Преимущества сварки профильной трубы инвертором. Основные методы сварки труб

Существует ряд методов соединения профильного трубного проката сваркой. Среди методов сварки, что используются в современной практике, выделяют:

Ручную дуговую

Данный метод имеет широкое распространение за счет простоты технологии, высокого качества швов, возможности простой обработки труднодоступных труб, а также доступности оборудования и расходных материалов.

Такая технология идеально подходит для сварки практически любых толщин и сечений. В случае, когда толщина трубы превышает 4 миллиметра, металлопрокат необходимо предварительно подготовить перед сваркой. Весть процесс подготовки заключается в зачистке и обезжиривании торцов.

Газовую

Технология подразумевает нагрев места сварки с последующей подачей присадок, которые при плавке заполняют место сварки. При толщине металлопроката менее 4 мм допустимо не формировать сварную кромку.

Существует 2 основные методики газовой сварки:

Правый метод, который заключается в перемещении присадки непосредственно за горелкой. Среди плюсов метода выделяют хороший обзор рабочей зоны и максимальный прогрев кромки. Метод применим для металлопроката с толщиной более 5 мм.
Левый метод представляет обратную технологию, где присадка подается впереди самой горелки. Такой подход является оптимальным для тонкостенного металлопроката.

Контактную

Данная технология ориентирована на производственный сектор, а ее применение в бытовых условиях практически невозможно за счет высокой стоимости оборудования и технологической сложности процесса сваривания.

Сварка проводится без применения присадок и заключается в равномерном давлении электродов при одинаковой силе пропускаемого тока. К достоинствам метода относят высокую точность стыковых соединений и монолитность итоговой конструкции.

Сварка профильной трубы аргоном. Сварка нержавеющих труб аргоном

Обычная сварка дуговым способом хорошо подходит для черных и обычных металлов. С ростом использования высоколегированных металлов возникла потребность их сварки. Но обычный электрод не справляется с нержавейкой, сплавами алюминия и другими сложными металлами. Во время процесса сварки такие металлы быстро окисляются на открытом воздухе.

Кислород проникает внутрь металла, создавая поры, которые делают сварной шов некачественным. Для решения проблемы был придумана сварка аргоном труб, металлоконструкций и других деталей. Аргон в этом случае выполняет роль защитной среды, которая окружает место сварки, мешая кислороду вступать в реакцию с металлом.

Для защитной оболочки вокруг вольфрамового электрода может использоваться не только аргон, подойдет любой инертный газ – гелий, смесь углерода с кислородом, смеси аргона. Обычно для ручной сварки выбирают очищенный гелий, а для работы в автоматическом режиме – комбинация аргона с гелием. Сварка нержавеющих труб аргоном начинается с обычной фиксации свариваемых деталей.

Их закрепляют с помощью механических приспособлений под названием тиски или кондукторы. Сила сжатия выверяется по нормативам и составляет для труб толщиной не больше 4 мм примерно 1,2 кН, при меньшей толщине – 0,3 кН. Не случайно речь зашла о креплении труб, аргонно-дуговая сварка очень тонкий процесс, при котором качество шва может зависеть от малейшего движения деталей.

Технология аргонной сварки труб

При ручном способе варить трубы нужно справа налево. Движения горелкой производятся под углом 75-80 градусов к поверхности свариваемых деталей. Идеальная позиция, когда горелка направлена в противоположную сторону движения сварки. В сварочную ванну нужно подавать пруток присадки под углом 90 градусов относительно мундштука горелки. При этом пруток не должен очень близко располагаться к дуге, потому что частицы металла попадут в сварной шов.

Кроме ручного способа давно взят на вооружение автоматический способ. В промышленности требуется сваривать множество шаблонных деталей, например, металлоконструкции судов. Аргонная сварка труб из легированных металлов заключается в том, что деталь в специальном механизме движется вокруг своей оси, а головка с аргоном производит сварку. Для фиксации в автоматическом режиме используют специальные скобы. По размеру станки для сварки приспособлены для труб диаметром до 200 мм.

Аргонная сварка создана преимущественно для нержавеющих и высоколегированных сталей. Один из них – алюминий. Когда сваривается алюминиевая деталь, то вследствие активности металла, сварной шов быстро окисляется на воздухе. Кислород создает в шве поры и шлак. Чтобы избежать некачественных швов применяют защиту из инертных газов.

Особое внимание стоит уделить подготовке кромок металла перед сваркой. Они должны быть очищены от жира, так как он снижает стабильность электрической дуги.

Проверка качества швов

С помощью сварки делают ответственные соединения, которые должны обязательно подвергаться контролю качества. Самый простой способ – визуальный осмотр. По внешнему осмотру сразу можно понять есть ли в сварном шве поры и шлак. Следующий этап – исследование с помощью рентгена.

После просвета гамма-лучами определяют структуру шва, находят слабые места, проявляющиеся в виде темных пятен на снимке. Другой способ проверки выполняется при помощи магнитографической аппаратуры. Магнитное поле в неоднородном материале показывает полости и поры в виде специфических отпечатков.

Настройка полуавтомата для сварки профильной трубы. Настройка полуавтомата для сварки

Полуавтоматическое оборудование — одна из самых часто применяемых разновидностей сварочной техники на электрическом токе. Она отличается большим удобством, чем ручные аппараты, и при этом дешевле, чем современные автоматические системы. Но достигаемый результат зависит от настройки полуавтомата для сварки, а она отличается для тонкого и толстого металла, для работы с углекислотой при использовании редуктора, по толщине и индуктивности.

Что нужно учитывать?

Рассказ про настройку полуавтомата для сварки следует начать с того, какие вообще возможности предоставляет это устройство. Конструкторы предусматривают три основных типа настроек аппарата для работы. Сюда относятся:

регулировка напряжения (по нескольким базовым режимам);
изменение темпа подачи проволоки;
корректировка скорости перемещения изоляционного газа.

Довольно большие трудности возникают при необходимости применить полуавтоматическую систему для тонкого металла. Такая ситуация возникает при:

ремонте автомобилей и других транспортных средств;
ремонте и изготовлении труб небольшого сечения;
получении емкостей для воды и других жидкостей;
починке бытовой техники, инструментов;
строительстве гаражей, заборов, ангаров.

Тонким считается металл, слой которого не превышает 4 мм. Особо тонким признают металл толщиной менее 0,2 мм. В этом случае настройку сварочных аппаратов производят под электроды сечением не более 4 мм. Использование более мощных электродных инструментов может обернуться преждевременным гашением дуги. Если слой металла не превышает 1 мм, придется использовать электроды от 0,5 до 2 мм.

Для работы с деталями величиной 1,5-2 мм придется использовать электроды от 2 до 2,5 мм сечением. Некоторые профессионалы применяют электродный инструмент сечением до 3 мм. Но это уже требует внимательного изучения каждой ситуации и тщательной настройки создающихся режимов. Свои тонкости имеет и сварка толстого металла. В частности, придется задавать повышенное напряжение.

Как настроить?

Скорость подачи газа

Любой сварочный аппарат оснащен выходом, через который соединяется с баллоном. Регулировать темп поступления защитного газа можно при помощи редукторного устройства. Важно: для каждого типа газов необходимо использовать подходящую индивидуально модель. Так, при помощи редуктора углекислоты невозможно как следует подавать аргон (обратное тоже верно). Стоит также учитывать, что отдельные виды редукторных систем могут быть не предназначены для сварочных работ (их отличает отсутствие шкалы, показывающей фактический напор газа, отдаваемого наружу).

После открытия главного вентиля показатель на шкале примет определенное значение. С полностью открытого вентиля постепенно переходят на показатель расхода от 7 до 10 л за минуту. К сведению: если в системе используется не расходомер, а манометр, то правильно будет задавать напор от 1 до 2 кг на 1 см2. Таково будет исходное (статическое) давление. Оно непременно поменяется, как только будет нажат курок горелки. Точная настройка возможна, если отключить поступление проволоки. Но можно приблизительно произвести подстройку даже без специальных индикаторов. В этом случае работу начинают, подавая минимальное количество газа.

Минимальная толщина металла для сварки электродом. Электроды для сварки тонкого металла инвертором

Важнейшее значение при сварочном процессе имеет электропроводник. Для сварки металла 1 мм необходимо использовать электроды с небольшим диаметром. Сварка толстого металла инвертором производится с использованием электродов толщиной 3-4 мм, а чтобы варить металл 1 мм нужно использовать диаметр 0,5-2 мм с величиной тока, составляющей до 60 ампер. Если толщина листа составляет 1,5- 2 мм, используется электрод диаметром 2-2,5 мм.

Электроды для сварки тонкого металла инвертором

Помимо маленького диаметра, электроды для тонколистового металла имеют специальное покрытие, которое обеспечивает нормальное горение дуги и образует жидкотекучий металл, поскольку электрод расплавляется очень медленно. В результате получается аккуратный, неглубокий сварочный шов. Примером подходящего электрода является «ОМА-2», состав которого включает титановый концентрат, ферромарганцевую руду, муку, и добавки. Благодаря этому составу обеспечивается стабильность горения дуги. Кроме «ОМА-2» часто используется тип электродов «МТ-2».

Марка электродов выбирается исходя из состава материала. Для низко- и среднеуглеродистой стали используются углеродистые электроды. Такой же принцип работает для легированной стали.

В зависимости от типа соединения листов, положение электрода устанавливается определенным образом во избежание перегрева металла:

Для варки вертикальных, горизонтальных, потолочных швов электрод устанавливается углом вперед на 30-60 градусов.
Для сварки в труднодоступных местах положение электрода устанавливается вертикально под углом 90 градусов.
Для варки угловых и стыковых соединений положение держателя с электродом устанавливается углом назад под углом 110-120 градусов.

Кончик электрода двигают строго в одном направлении без отклонений.

Размер электродов для сварочных инверторов. Разновидности электродов по диаметру —, какие бывают и как выбрать

На рынке представлено огромное множество электродов. Все они отличаются по своим техническим характеристикам и предназначены для разных работ с разными материалами. Однако одни и те же модели могут отличаться между собой размерами и что самое главное, диаметром. Сегодня будем выяснять, какое влияние оказывает диаметр электрода на его рабочие свойства и как правильно его подобрать, что сварка была эффективной и простой.

Какие бывают диаметры электродов?

Разные производители предусматривают разные диаметры. Здесь играет роль также их назначение. Большой диаметр требуется не для всех металлов, и потому выпускать стержни больше определенного размера незачем. Чтобы познакомиться с разными диаметрами на практике, давайте посмотрим какие диаметры предлагают разные производители в своих моделях:

LB 52U — 2,6, 3,2, 4, 5 мм;

АНО-21 — 1,6, 2, 2,5, 3, 4, 5 мм;

МР-3 — 2, 2,5, 3, 4, 5 мм;

ОЗС-12 — 2, 2,5, 3, 4, 5 мм;

ОК-46 — 2, 2,5, 3, 4, 5 мм;

Уони 13/45 — 2, 2,5, 3, 4, 5 мм.

Помимо диаметра, во внимание принимается также длина электродов. Это не столь важный параметр, но о нем все же полезно знать. Длина прутка имеет прямую зависимость от диаметра. Чем больше диаметр, тем больше длина. Причиной такого соотношения является расход электродов, и частая необходимость делать непрерывные соединения.

При больших токах электроды плавятся быстрее.

Сварщики предпочитают пользоваться электродами, имеющими наибольшую длину. В этом случае не придется прерываться во время работы. Это позволяет делать длинные швы беспрерывными. В результате вы получаете красивое, надежное и равномерное соединение. Длинные швы нужны не везде и короткие стержни отлично подходят для таких работ.

Почему тонкие электроды не делают длинными? Дело в том, что ими было бы неудобно пользоваться. Они бы часто гнулись и ломались, что повредило бы покрытие, необходимое для качественной работы.

Не все марки имеют широкий выбор размеров, поскольку имеют собственную специализацию.

Зависимость диаметра от толщины металла

Чтобы надежно соединить большие детали и массивные конструкции, требуется сделать на них большой шов. Для его получения понадобятся электроды с большим диаметром. На них также можно подать больший ток, чтобы расплавить металл, имеющий большую толщину и требующий более глубокой проплавки.

Таким образом зависимость между диаметром стержней и толщиной металла является прямо пропорциональной. Чем больше толщина металла, тем больший диаметр электрода требуется для его сварки.

Некоторые виды электродов выпускаются в диаметрах до 8 мм. Они могут потребоваться на промышленных производствах при сборке и ремонте толстых конструкций. При сварке тонкостенных изделий, применяются небольшие диаметры — от 1 мм, поскольку так удается добиться большей точности шва.

Если диаметр прутка будет больше толщины металла, он просто проплавит его. Для расплавки электрода потребуется мощность, которую не способны выдержать более тонкие изделия.

Зависимость силы тока от толщины материалов

Металл, имеющий большую толщину, требует большой температуры для расплавки и соответственно большой силы тока. Электрод с небольшим диаметром не может передать большого тока на металл. Вместо этого он просто вскипит и разбрызгается.

Изделия, имеющие большую толщину, требуют больших сварочных токов. Это обусловлено не только температурой плавления, но также глубиной проплавки и шириной шва. Только электроды с большими диаметрами могут выдерживать высокие токи и качественно передавать их на свариваемые детали.

Помимо способности переносить и использовать большие токи, в работе с толстым материалом, особую роль играет также источник тока. Без хорошего трансформатора сварщику не удастся получить нужные значения тока и сделать надежное соединение. Аппарат должен иметь и большой запас прочности, поскольку на сварку массивных конструкций уходит очень много времени. Работать на максимальных мощностях в течение нескольких часов может далеко не вся сварочная техника.

Заключение

Выбор диаметра электродов производится с учетом предстоящих работ и свариваемых материалов. Правильно подобрав размеры электродов, можно сделать прочное и надежное соединение, которое прослужит долгие годы.

Электроды с большими диаметрами используются на особых производствах, где собираются и обслуживаются конструкции и изделия, работающие в условиях высоких температур, большого давления или в агрессивных средах. Для большинства бытовых работ отлично подходят стандартные диаметры стержней до 3 — 4 мм.

Каким электродом варить профильную трубу 1,5 мм. Электродуговой сварочный процесс в защитном газе

Соединение профтрубы таким способом выполняется при использовании неплавящихся электродов. Метод применяется для сварки тонкостенных деталей, которые предварительно очищаются и обезжириваются.

Для правильного выполнения процесса нужно тоже знать, какими электродами варить профильную трубу 2 мм. При соединении такого проката применяют вольфрамовые прутки. Их диаметр должен быть 1 мм. Если же у металлопроката толщина стенки превышает 2 мм, тогда используют электроды, у которых размер сечения составляет 1,6 мм.

Правильно выбирать также нужно диаметр сварочной проволоки. Эта ее характеристика тоже зависит от толщины металла. Если она составляет 1 мм, тогда применяют проволоку диаметром от 1 мм до 1,5 мм. Когда толщина стенки профтрубы равна 2 мм – используют проволоку, у которой размер сечения составляет от 2 мм до 2,5 мм.

Сварочная проволока для профтрубы Источник tck-market.ru

При выполнении самого процесса профессионалы удерживают электрод на минимальном расстоянии от места сварки. Это позволяет создать максимально короткую дугу, что улучшает проваривание и повышает качество сварного соединения. Электрод перемещают только в направлении шва. При этом не совершают поперечных движений.

Важно! Подача присадочного материала выполняется плавно. В противном случае происходит разбрызгивание. При этом максимальное количество расходуемого газа должно составлять 12 л/мин.

Важно также правильно устанавливать силу тока, когда выполняется электродуговая сварка профиля в защитном газе. Ее величина должна составлять 50-120 А. На выбор значения влияет толщина металла.

При выполнении электродугового сварочного процесса в защитном газе специалисты используют:

блок и трансформаторный или инверторный источник питания;
газовую горелку;
баллон с газом;
специальные резиновые шланги;
редуктор.

Оборудование для электродугового сварочного процесса Источник 8.allegroimg.com

При завершении электродугового сварочного процесса сначала уменьшают напряжение. При этом газ перекрывают не сразу, а только по истечении 15 секунд после отключения тока.

4 вида сварки труб: какой выбрать для трубопровода и чем они отличаются

Газовая сварка

При использовании этого способа сварочных работ сначала выполняют нагрев места, где соединяются два отрезка трубы. Потом в эту рабочую зону осуществляют подачу присадочного материала. В результате происходит его расплавление и заполнение зазора.

На заметку! Кромки соединяемых профтруб не формируют, если их стенки имеют толщину не более 4 мм.

Газовая сварка профтрубы может выполняться правым или левым способом. Во время реализации первого варианта присадочный материал перемещается за газовой горелкой. Данная техника отличается тем, что место соединения хорошо прогревается. При этом сварщику ничто не закрывает обзор. Он хорошо видит рабочую зону. Поэтому удается снизить расход газа и увеличить производительность. Технология в основном применяется при сваривании профтруб со стенками толщиной более 5 мм.

Технологические особенности газовой сварки Источник ds02.infourok.ru

Вторая разновидность техники используется, когда осуществляется сварка тонкостенного металлопроката. Левый способ отличается тем, что присадочная проволока перемещается впереди газовой горелки.

Сварка инвертором

Этот вид работ представляет собой дуговую сварку при использовании специального аппарата. Он применяется в быту и производственных цехах. Оборудование отличается невысокой ценой, небольшими размерами и незначительной массой. Каждый сварщик должен знать, как правильно варить профильную трубу инвертором.

Инвертор позволяет выполнять сварку труб с разной толщиной стенок. Оборудование идеально подходит для начинающих сварщиков. Ведь такие современные аппараты имеют импульсный режим работы.

Когда осуществляется сварка профильной трубы 2 мм инвертором, сила тока устанавливается в диапазоне от 50 А до 60 А. Если соединяется толстостенный прокат, тогда мастера увеличивают электроток.

При контакте электрода возникает электрическая дуга. В работе используются прутки с покрытием. Оно начинает гореть при возбуждении дуги. В результате происходит расплавление покрытия. Одна его часть перемещается на расплавленный металл, а другая – переходит в газовое состояние. Поэтому рабочая зона не контактирует с воздухом.

Сварка с помощью инвертора предотвращает залипание электродного прутка. При этом процесс выполняется при стабильной дуге, так как применяемое оборудование является источником постоянного тока. Поэтому получается высококачественный сварной шов.

Ведёт профильную трубу при сварке. Деформации при сварке

Деформации при сварке и способы их избежать

Чтобы вы не варили, толстый уголок или тонкую профильную трубу, во время сварки на металл воздействуют большие температуры. Вследствие этого металл может повести, простыми словами деформировать.

Особенно деформации подвержены тонкостенные изделия из металла и некоторые виды сталей. Меры по предотвращению деформаций при сварке могут быть разными, как и их эффективность в целом.

Как избежать деформаций при сварке

Сварка — это всегда высокая температура, которая заставляет металл плавиться. Однако тепло, которое используется для расплавления сварочной ванны, уходит далеко за её пределы. И если металл тонкий или его надежно не закрепить, то возможно появление деформаций.

Одним из самых эффективных способов, который позволяет избежать деформации при сварке, это сварка в так называемых «кондукторах». Кондукторы для сварки, это специальные приспособления, которые дают возможность жестко зафиксировать свариваемое изделие.

При этом важно учитывать ожидаемую деформацию металла в зоне нагрева. Если металл повело в одну сторону, достаточно начать варить с другой, чтобы его выгнуло обратно. Такой способ подхода даёт возможность заранее предугадать появление деформации, и использовать метод предварительного (обратного) изгиба.

Как варить широкие листы металла, чтобы не повело

Наиболее предпочтительный способ, в данном случае, это предварительный изгиб листов металла, в противоположную сторону деформации. Точно таким же способом предотвращают деформации при сварке тавровых, а также двутавровых соединений.

Немного иным способом, является техника обратноступенчатой сварки. В данном случае сварное соединение осуществляется в два слоя, и каждый из них выполняется в разных направлениях. Например, первый шов накладывается слева направо, а второй сварочный шов, наоборот.

Простыми словами, каждый последующий слой наплавленного металла должен вызывать противоположное напряжение от предыдущего слоя. Кроме всего перечисленного, существуют и иные приемы отвести излишнее тепло из зоны сварки.

Например, отвод тепла струёй воды или при помощи медных подкладок. При этом важно понимать, что воду для охлаждения металла во время сварки можно использовать не во всех случаях. При сварке некоторых изделий, быстрое охлаждение металла может только усугубить положение, и привести к большим проблемам, чем деформация.

Самым распространенными являются холодные трещины, которые появляются из-за резкого охлаждения сварного шва. Поэтому к данной рекомендации нужно относиться осторожно.

Не менее действенным способом избежать деформаций, является предварительный прогрев заготовок перед сваркой. В таком случае получится избежать резкого перепада температур. В любом случае, следует знать, что если сварка ведётся при пониженной температуре, то прогрев металла перед свариванием является обязательной процедурой.

Ну а если деталь и повело, конечно же, не слишком толстую, до 3 мм толщиной, то ее выравнивание выполняют при помощи молотка. Что же касается изделий большей толщины, то их ровняют посредством гидравлического пресса.

Каким электродом варить трубу 2 мм. Обобщенно о сварке профильной трубы

Приведем общие сведения, которые должен уяснить мастер при работе с трубным прокатом:

под воздействием высокой температуры трубы с профильным сечением в большей мере деформируются, чем круглые изделия;
при расплавлении металла внутреннее пространство трубного проката может заполниться и перекрыться, если же пустотелость изделия крайне необходима, важно контролировать отсутствие капелек металла внутри трубы;
при торцевом соединении металлопроката с профильным сечением из-за неравномерного нагрева или неправильного формирования валиков может появиться высокое напряжение на углах изделия.

Толщина стеночек металлопроката меняется в довольно широком диапазоне значений, но именно сварка тонкостенных труб требует от мастера наличия определенных знаний и навыков.

Способы сварки профильных труб.

Работа с тонким металлом не так проста в сравнении со сваркой инвертором толстостенных труб, так как при работе нужно учитывать ряд важных моментов:

для создания сварных соединений на металлопрокате требуется ток от 10 до 60 А;
электроды для сварки тонкостенного профиля должны иметь диаметр 0,5-2 мм, но никак не более;
шов выполняется в один проход;
качество соединения во многом определяется скорость сваривания;
мастер должен успеть осуществить сварку профиля до того момента, пока рабочие кромки не остынут.

При внимательном изучении описанных рекомендаций, сварка ворот своими руками из профильной трубы не составит труда даже для малоопытного мастера. Если же выполнять такую работу без знания специфики металлопроката, конструкции не получатся надежными, прочными и долговечными.

Не менее важно при работе с профильными трубами не ошибиться с выбором электрода, так как от этого зависят эксплуатационные параметры сварного шва.

Сварщик должен обратить особое внимание на сечение сварной проволоки: чрезмерно тонкий электрод станет причиной нестабильности горения дуги, а электрод с большим сечением может прожигать тонкостенное изделие.

Подбор диаметра сварной проволоки нужно осуществлять с учетом толщины стеночек металлопроката:

если сечение трубы металлопроката не превышает 2-х мм, актуален электрод с диаметром 1,5 мм;
профильная труба с сечением 2-3 мм варится электродом с диаметром 2 мм;
металлопрокат с сечением 4-6 мм требует применения сварной проволоки с диаметром 4 мм.

Важно! Электроды бывают двух видов: плавящиеся и неплавящиеся. Последние используются при сварке металлопроката исключительно в тандеме со специальными присадками из сплавов олова, латуни и других металлов высокой мягкости с примесями фосфатов.

Сварка фермы или иного рода конструкций из металлического профиля может осуществляться разными способами, но наиболее популярны из них следующие варианты: