і викривлення. До недоліків можна віднести підвищений витрата металу, необхідність зварювання з двох сторін, ймовірність виникнення корозії, трудомісткість і велика витрата електродів. З`єднання внахлестку зазвичай застосовуються для зварювання деталей товщиною 1-10 мм з низьковуглецевих і корозійностійких сталей. Процес власне зварювання вузлів та деталей починають з їх взаємної фіксації прихватками (або «клепками») - точковими «швами», інакше сполучаються елементи при зварюванні можуть «розбігтися» в різні боки. Прихватки забороняється робити в гострих кутах, на колах малого радіусу, в місцях різких переходів, а також поблизу отворів і на відстані менше 10 мм від них або від краю деталі.

Відео: Пуклевочний інструмент BK 70

Фланці, циліндри, шайби, трубчасті з`єднання фіксують, розташовуючи прихватки симетрично. Якщо необхідно робити двосторонню прихватку, ці точкові «шви» треба розташовувати в шаховому порядку. У будь-якому випадку послідовність розташування прихваток повинна зводити до мінімуму викривлення аркушів. Крім того, при виконанні прихваток зварювальний струм повинен бути на 20-30% більше, необхідного для зварювання тих же матеріалів-електроди, навпаки, слід вибрати тоньше- довжина дуги при виконанні прихваток повинна бути малою - не більше діаметра електрода дуга відривається не в момент утворення кратера, а після повного його заповнення.

Труднощі при виконанні зварювальних робіт. 1. Прилипання електрода - це, по суті, коротке замикання, в результаті якого зварювальний апарат відчуває перевантаження. Прилип електрод видаляють з шва різким ривком. 2. Іншим дефектом, часто виникають при зварюванні, є відведення дуги від зварного шва: методи боротьби з ним описані вище. 3. Шви виходять неміцними в наступних випадках: при зварюванні багатопрохідного шва в повному обсязі видалений шлак з поверхні наплавлених валіков- занадто великий або малий розрядний струм.

Техніка безпеки при дугового зварювання. Пря проведенні зварювальних робіт завжди існує ймовірність отримання травм тієї або іншого ступеня тяжкості: удар струмом, опік електродом або розпеченими частками металу, опік сітківки світловим випромінюванням дуги та ін., Тому при виконанні таких робіт строге виконання правил електробезпеки стає не тільки умовою успішного їх проведення , але і виживання зварника. Перш за все необхідно ретельно перевірити цілісність ізоляції електричних ланцюгів. Корпус джерела живлення обов`язково повинен бути заземлений, а ще краще - «занулений» (рис. 79). Будь-які роботи з джерелом - переміщення, ремонт і т.д.- повинні проводитися при відключенні його від мережі. Особливо важливо звертати увагу на дроти з перетином, вибраним з розрахунку 5-7А / мм². Електродотримачі (рис. 80) повинні відповідати всім пропонованим до них вимогам.

Мал. 79. Схеми заземлення (1) і занулення (2)

Відео: Зварювальний інверторний апарат РЕСАНТА САИ-190

Мал. 80. Електродотримачі

І останнє: непогано ознайомитися (у тому числі і практично) з основними прийомами надання допомоги при електротравма. Звернемо особливу увагу на те, як поводитися з власне електричною дугою, яка представляє собою найбільшу небезпеку для очей, і при сильному впливі викликає катаракту (помутніння кришталика). Ясно, що без захисної маски зварюванням займатися не можна. Тут проблема полягає в підборі світлофільтру. Для цього рекомендується провести пробну зварювання-якщо в світлі дуги через фільтр видно підлягає зварюванню стик, тобто на 1-2 см видно, куди вести електрод, - фільтр годиться. Якщо видимість гірше, значить, фільтр занадто темний, а якщо видно дуже далеко - надто світлий. Але навіть при правильному підборі світлофільтру маски недосвідчені зварювальники частенько «налавлівают зайчиків» від випромінювання дуги. Увечері або вночі після роботи зі зварювальним агрегатом людина починає відчувати, що його очі немов наповнені рухомим грубозернистим піском. Крім «зайчиків», можна отримати опіки відкритих частин тіла. Для запобігання подібних травм слід надягати одяг зварника, що складається з брюк та куртки з брезентової тканини, а також чоботи або черевики. Штани треба надягати поверх взуття, з тим щоб уберегти ноги від опіків бризками металу і гарячими недогарками.

Обробка металевих виробів