Подготовка металла к сварке: разделка, зачистка, прихватки

Зачем готовить металл

Дуга варит то, что перед ней находится. Если в зазоре есть масло — будут поры. Если ржавчина — поры и включения. Если зазор неравномерный — неравномерный провар. Подготовка — это создание условий, при которых расплав ведёт себя предсказуемо.

Четыре составляющих подготовки:

Правка и размерная подгонка — детали должны прилегать без зазоров там, где зазор не нужен.
Зачистка зоны сварки — ржавчина, масло, краска, окалина, влага.
Разделка кромок — для металла толще 5–6 мм: обеспечивает провар на всю глубину.
Прихватки — временные швы, которые фиксируют детали до основной сварки.

Зачистка: что убираем и чем

Зону сварки нужно зачистить с обеих сторон на расстоянии не менее 20 мм от края разделки. Это требование Приказа 884н и технологических карт на ответственные конструкции.

Загрязнение	Инструмент	Почему опасно
Ржавчина	УШМ (лепестковый круг), металлическая щётка	оксид железа → поры, водород в шве
Масло, краска	растворитель (уайт-спирит, ацетон), ветошь + щётка	углерод → поры, трещины
Окалина (прокатная или от резки)	УШМ, зубило + щётка	плохое смачивание ванны, шлаковые включения
Влага, иней	нагрев горелкой или феном, просушка	водородное охрупчивание, поры

Опасно

Не вари по окрашенным поверхностям без зачистки — краска может содержать свинец (сурик) или хром (железный сурик). При сжигании выделяют высокотоксичные пары. Сними краску механически или термически до металла.

Разделка кромок: зачем и какая

При сварке тонкого металла (до 5–6 мм) дуга проплавляет его насквозь. Для толстого металла нужно создать V-, X- или U-образную разделку, чтобы расплав проник на полную глубину.

Разделка	Толщина металла	Угол	Количество проходов
Без разделки (тупые кромки)	до 5–6 мм	—	1–2
V-образная	6–20 мм	60° (по 30° с каждой стороны)	2–6
X-образная	≥16 мм	60° с двух сторон	4–10

Притупление — нескошенная часть кромки у корня шва, 1–2 мм. Нужно, чтобы дуга не прожгла зазор при первом (корневом) проходе.

Зазор — расстояние между кромками. Для стыкового шва РД: 1–3 мм в зависимости от толщины. Отсутствие зазора → неполный провар корня. Слишком большой зазор → прожог.

Разделку делают: УШМ с отрезным кругом, фаскоснимателем, газовой резкой или на фрезерном станке. После газовой резки обязательно зачисти грат и окалину.

Прихватки: фиксация до сварки

Прихватки — это короткие швы (20–50 мм), которые держат детали в правильном положении и предотвращают деформацию при усадке.

Правила прихваток:

Располагают с обратной стороны от основного шва или в местах, которые потом перекроются.
Длина прихватки — 20–50 мм, высота — половина от проектной высоты шва.
Расстояние между прихватками: 100–300 мм (для тонкого металла чаще, для толстого реже).
Прихватки выполняют теми же электродами/проволокой, что и основной шов — режим может быть чуть выше.
Брак прихватки — вырубить до основного шва. Дефект в прихватке перейдёт в шов.

Важно

После прихватки и перед основной сваркой обязательно проверь зазор по всей длине соединения. При остывании металл стягивается — зазор в начале и конце может отличаться на 1–2 мм. При необходимости — добавь или ослабь прихватки.

Проверь себя

На каком расстоянии от кромки нужно зачистить металл перед сваркой?
Для чего нужно притупление кромки (оставлять нескошенный участок у корня)?
Что нужно сделать с дефектной прихваткой перед началом основного шва?

Предложить правку

Документы и ресурсы

Обязательные

Норматив ГОСТ 5264-80 — Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры таблицы конструктивных элементов — углы разделки, зазоры и притупления под твою толщину металла

Практическое задание

Возьми два отрезка стальной полосы 6 мм × 50 мм. Подготовь их к стыковой сварке: снять фаску под V-разделку (угол 30° с каждой стороны), зачисти зону шва металлической щёткой, выставь зазор 2 мм по шаблону, поставь три прихватки. Измерь зазор до и после прихваток в трёх точках — насколько он изменился?