Как проводят сваривание изделий из тонкого металла при помощи электродов

Сварка нержавеющих труб

Сварка труб из нержавеющей стали электродами является популярным видом соединения подобных изделий. Сварочные работы с трубами проводятся электродами с основной или рутиловой обмазкой. Сварочный процесс плавящимся расходником осуществляется на постоянном токе обратной полярности.

Сварка нержавейки постоянным током обладает несколькими преимуществами: малое разбрызгивание металла; простота процесса для сварщика; подходит для работы с тонкостенными трубами; качественный шов.

Вольфрамовые электроды для сварки труб из нержавеющей стали работают на постоянном токе прямой полярности. Преимущества данного способа:

  • надежная защита от воздействия кислорода, которое может привести к окислению;
  • устойчивая дуга;
  • соединение обладает высокой коррозийной стойкость.

Независимо от выбранного способа соединения, технология сваривания нержавеющих труб включает три этапа:

Подготовительный делится на две части: подготовка исполнителя и подготовка основного материала. Для сварщика должны быть подготовлены спецодежда и защитная маска. Нержавеющие трубы нужно зачистить от от различных загрязнений: коррозия, краска и т.д. Стыки и площадь возле них следует обработать металлической щеткой или наждачной бумагой.
Сварочный процесс начинается с зажигания электрода и возбуждения дуги

Важно в ходе работ удержать дугу. Затем осуществляется соединение.
Важным этапом является проверка качества шва

Перед этим необходимо отбить шлак.

Электроды для труб из нержавейки:

ОК 63.20 предназначены для сварки точками, т.е. процесс производится при кратковременном поджиге и гашении электрической дуги.

Небольшой видеоролик для наглядности.

Сварка тонкого металла инвертором

Возможности инвертора в полной мере реализуются при сварке металлопроката толщиной менее 2 мм. Сваривание таких материалов производится на небольших сварочных токах и требует высокой стабильности сварочного процесса, что без проблем реализуется при использовании аппарата с инверторным источником тока. Тонкие металлические листы легко прожечь при возникновении короткого замыкания в сварочной дуге. Для предотвращения этого явления в инверторах предусмотрена специальная функция, автоматически понижающая величину тока на время возникновения короткого замыкания. Другая полезная возможность инверторов — это подбор оптимальных параметров при поджигании дуги, что позволяет избежать непроваров и прожогов на начальном участке сварного шва. Кроме того, в процессе сварки инвертор способен адаптивно поддерживать нужную величину рабочего тока при колебаниях размеров сварочной дуги.

Преимущества сварки инвертором выпрямителем

Металлы с тонкими размерами имеют низкую материалоемкость, поэтому их потребность в сваривании, является широко востребованным в промышленных сферах. В принципе не нужно иметь большие навыки, что бы соединить металл, благодаря постоянству сварочной дуги и получению качественных итоговых показателей. В большинстве случаев, где основной ценностью является качество свариваемого шва, инверторы используют дляаргонно-дуговогосваривания. Если процесс сваривания осуществляется при помощи полуавтомата, то инвертор может контролировать перемещение металла, и уменьшать его разбрызгивание.

Самой передовой технологией является плазменное дуговое сваривание. Когда применяется такого вида сваривание, то увеличивается производительность труда, за счет изменений в скорости резки, при этом сформировавшаяся дуга постоянна.

К сварочному оборудованию следуют относиться аккуратно и бережно, во избежание различных неисправностей. Техника может выдавать неверные параметры, и в итоге может быть нарушена эксплуатация детали. Если не удается осуществить процесс сваривания при включенном аппарате, требуется первым делом проверить осмотреть кабеля. Если сварочная дуга будет недостаточно сильной, необходимо проверить ток, из-за которого инвертор может не работать, в противном случае следует отдать в сервисную службу по ремонту данных аппаратов, вероятной проблемой будет нарушение в работе модуля.

Как верно подобрать аппарат для сваривания

Перед тем как приступать к покупке данного аппарата, следует определить, с какими металлами в основном будет осуществляться работа. Необходимо учитывать параметры свариваемого материала, а электроды нужно подбирать соответственные по составу с металлом или с толщиной заготовки. Параметры тока регулируются на требуемые качества и состав металла, и его размеры.

Существует три режима, в которых может осуществляться работа аппарата для сваривания:

·Крайний;

·Средний;

·Продолжительный.

Когда напряжение в электросети будет снижено примерно до 190В, то произойдет низкое осуществление ампер во время процесса. Не рекомендуется использовать кабеля, которые имеют длину 15 метров и выше, поскольку распределение по ним тока, так же приведут к низкому сварочному току.

Не стоит забывать о том, что рекомендуется вести учет электрической питающей сети, поскольку при низкой величине требуется использовать аппараты, которые могут работать в колебании напряжений 220В плюс-минус 5%. Аппараты, которые имеют холостой ход, такими можно осуществлять работу во влажных комнатах, различных подвалах или канализационных системах.

Эксплуатацию инвертора не производят, если данная температура ниже 0 градусов по Цельсию, а резкие перепады могут привести к образованию конденсата внутри схем.

Виды тонколистовой металлической сварки и ее особенности

Соединять листы тонкого металла приходится довольно часто. Множество деталей и механизмов изготовлено из таких материалов:

  • катера;
  • моторные лодки;
  • автомобили.

Хорошо сделанная сварка возможна лишь после изучения тонкостей данного процесса.

Главная особенность соединения тонкого металла состоит в вероятности его повреждения электродами с образованием непригодного для эксплуатации изделия. Неумелое обращение с электродами приводит к созданию слабого сварного шва и некачественному соединению поверхностей металла. Создать правильную сварную дугу под силу лишь опытным мастерам, обладающим навыками по подбору величины тока для сварки.

Еще одна особенность – подготовка края металлической пластины к сварке. Учитываются положение соединяющего шва и толщина листа, подлежащего свариванию.

Техники и методы сварки тонких листов металлов

Иногда тонкие листы нужно сваривать под углом. В этом случае удобнее использовать метод отбортовки: кромки листа отгибают на необходимый угол, скрепляют короткими поперечными швами через каждые 5-10 см. После сваривают как говорилось выше: непрерывным швом сверху-вниз.

В видео показано, как варить тонкий листовой металл электродом при помощи сварочного инвертора. Используется метод отбортовки: края деталей отгибаются, потом прихватываются в нескольких местах короткими швами. После идет сварка тонким электродом толщиной 2 мм.

https://youtube.com/watch?v=WhtS9M_Ohog

Не всегда получается при сварке без отрыва избежать прожога. Тогда можно попробовать отрывать на несколько мгновений дугу, а затем снова опускать электрод в то же место и продвигать его еще на несколько миллиметров. Так, отрывая и возвращая дугу, и варить. При таком методе получается, что металл за время отрыва дуги успевает остывать. На видео вы увидите, как изменяется цвет места сварки после того, как электрод убрали. Главное — не дать металлу остыть лишком сильно.

Сварка тонкого металла с отрывом дуги продемонстрирована в первой части видео. Способ стыковки — внахлест (одна деталь перекрывается второй на 1-3 см), используется электрод с рутиловым покрытием (для конструкционных и низколегированных сталей). Затем показана сварка нержавейки нержавеющим электродом с основной обмазкой, и в завершение тем же электродом из нержавейки проварен стык черного металла. Шов, кстати, получился более качественным, чем при использовании рекомендованных электродов.

https://youtube.com/watch?v=7Zl6lPVKNkM

О выборе электродов для сварки инверторным аппаратом читайте тут.

Если при сварке тонкого металла не требуется создание непрерывного шва, используют точечный шов. При таком способе сварки небольшого размера прихватки находятся на небольшом расстоянии один возле другого. Такой способ называется прерывистым швом.

Так выглядит прерывистый шов на тонком металле

Вообще варить сваркой тонкое железо встык сложно. Внахлест проще: не так перегревается детали и меньше шансов, что все «поведет».

О типах сварных швов и соединений читайте тут. 

При электросварке тонкого металла встык можно между листами проложить тонкую проволоку диаметром 2,5-3,5 мм (можно оббить обмазку на поврежденных электродах и использовать их). Ее располагают так, чтобы с лицевой стороны она была вровень с поверхностью металла, а с изнаночной выступала почти на половину диаметра. При сварке дугу ведут по этой проволоке. Она и принимает основную термическую нагрузку, а свариваемые листы металла прогреваются периферийными токами. При этом они не перегреваются, их не коробит, шов получается ровный, без признаков перегрева. После удаления проволоки с трудом удается рассмотреть следы того, что она присутствовала.

Так выглядит шов при сварке тонкого металла встык с проложенной снизу термоотводящей проволокой

Еще один способ — под место стыка положить пластины меди. Медь имеет очень высокую теплопроводность — в 7-8 раз выше, чем у стали. Уложенная под место сварки она значительную часть тепла отбирает, не допуская перегрева металла. Этот метод сварки тонких металлов называют «с теплоотводящими подкладками».

Как сварить беседку из металла читайте тут. Возможно, вам будет интересно прочесть как сделать мангал из газового баллона или металла? Вещь нужная и для освоения сварки подходящая.

Устройство аппарата для соединения тонкого металла

В первую очередь необходимо изучить устройство механизма для сварки, которое весьма сложно из-за использования в работе высоких величин напряжения, силы тока, максимальных частот. В процессе работы наблюдается двукратное преобразование напряжения от переменного, в 220 В, к постоянному и высокочастотному. В состав инвертора входят импульсные аккумуляторы, состоящие из модулей. Цифровые процессоры с программирующими микросхемами согласовывают работу элементов аппарата для сварки.

Инвертор способен выполнять несколько программ:

  • ликвидировать напряжение на сварочной дуге при замыкании;
  • создавать дополнительный импульс тока;
  • обеспечивать разрушение преград из жидкого металла при короткодуговой сварке.

Основы ручной сварки

При сварке плавящимся электродом он является источником и плавящей металл дуги, и вносимого в шов металла. Для защиты зоны расплавленного металла (сварочной ванны) используется специальная флюсовая обмазка, покрывающая электрод. В зависимости от назначения электрода состав обмазки изменяется. Также от него очень сильно зависит характер горения электрода, легкость поддержания дуги и качество шва.

  • Кислое покрытие содержит в качестве базового компонента оксиды железа и кремния. При его использовании металл в сварочной ванне активно кипит, что позволяет удалять газовые поры из шва. Сварка электродами с кислым покрытием может вестись на переменном и постоянном токе любой полярности. Шов хорошо идет даже по загрязненному металлу, так как посторонние включения окисляются и выводятся из ванны со шлаком. Главный недостаток этого типа обмазки – склонность шва к растрескиванию, из-за чего электроды такого типа применяют только на неответственных соединениях деталей из вязких низкоуглеродистых сталей.
  • Для обмазки электродов с основным покрытием используется в основном фторид и карбонат кальция. При горении электрода с основным покрытием активно образуется углекислый газ, защищающий сварочную ванну от окисления атмосферой. Не раскисляющийся шов получается прочным, без склонности к кристаллизации и растрескиванию. Обратная сторона этого плюса – высокие требования к чистоте поверхностей, так как шлак при сварке электродами с основным покрытием отделяется плохо. Сварка ведется постоянным током с обратной полярностью.
  • Электроды с рутиловым и рутилово-целлюлозным покрытием наиболее универсальны, могут использоваться на всех видах тока (некоторые составы обмазок при работе на постоянном токе требуют определенной полярности). Сварочная ванна раскисляется умеренно, что позволяет отделять шлаки и газовые включения, но при этом сохраняется и достаточная прочность шва.

Толщина электрода определяет необходимый для стабильного горения дуги ток, а, следовательно, и тепловую мощность дуги. Поэтому сварку тонкого металла (листового железа, тонкостенных труб) производят тонкими (1,6-2 мм) электродами на небольшом токе. Точное значение тока зависит от многих параметров: типа электрода, направления ведения шва и указывается в виде таблицы на упаковке с электродами. Существует следующая классификация швов:

  • Нижний шов – самый простой. Свариваемые детали лежат горизонтально, сварочная ванна стабильна, так как сила тяжести направлена вниз. Это наиболее простой вид шва, с которого начинается обучение любого сварщика.
  • Горизонтальный шов ведется в том же направлении, но при этом требуется гораздо большее мастерство сварщика, чтобы удердать металл в ванне.
  • Вертикальный шов еще сложнее. При этом электрод ведется снизу вверх, чтобы не давать расплавленному металлу вытекать из сварочной ванны. В противном случае шов получается неравномерный, с наплывами и неглубоким проваром.
  • Самый сложный шов – это потолочный, так как во время сварки шов сварочная ванна находится над электродом. Отработанная техника сварки потолочным швом – признак высокой квалификации электросварщика.

Для многих сварщиков становится серьезным испытанием сварка труб – ведь при этом нижний шов плавно переходит в вертикальный, а затем в участок потолочного. Следовательно, нужно иметь хорошую практику во всех этих видах швов.

В тексте упоминалось уже такое определение как «полярность тока». Она сильно влияет на процесс сварки постоянным током, а при использовании ряда электродов должна быть строго определенной.

  • При сварке прямой полярностью на массовом зажиме аппарата положительный потенциал, на держаке – отрицательный. Так как при горении дуги за счет эффекта «бомбардировки» электронами в ионизированном газе положительный электрод (анод) нагревается сильнее отрицательного (катода), при сварке прямой полярностью детали нагреваются сильнее, а сам электрод расходуется медленнее. Прямая полярность используется для получения глубокого провара массивных деталей и резки металла.
  • При сварке обратной полярностью сильнее нагревается электрод. Обратная полярность используется при сварке тонкого металла во избежание прожогов. Одновременно с этим более быстрая наплавка металла вынуждает вести шов быстрее, что также способствует меньшему нагреву деталей. Ряд обмазок требует для правильной их работы строго обратной полярности независимо от условий сварки.

Процесс работы с использованием сварочного аппарата

Много чего можно создать своими руками в квартире или на даче, используя сварку. Отремонтировать машину, соединить металл значительно проще, если использовать инвертор.

Для работы необходимо приготовить:

  • электроды;
  • сварочный аппарат;
  • перчатки;
  • тиски;
  • молоток;
  • щетку;
  • маску для защиты лица;
  • спецодежду из плотной ткани;
  • тару с водой для ликвидации возможных очагов возгорания.

Важно перед началом сварки убедиться в соответствии напряжения в аппарате и рабочей сети. Необходимо осмотреть штепсель, розетку и кабель и проверить их исправность

Категорически запрещено работать на неисправном оборудовании.

Аппарат для сварки помещают на твердую поверхность, предварительно проверив его заземление. Изучив толщину изделий, выбирают электроды. С помощью рукоятки на аппарате фиксируют необходимую величину тока.

Прежде чем соединять металл инвертором, необходимо заготовки очистить от грязи и ржавчины. Затем металлические листы зажимают в тисках. Электрод помещают в отверстие держателя. Дугу создают с помощью касания и постукивания по металлической пластине. После образования дуги необходимо не отпускать ее, проводя электродом по листу. Требуется следить за величиной тока, чтобы дуга была сплошной и яркой. Когда сварочный шов остынет, молотком удаляют частицы шлака, а поверхность полируют до появления стойкого блеска.

Проблемы сварки тонкостенных изделий

Основные проблемы, которые возникают в процессе сварки электродами тонкого металла, схожи с обычным браком при некачественном соединении.

  • Прожигание заготовки.
  • Прилипание электрода.
  • Деформация материала.

Прожигание — наиболее частое явление в работе с тонкостенными конструкциями. Это следствие неправильно выбранной силы тока. Именно избыток мощности способствует быстрому расплавлению металла и образованию отверстий.

Прилипание электрода возникает в двух случаях: при малой силе тока и близкому подношению кончика расходника к поверхности металла. Эти два негативных фактора способствуют образованию неравномерного соединения и, как следствие, падает качество сварки.

Не проваренный шов — это частая ошибка, допускаемая новичками в сварочном деле. Боясь прожечь металл, кончик электрода удаляется на большое расстояние и расплав попросту растекается по поверхности. В итоге, во время зачистки оказывается, что шов неравномерный и есть не соединенные участки.

Деформации также довольно частое явление при сваривании тонколистового металла. Это следствие воздействия высоких температур.

Как же осуществляется сварка тонкого металла и какие существуют пути решения проблемы брака?

Специфика сварки тонких металлов инвертором

Лист металла признается тонким, если его толщину не превышает показатель 3 мм.

Большое число конструкций разного назначения изготавливается из стали с такой толщиной:

  • кузова легковых автомобилей;
  • емкости для хранения разного рода жидкостей;
  • трубки маленького диаметра и др.

Особенности сварки тонкого металла.

Сварка тонколистового металла на крупных промышленных производствах реализуется с помощью специального оборудования, способного обеспечить сварному шву оптимальные параметры: долговечность, прочность, стойкость к механическому воздействию, коррозии. Такое оборудования стоит больших денег, поэтому не применяется в бытовых целях.

Мастера в домашних условиях могут применять полуавтоматическую сварку, но в большинстве случаев все же работа с тонкостенным изделием осуществляется ручными агрегатами.

Столь специфический по параметрам материал требует от мастера определенных навыков, иначе изготовить высококачественные швы на тонких металлических листах ручной сваркой не выйдет.

Сварка жести с незначительной толщиной в небольших ремонтных мастерских, на СТО или в домашних условиях на даче может сопровождаться рядом проблем, если не владеть определенными нюансами процесса.

Схема сварки тонкого металла.

Опишем их подробно:

Крайне важно выставить правильные настройки на инверторе и подобрать актуальный конкретным условиям электрод. Если этого не сделано, можно пропалить металл или оставить на нем непровары

Ввиду особой тонкости свариваемого материала он часто прожигается, из-за чего изделие сквозит дырами. Подобные оплошности происходят при неправильном подборе силы тока и медленном ведении электродом по поверхности.

Часто сварка металлических листов толщиной 2мм осложняется иной проблемой – с обратной стороны свариваемой поверхности выступают валикообразные наплывы, не смотря на то, что с лицевой части сварной шов выглядит идеально.
Происходит это из-за того, что металл сварочной ванны тонкостенных профилей под влиянием силы тяжести давит на шов и продавливает его на тыльную сторону поверхности. Исправить ситуацию можно с помощью специальной подложки, снижения силы тока, изменения техники выполнения сварного шва.

При перегревании листовой стали расширяются межмолекулярные составляющие материала с толщиной 1 мм, что ведет к его деформации.
Конструкция вытягивается в зоне перегрева, поверхность идет волнами, так как края изделия остаются холодными. В случае не ответственных изделий можно попытаться исправить форму резиновыми молотками, но в других ситуациях потребуется применить определенное чередование наложения сварного шва по всей его длине.

Если спешить при прохождении стыка, можно оставить не проваренные участки, что снижает герметичность сварного шва и делает изделие непригодным для наполнения жидкостями. Не прожечь при сварке поверхность и создать действительно долговечный шов позволит правильный подбор силы тока и скорости перемещения электрода.

Если не знать, каким электродом стоит варить металл, можно испортить изделие. Ведь от правильности подбора сварной проволоки во многом зависит будущие эксплуатационные параметры металлической конструкции.

Оптимальный вариант для сварки тонкостенных металлических изделий является электрод с диаметром 2-3 мм и качественным покрытием.

https://www.youtube.com/watch?v=Z8s_-2IDn0s

Лучшие электроды с основным покрытием

Kobelco LB-52U

350

(за кг)

Эти электроды производятся в Японии дочерним предприятием одного из крупнейших металлургических концернов этой страны – Kobe Steel, Ltd. Их назначение – ответственная сварка узлов из низкоуглеродистых сталей, где конструктивно отсутствует возможность двухсторонней проварки, например, при сварке трубопроводов. Отсюда и высокие требования к пластичности шва и минимальному количеству остаточных шлаков, не выводимых из объема сварочной ванны. Можно сказать, что японцам это удалось: электроды LB-52U действительно способны создать ровный шов без раковин и неравномерного провара, отлично разгораются и держат дугу. Прочность шва – до 588 Н/мм2.

Естественно, примененное основное покрытие обусловило и ряд специфичных особенностей использования электродов – перед применением обязательна прокалка при температуре до 300 градусов для удаления влаги, в противном случае и горение электрода, и качество шва ощутимо ухудшаются. Также будет ощутима и разница швов, сваренных на постоянном и переменном токе.

Основные плюсы:

  • Прочный и вязкий шов высокой чистоты.
  • Легкое ведение шва в любом направлении.

Минусы:

Высокая чувствительность к отсыреванию.

9.5
/ 10

Рейтинг

Отзывы

Одни из лучших электродов для использования на стационарном посту, но при работе на выезде они не так удобны, особенно при ремонте трубопроводов – слишком быстро набирают влагу.

ОЗЛ-8 (ЛЭЗ)

500

(за кг)

Электроды предназначены для сварки сталей с высоким содержанием хрома и никеля, в первую очередь – нержавеющих. Допускается использование только на постоянном токе обратной полярности, короткой дугой.

При соблюдении этих условий сварщик может положить прочный шов с минимальной склонностью к коррозии и подкалке, что дает возможность применения электродов ОЗЛ-8 при сварке высоконагруженных узлов, в том числе и работающих в условиях знакопеременных нагрузок. После сварки образуется небольшое количество шлака, который легко отделяется. Шов не растрескивается при остывании, однако следует избегать его резкого охлаждения для исключения вероятности кристаллизации, значительно снижающей прочность.

Перед применением обязательна прокалка обмазки при высокой температуре (до 300 градусов).

Основные плюсы:

  • Достаточно доступная (для своего класса) цена.
  • Легкость ведения шва.

Минусы:

Значительное ухудшение характеристик при увлажнении.

9.1
/ 10

Рейтинг

Отзывы

Хотя это и не самые дорогие электроды по нержавейке, но работать ими вполне можно – шов ровный и прочный, не покрывающийся коррозией.

УОНИ 13/55

100

(за кг)

Одни из самых часто используемых при сварке ответственных деталей из углеродистой сталей электроды с основным покрытием. Их отличает не только высокая прочность шва, но и его стойкость к знакопеременным нагрузкам – постоянное циклическое воздействие сжатия и растяжения не приводит к быстрому образованию усталостных трещин. Основная заслуга в этом – материала обмазки: его напоминающий смолу расплав эффективно выводит из зоны сварки все шлаки, исключая появление в остывшем шве шлаковых язв – основных концентраторов напряжения. После остывания шлак приобретает характерный вид застывшего стекла, легко скалывается со шва.

Увы, именно эта обмазка одновременно является и минусом электродов УОНИ: их трудно разжечь (начинающему сварщику это зачастую удается только после длительных попыток), повторный розжиг даже после небольшого перерыва уже требует зачистки конца электрода: расплав обмазки моментально «схватывается» на кончике, изолируя металл. Однако, набравшись опыта, сварщик начинает понимать все достоинства электродов данного типа, получая прочные и одновременно эстетичные швы.

Основные плюсы:

  • Высокая прочность шва, устойчивость к циклическим нагрузкам разной направленности.
  • Надежное удаление шлака из сварочной ванны.

Минусы:

  • Трудный розжиг.
  • Ведение шва требует привыкания к особенностям именно этого типа электродов.

8.9
/ 10

Рейтинг

Отзывы

Это не электроды для любителя, а инструмент для профессионала, способного управиться с «характером» УОНИ. Но они того стоят.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector