Если коротко. До 5 мм включительно вертикальный шов полуавтоматом в углекислоте ведут сверху вниз, при большей толщине снизу вверх. Так написано в РД 34.15.132-96, пункт 6.3.5. Ток на вертикали снижают на 15-20 % от значения для нижнего положения.
Норма, которая отвечает прямо
Пункт 6.3.5 РД 34.15.132-96 звучит так: «Механизированную сварку в углекислом газе вертикальных швов металла толщиной до 5 мм следует вести сверху вниз, при большей толщине металла снизу вверх».
Слово «следует» в нормативном языке означает требование. И число названо прямо: 5 мм. Обычно документы в таких вопросах отделываются общими словами. Тут у тебя готовый проверяемый ответ с номером пункта, и его можно назвать заказчику или мастеру.
В этом же пункте лежит второе правило с той же границей: до 5 мм ведут «углом вперёд», при большей толщине «углом назад». Два требования стоят рядом и работают заодно. На тонком металле всё подчинено тому, чтобы не прожечь, на толстом тому, чтобы добрать провар.
Что при этом происходит с ванной
Объяснение ниже нормой не описано, это практика. Когда ведёшь сверху вниз, ванна стекает вперёд дуги и подстилает её. Проплавление получается мелкое. На тонком металле это спасение, прожога не будет. На толстом это беда, потому что дуга греет не кромки, а жидкий металл, и в корне остаётся непровар.
Когда ведёшь снизу вверх, ванна опирается на уже закристаллизовавшийся металл под собой, а дуга бьёт прямо в кромки. Проплавление глубокое. Расплата за это очевидна каждому, кто пробовал: металл норовит стечь, и держать его приходится режимом и рукой.
На сколько снижать ток
Примечание к таблице 6.4 говорит дословно: «При сварке в потолочном и вертикальном положениях величина тока должна быть уменьшена на 15-20 %». Для ручной дуговой покрытым электродом примечание к таблице 6.3 даёт близкую цифру, 10-20 %.
Считается это от режима нижнего положения для твоей толщины. Пример на стыке 6 мм: в нижнем положении таблица даёт 250-420 А, минус 20 % это примерно 200-336 А. Дальше в дело идёт пункт 6.3.4, который требует уточнять режим на пробных соединениях. Арифметика даёт коридор, точку внутри него находишь ты.
Если варишь электродом
Таблица 6.3 того же документа даёт токи для ручной дуговой сварки в нижнем положении. От них и отнимаешь свои 10-20 % на вертикаль.
- Электрод с основным покрытием, Ø3: 90-110 А
- Основное покрытие, Ø4: 120-170 А
- Основное покрытие, Ø5: 170-210 А
- Основное покрытие, Ø6: 200-290 А
- Рутиловое покрытие, Ø3: 90-130 А
- Рутиловое покрытие, Ø4: 140-190 А
- Рутиловое покрытие, Ø5: 180-230 А
- Рутиловое покрытие, Ø6: 220-300 А
Есть и ограничение по диаметру. Пункт 6.2.2 требует выполнять потолочный участок шва электродами диаметром не более 4 мм, а корневые слои и подварку вести электродами 2,5-4 мм. Толстый электрод в трудном положении просто не удержишь.
В1, В2 и прочие буквы
Обозначения положений сварки задаёт РД 03-495-02, пункт 1.11.8. Это регламент аттестации сварщиков, а не ГОСТ, и путать его с ГОСТом не стоит: люди ищут «В1 по ГОСТ» и не находят.
- Н1 (РА): нижнее стыковое и в лодочку
- Н2 (РВ): нижнее тавровое
- Г (РС): горизонтальное
- П1 (РЕ): потолочное стыковое
- П2 (PD): потолочное тавровое
- В1 (PF): вертикальное снизу вверх
- В2 (PG): вертикальное сверху вниз
- Н45: наклонное под 45 градусов
Само вертикальное положение определено как 90 ± 10 градусов к горизонтальной плоскости. То есть небольшой завал детали от вертикали положение не меняет, и вести шов надо по тем же правилам.
Ловушка, на которой спотыкаются при аттестации. У обозначений В1 и В2 два разных смысла. Для листа всё просто: В1 снизу вверх, В2 сверху вниз. Для трубы приложение 22 того же документа пишет иначе: «В1 переменное при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых без поворота (на подъем); В2 то же (на спуск)». На трубе положение переменное, вертикальным оно не является, и допуск по В1 на листе не равен допуску по В1 на трубе.
Чем платят за неправильное направление
Дефекты сварных соединений пронумерованы в ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012, и в акте приёмки стоит именно номер. Прежний ГОСТ 30242-97 в России силу утратил с 1 января 2014 года, но нумерация при замене сохранилась, так что выученная цифра осталась рабочей. Тебе на вертикали чаще прочих грозят три: 402 непровар, 4013 несплавление в корне сварного шва и 510 прожог. Первые два приезжают, когда толстый металл ведут сверху вниз, третий когда тонкий пытаются вести снизу вверх на полном токе.
Привязку «повёл не туда, значит получишь такой-то номер» норма при этом не устанавливает. Это наблюдение практики, и оно объясняет, почему пункт 6.3.5 написан так категорично. Коварство непровара в том, что снаружи валик выглядит нарядно. Видно его только на разрезе образца, и до этого места добираются уже на приёмке, когда конструкция собрана.
Приёмы, которыми держат ванну
Нормой эти приёмы не установлены, это практика сварщиков. Сходится она у всех, кого ни спроси, и логике процесса не противоречит.
- Короткая дуга. Чем длиннее дуга на вертикали, тем меньше у тебя контроля и тем больше брызг.
- Колебание треугольником или полумесяцем с задержкой на кромках. Задержка даёт кромке провариться, а середине шва подстыть.
- Опора валика на предыдущий. Каждый следующий проход ложится на закристаллизовавшуюся полку и не течёт.
- Многопроходность узкими валиками. Один широкий валик на вертикали удержать тяжело, два узких ведутся спокойно.
Скорости ведения, амплитуды колебаний и ширины валика для вертикали в документе нет. Если тебе называют точную цифру вроде «веди 12 сантиметров в минуту», человек говорит от себя. Проверить такое можно только на пробном образце.
Порядок работы
- Определи толщину металла. До 5 мм включительно идёшь сверху вниз, толще идёшь снизу вверх.
- Возьми режим нижнего положения для своей толщины из таблицы 6.4, если варишь полуавтоматом.
- Сними 15-20 % тока на вертикаль. Для электрода снимай 10-20 % от таблицы 6.3.
- Закрепи пробный образец вертикально и вари его в том же положении, в каком будет деталь. Горизонтальная проба ничего не докажет.
- Зажигай дугу и веди с короткой дугой, опираясь на предыдущий валик.
- Заполни кратер перед гашением, как требует пункт 6.2.4.
- Разрежь образец и посмотри корень. Стекание и непровар видно только на срезе.
- Правь режим и повторяй, пока срез не станет чистым. Только после этого переходи на деталь.
Частая ошибка на границе. Пять миллиметров это про толщину металла, а не про катет шва и не про диаметр проволоки. Варишь тавровое соединение из шестёрки с катетом 5, толщина у тебя 6 мм, значит идёшь снизу вверх.
Собери смету и отправь заказчику коммерческое предложение прямо с телефона. Итог считается сам, без Excel и бумажек.
Собрать свою смету