Заповнення багатошарового шва для зварювання секціями та каскадом проводиться по всій зварюваної товщині на певній довжині щаблі. Довжина ступені підбирається такий, щоб метал в корені шва мав температуру не менше 200 ° С в процесі виконання шва по всій товщині. У цьому випадку метал має високу пластичність і тріщин не утвориться. Довжина ступені при зварюванні секціями та каскадної дорівнює 200 - 400 мм.
При зварювальному струмі 100 А дуга розплавляє метал на глибину близько 1 мм, метал нижнього шару термічно обробляється товщиною 1 -2 мм з утворенням дрібнозернистої литої структури. При зварювальному струмі 200 А товщина наплавленого шару може бути збільшена до 4 мм, термічна обробка нижнього шару відбудеться на глибині 1 - 3 мм. Термічна обробка металу кореневого шва з отриманням дрібнозернистої структури здійснюється нанесенням підварювального валика, який виконується електродом діаметром 3 мм при зварювальному струмі 100 А. Перед нанесенням підварювального валика корінь шва очищають термічної строжкой, фрезою, різцем. Підварювального валик накладається по довжині способом напроход.
Кожен шар шва повинен мати товщину 3 - 5 мм (при зварюванні низьковуглецевої сталі) в залежності від зварювального струму.
Сварка товстостінних деталей
При товщині сталевих листів 20 - 25 мм і більше для запобігання тріщини застосовують зварювання каскадом, блоками і поперечної гіркою.
Сварка блоками
При зварюванні блоками багатошаровий шов зварюють окремими ступенями, проміжки між ними заповнюють по всій товщині шарами. При з'єднанні деталей з гартуються при зварюванні сталей рекомендується застосовувати зварювання блоками, з незакалівающіхся (низьковуглецевих) сталей - краще (з точки зору отримання дрібнозернистої і пластичної структури) зварювання каскадом.
При зварюванні блоками кожну ділянку (приблизно в 1 м) бажано виконувати окремим зварювальником. Напрямок шарів (проходів) на кожній ділянці бажано міняти. Таке одночасне виконання багатопрохідного шва по довжині і перетину забезпечує найбільш рівномірний розподіл температур, що значно зменшує загальні залишкові деформації зварюється.
Сварка поперечної гіркою
Спосіб зварювання поперечної гіркою успішно використовується для з'єднання товстостінних труб (товщина 40 мм і більше) шарами по всій товщині одночасно.
Переваги багатошарового зварювання
Багатошарова зварювання має перед одношарової наступні переваги:
- Обсяг зварювальної ванни відносно малий, в результаті чого швидкість охолодження металу зростає і розмір зерен зменшується.
- Хімічний склад металу шва близький до хімічного складу наплавленого металу, так як малий зварювальний струм при багатошаровому зварюванні сприяє розплавлення незначної кількості основного металу.
- Кожен наступний шар шва термічно обробляє метал попереднього шару, в результаті чого метал шва і околошовной мають дрібнозернисту будову з підвищеною пластичністю і в'язкістю.