Сварочное производство

СВАРОЧНОЕ 
ПРОИЗВОДСТВО
Л.С. МАЛЬЦЕВА
Москва
ИНФРА-М
2026
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
¬¡ ©¡¡
«¬ª°¡¤ª©œ§¸©ª¡
ª¬œ£ªžœ©¤¡
ÁÌÄÛ
ÊÍÉʾ¼É¼
¾

¿ÊÀÏ

УДК 621.791+693.814.25(075.32)
ББК 34.641я723
 
М21
Печатается по решению Методического совета 
ГБПОУ «Челябинский механико-технологический техникум».
Р е ц е н з е н т ы:
Осипов А.М., доцент, кандидат технических наук, инженер кафедры оборудования и технологии сварочного производства Южно- Уральского государственного университета (национального 
исследовательского университета);
Четина Л.А., заместитель руководителя аттестационного центра (АЦСП) Центра подготовки 
специалистов «Сварка и контроль»;
Матвеев А.В., главный сварщик ООО «ЧелябинскСпецГражданСтрой»
ISBN 978-5-16-020846-6 (print)
ISBN 978-5-16-113525-9 (online)
© Мальцева Л.С., 2025
Мальцева Л.С.
М21 
 
Сварочное производство : учебное пособие / Л.С. Мальцева. —  Москва : 
ИНФРА-М, 2026. —  443 с. —  (Среднее профессио нальное образование). — 
DOI 10.12737/2198571.
ISBN 978-5-16-020846-6 (print)
ISBN 978-5-16-113525-9 (online)
В учебном пособии рассмотрены техника и технология частично механизированной сварки (наплавки) плавлением в защитном газе, технология производства сварных конструкций, технология контроля качества сварных соединений.
Приведены основные сведения о типовом оборудовании сварочного поста 
для частично механизированной сварки (наплавки) плавлением в защитном 
газе. Изложены техника и технология сварки черных и цветных металлов и их 
сплавов, описана технология наплавки. Описаны основные требования, предъявляемые к сварным конструкциям. Приведены сведения о типовых деталях 
машин и способах их соединения, описаны рациональные технологические 
процессы при изготовлении сварных конструкций. Изложены вопросы по выбору и обоснованию способов сварки, сварочных материалов, расчетов режима 
сварки, методов определения сварочных деформаций и напряжений, а также 
мер по их предотвращению. Рассмотрены дефекты сварных соединений и швов, 
разрушающие и неразрушающие методы контроля качества.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов среднего профессионального образования последнего поколения для студентов, обучающихся по профессии «Сварщик ручной и частично 
механизированной сварки (наплавки)» в рамках реализации Федерального 
проекта «Профессионалитет».
Будет также полезно для преподавателей и мастеров производственного 
обучения, работающих в области сварочного производства.
УДК 621.791+693.814.25(075.32)
ББК 34.641я723
Данная книга доступна в цветном  исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium

Предисловие
Настоящее учебное пособие состоит из трех разделов: «Техника 
и технология частично механизированной сварки (наплавки) в защитных газах», «Технология производства сварных конструкций» 
и «Технология контроля качества сварных соединений», каждый 
из которых включает теоретическую часть, содержащую определения основных понятий, расчетные формулы и пояснения к ним, 
а также перечень контрольных вопросов.
Цель учебного пособия —  помочь студентам в освоении 
профессио нального цикла, в развитии у них представлений, знаний 
и умений при работе с новым сварочным оборудованием с целью 
повышения эффективности производства сварных конструкций.
В результате освоения учебного пособия студент должен:
знать
 
• технологию производства различных типов сварных конструкций в условиях единичного, мелкосерийного и массового 
производства;
 
• устройство и принцип работы сварочных полуавтоматов;
 
• основы безопасной работы при изготовлении сварных конструкций:
 
• причины возникновения и меры предупреждения видимых дефектов;
 
• методы контроля качества сварных соединений;
уметь
 
• пользоваться производственно- технологической и нормативной 
документацией для выполнения трудовых функций;
 
• осуществлять настройку оборудования поста для различных 
способов сварки;
 
• проводить контроль подготовки и сборки элемен тов конструкции под сварку;
 
• контролировать качество выполняемых работ;
владеть
 
• техническими и экономическими методами выбора способов заготовки, сборки и сварки деталей и узлов;
 
• методами безопасной работы на оборудовании, а также 
при сборочно- сварочных работах.
Пособие дополнено рисунками, таблицами, раcчетами, что способствует наглядности и лучшему усвоению материала.

Введение
В последние годы сварочная индустрия претерпела значительные изменения и пережила революцию в технологиях. Развитие новых материалов, улучшение процессов сварки и внедрение 
автоматизации привели к появлению ряда новых трендов, которые 
определяют современное состояние этой отрасли.
Одним из ключевых направлений развития сварки является 
повышение эффективности процесса при сохранении высокого качества соединения. Использование сварки способствует совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей техники — 
ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники.
Выпуск сварных конcтрукций и уровень механизации сварочных 
работ растут из года в год. Получаемая за счет применения сварки 
ежегодная экономия в промышленности дает большие прибыли.
Применение сварки способствует совершенствованию и развитию различных отраслей промышленности.
Cварка —  технологический процесс получения неразъемного 
соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем) или пластическом деформировании.
Исходя из технических, технологических и физических особенностей сварочных операций, классификация способов и видов 
сварки насчитывает свыше 150 наименований. Оcновой для их различения по физическим критериям служит вид энергии, под действием которой образуется сварное соединение. По этому признаку 
процессы сваривания делят на три класса:
 
• к первому из них, термическому, относят способы сварки с применением только энергии теплоты. Это традиционные дуговая и газовая виды сварки, плазменный и электрошлаковый процессы, 
а также способы, использующие электронные и лазерные лучи;
 
• второй класс, называемый термомеханическим, объединяет способы, в которых сварные соединения производятся совместным 
воздействием энергии теплоты и давления. Сюда относят способы контактной сварки и диффузионной, а также кузнечную, 
дуговую и газопрессовую;
 
• третий класс, о чем говорит его название —  механический, 
включает те разновидности сварки давлением, при проведении 
которых задействована энергия механического действия, т.е. 
холодная сварка, осуществляемая с помощью взрыва и ультразвука [36. С. 6].

Развитие технологий позволяет в настоящее время осуществлять сварку не только в условиях промышленных предприятиях, 
но также в полевых и монтажных условиях (в степи, в поле, в открытом море и т.п.), под водой и даже в космосе.
Еще одной технологической новинкой является применение 
инверторного оборудования для сварки. Инверторные аппараты 
имеют более высокую эффективность по сравнению со стандартными трансформаторами, что позволяет снизить потребление 
электроэнергии и повысить производительность работы.
Наибольший результат от технологической подготовки достигается при комплексном решении вопросов, касающихся технологических процессов и их оснащения на всех этапах производства.
Данное учебное пособие состоит из трех основных разделов. 
В первом разделе речь пойдет об оборудовании сварочного поста 
частично механизированной сварки (наплавки) в среде защитных 
газов, технологии сварки (наплавки) углеродистых, легированных 
сталей и цветных металлов, об основных технологических приемах сварки при выполнении соединений в различных пространственных положениях шва.
Второй раздел охватывает различные аспекты, которые характеризуют последовательность технологического процесса изготовления сварных конструкций, а именно:
 
• справочные данные по сварочным материалам, режимам сварки;
 
• основные положения по сварке металлоконструкций и трубных 
конструкций;
 
• рассмотрение нового класса трансформируемых решетчатых конструкций (растяжимых сварных решетчатых конструкций РСРК);
 
• выбор и обоснование основных металлов, применяемых для изготовления сварных конструкций, а также схем сборки и порядка сварки, способов определения сварочных деформаций 
и напряжений и мер по их предотвращению.
Третий раздел охватывает различные аспекты классификации 
дефектов сварных соединений и методов контроля.
В приложениях представлены режимы сварки различных конструкций из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов. Приведены технические характеристики сварочных полуавтоматов, вопросы и задания для самоконтроля, тесты и ответы 
для промежуточной аттестации.
Учебное пособие может быть полезно не только студентам среднего профессио нального образования, обучающимся по профессии 
«Сварщик ручной и частично механизированной сварки (наплавки)», 
но и специалистам, занимающимся сварочным производством.

Раздел I. 
ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЧАСТИЧНО 
МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ 
(НАПЛАВКИ) ПЛАВЛЕНИЕМ 
В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ
Глава 1. 
ОБОРУДОВАНИЕ 
ДЛЯ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ
1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРОЧНЫХ ПОСТАХ
Частично механизированной сваркой в защитном газе называют 
способ соединения деталей (листов, балок, труб и др.) посредством 
сварного шва, образующегося из расплавленного основного и электродного металла, при котором подача электродной проволоки осуществляется автоматически, а перемещение сварочной дуги производят вручную. Расплавление проволоки и кромок деталей в процессе сварки происходит за счет тепла, выделяемого электрической 
дугой, горящей между концом электрода и деталью [7. С. 6].
Разновидность сварочных аппаратов, в которых подача электродной проволоки механизирована, а перемещение сварочной 
горелки вдоль шва осуществляется сварщиком вручную, принято 
называть полуавтоматом. В полуавтомате электродная проволока 
перемещается с помощью электрического привода и механизма подачи из кассеты по гибкому шлангу к сварочной горелке. Подвод 
к горелке сварочного тока, воды для охлаждения, защитного газа 
и цепей управления также осуществляется посредством гибких 
проводов и трубопроводов, часто заключаемых в один шланг. Разнообразные условия сварки при разных сочетаниях конструкции 
соединения, толщины и состава свариваемого металла обусловили 
широкую номенклатуру сварочных полуавтоматов.

Сварочный пост —  рабочее место сварщика, которое имеет все 
необходимое оборудование для проведения сварки металлических 
изделий, представлено на рис. 1.1.
Обустройство сварочного поста для частично механизированной 
сварки (наплавки) плавлением в защитном газе осуществляется 
в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.003-86 «Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные. Требования 
безопасности».
Существует два вида сварочных постов: стационарные и передвижные (мобильные).
Стационарный пост и его оборудование представляют собой 
открытую сверху кабину, в которой находится все необходимое 
для сварки. В таких постах может производиться сваривание ограниченных по размеру изделий.
От правильной организации рабочего места в значительной степени зависит как обеспечение высокой производительности труда 
сварщиков, так и стабильное качество сварных швов и соединений.
Сварочная кабина состоит из листов металла, покрытых титановыми белилами или желтой краской на основе соли из хрома 
и свинца, защищающими материал стен от нагрева и инфракрасного излучения (см. рис. 1.1).
а
б
Рис. 1.1. Стационарный сварочный пост (а) и сварочная кабина (б)
Стены помещения окрашивают материалами светло- серого 
цвета (для поглощения ультрафиолетового спектра).
Для организации сварочного поста должен быть либо бетонный 
пол, либо стяжка.
Сварочная кабина должна быть стандартного размера —  2000 × 
× 2000 либо 2000 × 3000 мм, высота —  1800–2000 мм (для лучшей 
вентиляции стены поднимают от пола на 200–300 мм).

Сварочный стол. Для сборки и сварки деталей внутри кабины 
устанавливают сварочный стол высотой 500–600 мм для работы 
сидя или для работы стоя —  около 900 мм (площадью около 1 м2) 
со стальными болтами для крепления токоподводящего провода 
от источника сварочного тока и для подвода заземления стола. 
С боковой стороны стола имеются гнезда для хранения электродов 
или присадочной проволоки.
Дополнительно в кабине необходимо иметь коврик из резины 
под ногами сварщика; вращающийся рабочий стул, который позволяет обеспечить более удобную работу.
Сварочные шторы предназначены для ограждения рабочего 
места сварщика и защиты окружающих от прямого и отраженного, 
опасного инфракрасного и ультрафиолетового излучения, возникающего во время сварки, горячих брызг, искр расплавленного металла.
Шторы могут быть сплошными или полосовыми:
 
• сплошные представляют собой единое полотно, изготавливаются 
из ПВХ, прошиваются со всех сторон и снабжаются армированными отверстиями для подвесных колец через каждые 20 см;
 
• полосовые —  шириной 140 см —  состоят из полосок по 50 см.
Вентиляция. Вентиляция бывает естественной, т.е. при помощи 
притока уличного воздуха, и искусственной. Во втором случае устанавливаются специальные устройства, обеспечивающие более активное движение воздуха.
Для лучшей вентиляции стены кабины подняты над полом 
на 200–300 мм. Кабины должны освещаться естественным или искусственным светом (80–100 лк), вентилироваться (воздухообмен 
40 м3/ч) и иметь местные отсосы, поглощающие газы и пары 
из зоны сварки (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Вытяжка для сварочного поста

Основные требования к заземлению сварочного оборудования. 
Для заземления сварочного оборудования важно знать параметры 
заземлителя. Кабель должен быть выполнен из меди, а его диаметр 
не должен быть меньше 6 мм. Вместо провода можно использовать 
арматуру, тогда величина ее сечения начинается от 12 мм. Заземлитель крепится к корпусу устройства при помощи специального 
болта, при этом важно его как-то обозначить (например, подписать 
«земля»).
В случае с электродуговой сваркой заземление также необходимо обеспечить для зажима вторичной обмотки, который соединяется с проводником, подключенным к обрабатываемой поверхности. Если провод подачи тока имеет две жилки, то в качестве 
заземлителя трансформатора аппарата не разрешается применять 
кабели «фаза» и «ноль».
Перед тем как заземлять сварочное оборудование, важно ознакомиться с основными правилами:
 
• все элемен ты установки, не подающие ток, должны быть соединены с заземляющим контуром;
 
• все участки устройства, подключенные к заземляющему контуру, должны крепиться к нему при помощи специальных 
болтов с соответствующим обозначением;
 
• разные аппараты должны быть подключены к индивидуальным 
заземляющим устройствам;
 
• нельзя выполнять заземление нескольких агрегатов, соединяя 
их последовательно;
 
• при отсутствии возможности подключения заземления необходимо обеспечить аварийное защитное отключение.
Согласно правилам электробезопасности, сопротивление заземлителя не должно превышать 5 Ом. Для того чтобы добиться такого 
показателя, необходимо обеспечить как можно бо льшую площадь 
соприкосновения кабеля с землей, а также высокую проводимость 
тока.
Еще один немаловажный момент при заземлении сварочного 
оборудования —  соединения. Заземлитель крепится к заземляющему устройству при помощи хомутов или сварки. При любых 
условиях место скрепления должно быть защищено от появления 
коррозии. Как правило, для этих целей его промазывают смолой.
В целях обеспечения электробезопасности необходимо проводить ежемесячную проверку оборудования на наличие оголенных 
проводов, замыканий на металлический каркас, повреждения заземляющего контура.

Мобильный пост. Передвижной сварочный пост обыч но оборудуют на производственном участке для сварки больших изделий 
(трубопроводов, эстакад, рельсов, деталей судов и т.п.).
Так, примером передвижного сварочного поста могут быть некоторые типы сварочных агрегатов. Сварочный агрегат колесный 
(САК) представлен на рис. 1.3.
Кроме этого, мобильный сварочный пост необходим для ремонта и монтажа в полевых условиях сельскохозяйственной техники, строительства, сварки крупногабаритных изделий, которые 
не помещаются в здании (например, фермы кровли). Для защиты 
окружающих от вспышек света устанавливаются щиты. Если идет 
дождь, потребуется сооружение временного навеса. Если сварка ведется полуавтоматом, то сварочную ванну нужно закрыть от ветра, 
иначе он будет сдувать газ, возникнут поры в шве. Для преграждения пути ветру применяются дополнительные щиты без щелей 
между полом и вертикальной плоскостью.
Сварочные аппараты при этом могут быть компактными, чтобы 
их было легко переносить. Инструмен ты и приспособления перевозятся в небольшом ящике. Другой вариант мобильного поста —  использование оборудования типа САК.
а
б
Рис. 1.3. Оборудование типа САК:
а —  автономный двухпостовой сварочный аппарат; б —  колесный прицеп
Сварочный агрегат колесный является комплектом из колесного прицепа SHIN-2S и автономного двухпостового аппарата 
DGW500DM японского концерна Shindaiwa.
Двухпостовой дизельный сварочный агрегат Shindaiwa 
DGW500DM имеет два режима работы: в одиночном режиме 
(режим CC —  сварочный режим питания при постоянном значении 
тока для сварки штучным электродом) —  480 А; в двой ном режиме 
(режим CC) —  250 А; в одиночном режиме (режим CV —  для полуавтоматической сварки MIG/MAG) —  480 А; в двой ном режиме 
(режим CV) —  250 А.