Как варить вертикальный шов электродом: снизу вверх и сверху вниз

Вертикальный шов электродом варят с током примерно на 10–15 % ниже, чем в нижнем положении, очень короткой дугой и малыми порциями металла, чтобы ванна успевала застывать и не стекала вниз. Главный выбор — направление: снизу вверх для прочного провара на металле от 3–4 мм или сверху вниз для тонкого металла, если это разрешает марка электрода. Потолочный шов — тот же принцип, только ещё строже, плюс серьёзная защита от падающих брызг.

Кому и для чего

Тем, кто уже уверенно варит в нижнем положении и столкнулся с тем, что стойку навеса, столб ворот или трубу на месте не перевернуть. Если вы только осваиваете сварку, начните со статьи как варить инвертором электродом: без стабильной короткой дуги в нижнем положении вертикаль не получится.

Что понадобится

• Инвертор с точной регулировкой тока. На вертикали разница в 5 А заметна. У DOPPLER DW200I и DOPPLER DW220I ток выставляется с шагом 1 А и отображается на ЖК-экране. Функция Arc Force поддерживает дугу, когда её приходится держать совсем короткой, а Anti Stick не даёт электроду намертво прилипнуть.
• Электроды 2,5–3 мм — на вертикали обычно берут диаметр меньше, чем для того же металла в нижнем положении. Проверьте в маркировке цифру положения: 1 — все положения, 2 — все, кроме вертикали сверху вниз. Подробнее — в статье какие электроды выбрать.
• Полная защитная экипировка — для потолочного шва обязательно, см. раздел о безопасности.
• Металлическая щётка, молоток-шлакоотбойник, болгарка для зачистки кромок.

Ток: насколько снижать

В нижнем положении ванну держит сама деталь. На вертикали и особенно на потолке жидкий металл стремится стечь, поэтому ванну делают меньше и холоднее.

Цифры — ориентир: на вертикали ток снижают примерно на 10–15 %, на потолке — примерно на 20 %. Начните с нижней границы пачечного диапазона и подстройте ток на пробной пластине, закреплённой в том же положении.

Вертикальный шов снизу вверх

Основной способ: провар глубже и надёжнее, потому что дуга всё время идёт по не прогретому ещё металлу, а застывающий снизу шов служит «полочкой» для ванны. Подходит для металла от 3–4 мм и для ответственных швов. Им же работают электродами с основным покрытием вроде УОНИ-13/55, у которых вертикаль сверху вниз не допускается.

Техника

1. Зачистите кромки, поставьте прихватки сверху и снизу стыка.
2. Зажгите дугу в нижней точке, дайте сформироваться небольшой ванне — «полочке».
3. Наклоните электрод «углом вперёд»: кончик смотрит вверх, по ходу шва, угол к поверхности примерно 60–80° — дуга своим давлением поджимает ванну снизу.
4. Держите предельно короткую дугу — почти касаясь ванны.
5. Поднимайтесь небольшими движениями. На тонком стыке достаточно движения вверх-вниз («назад-вперёд» на 2–3 мм), на широком шве — треугольником, «ёлочкой» или полумесяцем с короткой задержкой на кромках, чтобы не было подрезов, и быстрым проходом через середину, чтобы центр не перегрелся.
6. Если ванна растёт и начинает свисать каплей — на мгновение уведите дугу вверх, дайте металлу схватиться и вернитесь. Если это повторяется постоянно — уменьшите ток.

Вертикальный шов сверху вниз

Используется на тонком металле (примерно до 2–3 мм) и для быстрых невысоких швов: ванна течёт вниз вместе с дугой, шов получается плоским, проплавление небольшое, прожечь сложнее. Минусы — меньше глубина провара и риск, что жидкий шлак забежит вперёд дуги и попадёт в шов.

• Годится только для электродов, у которых в маркировке положение 1 (например, у АНО-21 производитель допускает вертикаль сверху вниз).
• Электрод наклоняют «углом назад»: кончик направлен вверх, против движения, так дуга удерживает ванну.
• Скорость выше, чем снизу вверх, колебаний почти нет. Шлак не должен обгонять дугу — если он стекает вперёд, ускорьтесь или увеличьте наклон.
• Для ответственных швов на толстом металле этот способ не используйте.

Горизонтальный шов на вертикальной плоскости

Металл стремится стечь на нижнюю кромку, поэтому дугу направляют чуть больше на верхнюю, электрод наклоняют вверх на 10–20° от перпендикуляра, а ток снижают как для вертикали. Разделку на толстом металле часто делают только на верхней кромке.

Как закончить шов

На вертикали кратер в конце шва особенно склонен к трещинам и провисанию. Не обрывайте дугу резко: задержитесь на мгновение, заполните кратер и уведите электрод вверх и в сторону на уже наплавленный металл. Если электрод кончился на середине шва, отбейте шлак с конца валика и зажгите новую дугу на 10–15 мм ниже кратера, по наплавленному металлу.

Потолочный шов

Самое сложное положение. Ванна удерживается только поверхностным натяжением и давлением дуги, поэтому:

• ток — примерно на 20 % ниже, чем в нижнем положении, электрод — 2,5–3 мм, не больше 4 мм;
• дуга предельно короткая: при удлинении металл капает;
• электрод почти перпендикулярен поверхности с небольшим наклоном «углом назад»;
• ведите шов короткими участками или прерывистой дугой, давая ванне застыть; на широком шве лучше несколько узких валиков, чем один широкий;
• встаньте сбоку от шва, а не под ним.

Как натренировать руку

Вертикаль ставится упражнениями, а не теорией. Удобная последовательность:

1. Закрепите пластину 4–5 мм вертикально в тисках или прихватите её к столу уголком. Высота — чтобы шов был на уровне груди, а рука имела опору.
2. Наплавляйте валики снизу вверх прямо по пластине, без стыка. Задача — ровная ширина и одинаковый шаг чешуек на всей длине 10–15 см.
3. Когда валики стали ровными, переходите к угловому соединению (тавр): его на вертикали варить проще всего, потому что угол сам удерживает ванну.
4. Затем — стык двух пластин с зазором 1–2 мм, потом тонкий металл сверху вниз.
5. Потолок осваивайте последним и сразу в полной защите.

После каждого валика разбивайте шлак и смотрите на форму: провисание в центре — много тока или медленное движение; подрезы по краям — мало задержки на кромках; бугристый шов с порами — длинная дуга.

Стойки и трубы на месте

На профильной трубе вертикальный шов короткий — обычно высота грани 40–60 мм, поэтому его часто проходят за один подъём. Начинайте с угла трубы чуть ниже стыка и заканчивайте выше, чтобы кратер не оказался на ребре. На круглой трубе, приваренной к плите, шов вокруг трубы проходит через все положения; разбейте его на две половины и варите каждую снизу вверх, начиная из нижней точки.

Типичные ошибки

• Ток как в нижнем положении — металл стекает, шов «плачет» каплями.
• Длинная дуга — брызги, поры, шов расползается.
• Широкие колебания без задержки на кромках — подрезы по краям и выпуклый центр.
• Сверху вниз на толстом металле — непровар, который не видно снаружи.
• Электрод, не рассчитанный на это положение, — посмотрите цифру в маркировке.
• Неудобная поза. Если нельзя провести шов, не меняя положение тела, дуга будет «гулять». Отрепетируйте движение без дуги, опирайтесь рукой.

Безопасность

На вертикали и особенно на потолке капли расплавленного металла и шлака летят вниз — на руки, плечи, за воротник и в обувь.

• Маска с подходящим светофильтром, под ней — защитные очки: отбитый шлак сыплется сверху.
• Куртка и брюки из негорючей ткани или спилка без синтетики, брюки поверх обуви, чтобы капли не попадали внутрь. Застёгнутый ворот, головной убор или капюшон под маску — для потолочных работ.
• Краги с длинным раструбом, рукава заправлены в них.
• Закрытая кожаная обувь без сетчатых вставок.
• Под местом сварки убирают всё горючее; при работе на высоте — проверенная опора, а не шаткая стремянка.
• При ожоге — охладить место прохладной водой и при серьёзной травме обратиться к врачу.

Подробнее — в статье о безопасности при сварке.

Итог

Вертикальный шов — это меньший ток (на 10–15 %, на потолке — около 20 %), меньший диаметр, очень короткая дуга и маленькая ванна. Основной способ — снизу вверх, электрод «углом вперёд», короткие колебания с задержкой на кромках. Сверху вниз — только для тонкого металла и электродов, у которых это положение разрешено. Потолочный шов варите короткими участками, стоя сбоку, в полной защите от падающих брызг.