Сварочные работы с тонкостенным металлом (до 2х мм) — выбор электродов, технология процесса

Процесс соединения двух металлических заготовок перестал представлять проблему после появления сварочного аппарата. Некоторые трудности все-таки остались. К примеру, новичкам непросто в хорошем качестве выполнить работу по свариванию двух тонких металлических листов. В статье детально рассматривается вопрос как правильно варить тонкий металл электросваркой. Забегая немного вперед, стоит сказать, что для выполнения подобных операций применяются технологии и оборудование, позволяющие выполнить работу без деформации сварочного листа и прогорания рабочей области.

Особенности технологии

Чтобы не прожечь металл, нужно как можно быстрее провести электрическую дугу вдоль стыка. Расходник нужно вести равномерно, без остановок в каком-либо месте. Рабочий ток для выполнения таких операций снижается до минимума, ниже которого выполнение операции просто невозможно.

Для сварки тонких листов металла нужен сварочный аппарат с плавной регулировкой силы тока на выходе. Чтобы избавиться от возможных проблем с поджигом сварочной дуги, используются аппараты с напряжением холостого хода не ниже 70В. В процессе сваривания листовых материалов следует внимательно следить за геометрией кромок. Она может деформироваться под воздействием высокой температуры. Чтобы этого не допустить, следует придерживаться нескольких простых правил.

Прежде всего, важно тщательно подготовить заготовки к предстоящей операции. Кромки зачищаются, освобождаются от ржавчины, краски, технических жиров и прочего. Если требуется, заготовки выравниваются и закрепляются. Хорошее и прочное соединение можно получить только при условии ровных и чистых кромок свариваемых заготовок. По завершению подготовительных работ кромки прихватываются через каждые 7-10 см. И только поле этого можно приступать к формированию сплошного шва.

Если планируется сваривать два тонких листа внахлест, то можно установить немного больший ток, чем при соединении встык. Сдвоенные листы заготовок существенно снижают негативное воздействие высокой температуры на поверхность заготовок. Вероятность прожога поверхности уменьшается в несколько раз, а деформация практически не наблюдается.

Опытные сварщики советуют прибегнуть к небольшой хитрости при сварке тонкого металла электродом. Свести к минимуму влияние высокой температуры можно, подложив под заготовки листовую медь. Цветной металл имеет отличную теплопроводность и эффективно отводит избыточное тепло от рабочей зоны. Благодаря этому снижается вероятность деформации листов или прожига металла. Есть нет медного листа, то можно использовать проволоку, которая укладывается в месте сварки.

Подведем итоги

Сваривание тонкостенных металлических конструкций обладает рядом особенностей, что важно понимать неопытному сварщику: нужно знать, какими электродами стоит работать, а также понимать, как правильно варить металл инвертором.

Электроды, применяемые для сварки тонкого металла, нужно перемещать вдоль сварного шва довольно быстро, дабы не давать поверхности остыть. Но в то же время движения не должны быть чрезмерно оперативными, иначе не избежать не проваров, снижающих прочность соединения.

Как варить тонкий металл инвертором

Когда требуется сварить тонкие листы железа с использованием инвертора, то специалисты прибегают к методу обратной полярности. Он состоит в том, что «масса» присоединяется к заготовке, а положительный полюс – к держателю. При таком способе подключения сильнее нагревается электрода, а металл – меньше. благодаря этому минимизируется вероятность прогорания заготовки или деформации кромки. Сварочные работы проводятся быстрее, а шов получается качественным.

Еще одна особенность, позволяющая повысить качество сварки тонкостенных материалов – использование расходников малого диаметра. В нашем случае используются электроды диаметром до 2 мм. Желательно выбирать марки электродов с высоким коэффициентом плавления. Это позволяет снизить силу тока при работе, что положительно сказывается на качестве сварного соединения.

Перемещение электрода по стыку должно быть плавным, а сам он располагается к поверхности металла углом вперед (45-90 градусов).

Технологический процесс

Сварка инвертором тонкого металла
Пошаговая инструкция сварочного процесса позволит справиться с работой без особых сложностей. Для начала, необходимо обеспечить меры безопасности при проведении работы, которые заключаются в использовании защитной одежды – сварочной маски, рукавиц, одежды из плотной грубой ткани. Нельзя использовать резиновые перчатки.

Далее можно руководствоваться следующей инструкцией:

1. Сначала осуществляется настройка тока и подбирается электропроводник для работы с инвертором. Показатель силы тока берется исходя из характеристики металлических деталей. Подбирается нужный диаметр электрода, вставляется в держатель. К детали подсоединяется клемма массы, подносить электропроводник не следует слишком резко во избежание залипания.
2. Зажигание электродуги начинает работу инверторного аппарата. Для активирования дуги следует точечно коснуться электродом под небольшим уклоном места линии сварки. Держать электрод следует до появления на поверхности небольшого красного пятнышка – это означает, что под ним располагается капля раскаленного металла, которая будет способствовать дальнейшему свариванию по всей длине шва.

Электрод держат от места сварки на расстоянии, соответствующем его диаметру.

1. Следуя этим шагам, выбрав определенный способ сварки, имеется большой шанс получить качественный и ровный шов. Образовавшиеся на месте сварки окалины и накипь удаляются небольшим молотком.

Достоинства сварки тонкостенных заготовок инвертором

Благодаря использованию современных аппаратов заметно повысилось качество сварного шва. Если работы были выполнены специалистом с достаточно большим опытом работы, то можно смело утверждать, что металл прогрет нормально, а прожогов и температурной деформации нет. Дело в том, что постоянный ток позволяет выбрать минимальную мощность. Возможность прогорания металла сводится к минимуму и допускается только неопытными пользователями.

В сварочных аппаратах имеется микропроцессорное управление, что позволяет избежать сбоев в работе оборудования, получить на выходе идеальный для данного вида работ ток. К недостаткам инвертора относится его нестабильная работа в условиях низких температур. Даже брендовые модели при отрицательной температуре сбоят.

Выбор режимов и электродов

При сваривании тонкостенных конструкций рекомендуем использовать аппараты инверторного типа. Если сравнивать с агрегатами трансформаторного типа, инверторы создают более стабильную дугу, а диапазон регулировки сварочного тока при этом гораздо выше. Дополнительные функции, типа «антизалипание электрода», способны облегчить выполнение работ.

Рабочие параметры устанавливают исходя из толщины изделия, при этом зависимость имеет прямой характер – чем тоньше заготовка, тем меньше должна быть величина сварочного тока.

В технических справочниках указано, что тонкостенным считают такое изделие, толщина стенок которого не превышает 5 мм. Практика показывает, что определенные проблемы начинаются при работе с металлом толщиной менее 3 мм.

В качестве примера приведем рекомендуемое сечение электрода и силу сварочного тока, в зависимости от толщины заготовки:

Как видите, амперные характеристики невозможно указать точно, по причине различия характеристик различных сортов металла. Оптимальные параметры подбираются опытным путем.

Функция регулировки режима розжига дуги поможет избежать прогаров на стартовом участке. Это позволит приступить к работе непосредственно в зоне стыковки. В противном случае рекомендуем производить розжиг на толстом участке с последующим переносом дуги в рабочую область.

Следует помнить, что тонкие электроды плавятся гораздо быстрее, чем обычные. При сварке участков равной длины расход тонких стержней будет выше. Требования к материалам изготовления электродов не отличаются от стандартных требований при выполнении сварочных работ – основа электрода должна соответствовать базой поверхности изделия.

Некоторые агрегаты имеют функцию выполнения работ в импульсном режиме, который прекрасно справляется с тонким металлом – прерывистая дуга не дает поверхности перегреваться.

Особенности сваривания тонких оцинкованных листов

Чтобы сварить оцинкованную сталь придется полностью очистить от цинка соединяемые кромки. Для этого можно использовать шлифмашинку или ручные абразивные материалы.

Можно избавиться от оцинкованного слоя путем выжигания с помощью сварочного аппарата. Но при этом сварщику нужно быть особо осторожным. Пары цинка токсичны для человека и при попадании внутрь способны вызвать сильное отравление. Работать можно только на открытой площадке или внутри помещения при условии наличия на рабочем месте мощной вытяжки.

Приемы

Для получения качественного неразъемного соединения используют следующие приемы:

1. Внахлест. При наличии запаса длины соединяемых изделий, данный способ позволит надежно соединить их, благодаря большей площади контакта. При этом необходимо тщательно следить за прогревом поверхности, во избежание прожогов.
2. Точками. Метод позволяет избежать перегрева поверхности. Применяется при соединении особо тонких листов. Рекомендуемый шаг точки – три величины сечения электрода.
3. С дополнительным электродом. В этом случае необходимо очистить анод от флюсового покрытия и уложить вдоль линии сварки. Места укладки тщательно проваривают. Технология подходит для заделки одиночных отверстий.
4. Обратной полярностью. Применение способа предусматривает подключения держателя к плюсу, а массы – к минусу. При этом поверхность нагревается быстрее, чем электрод, что снижает риск прожога.
5. При сварке металлов разной толщины применяют следующий способ: розжиг дуги выполняют на более толстом элементе, а затем переносят ее на более тонкую часть.

Сварка листового металла встык осуществляется двумя способами:

• с отбортовкой кромок;
• на подкладке.

Кроме того, медную пластину рекомендуют подкладывать с целью отвода тепла от стали, ввиду большей теплопроводности. Это позволяет избежать прожогов изделий.

Основные способы соединения

Техника выполнения работ зависит от применяемого сварочного оборудования и расходных материалов. Рассмотрим особенности соединения в зависимости от технологии, за исключением сварки плавящимися электродами, которая была рассмотрена выше.

Неплавящимися графитовыми электродами

Данный способ получил особое распространение при работе с тонкостенными изделиями профессиональными сварщиками. Существует два способа достижения цели:

• Использование присадочной проволоки;
• Метод оплавления с последующим стыкованием.

Второй способ применяется чаще, поскольку оплавление исключает использование дополнительных присадочных материалов, что влияет на себестоимость работ. Суть метода заключается в температурной обработке соединяемых кромок до изменения агрегатного состояния поверхности. При этом создаются условия для соединения материала. Обладая определенными навыками можно создать герметичное соединение без выгорания отдельных участков.

Проволоку используют в качестве наполнителя для различных полостей и пустот. Величина сечения материал изготовления должны соответствовать характеристикам обрабатываемой детали.

Очень тонкий металл

В этой проблемой чаще всего сталкиваются работники станций технического обслуживания, при ремонте элементов кузова автомобилей. Современные производители транспорта используют листы, толщина которых не превышает 0,8 мм. Таким образом, использование аппаратов инверторной сварки не представляется возможным, за исключением аварийных случаев.

Основным способом решения проблемы считают использование накладок из более толстого материала, который играет роль каркаса будущего соединения.

Особенности работы с оцинкованной сталью

При работе с оцинковкой рекомендуем снять защитное покрытие ручным или механическим способом. В противном случае цинк будет выгорать в процессе соединения, что может привести к отравлению работника его парами.

На промышленных предприятиях для подготовки изделия используют направленное пламя, выжигающее цинковый слой.

Ввиду незначительной толщины специалисты рекомендуют применять точечный метод соединения.

Электроды для сваривания

Выбор электродных стержней зависит от характеристик и свойств свариваемого металла, таких как толщина, температура плавления.

Важно чтобы температура плавления свариваемого материала была близка к температуре плавления электродного стержня. Выше мы представляем вам несколько таблиц, которые помогут вам правильно подобрать электрод.

Если нам необходимо варить низколегированные или углеродистые стали, тут нам помогут электроды марок МТГ-01К, МТГ-03. Еще они могут маркироваться как ЛЭЗ-МР.

Они нетребовательны к чистоте металла и могут сваривать загрязненные, окисленные, влажные поверхности.

Чаще всего их применяют для монтажных работ, например, сваривают стыки труб. Но не забывайте – результат при сваривании неподготовленного материала будет всегда хуже.

Значение силы тока устанавливаем, отталкиваясь от толщины листа. Зависимость тут прямая – чем толще лист мы варим, тем выше силу тока мы должны установить, чтобы его расплавить.

Ниже вы можете увидеть, как сила тока и диаметр электродного стержня зависит от толщины свариваемого листа.

Практические советы

Перед процессом опытные сварщики рекомендуют ознакомиться с полезными советами:

1. Изначально следует тренироваться на лишних остатках и бракованных изделиях.
2. При инверторном способе выбирается небольшая мощность, потому что запрещено разрывать работу между электродом и железным листом.
3. Для любой операции необходимо надевать защитную одежду и дополнительные аксессуары, например, термоустойчивые перчатки, невоспламеняющуюся куртку, прочный шлем, очки.
4. Специальная подкладка уменьшает вероятность прожечь отверстия, поэтому варить тонкий металл легче.
5. Меньшая дуга исключает перегревание обрабатываемого места.

Качественная сварка тонкого листового металла осуществляется на специализированном оборудовании. Главное подготовить изделия, отвести лишнюю температуру, выставить ток.

Особенности сварки тонколистового металла электродом

Проблемы, возникающие в ходе сваривания тонкого металла, похожи на брак при работе с толстостенными заготовками. Соединение листов толщиной меньше 2 мм затруднено несколькими факторами:

1. Из-за малой толщины часто прожигается металл при неверной установке тока или медленном ведении электрода.
2. Если, опасаясь прожога, сварку тонколистового металла проводить слишком быстро, останутся несоединенные места. Не проваренные участки также остаются при увеличении длины дуги, из-за чего кромки прогреваются слабо, а расплав растекается по поверхности. После очистки шов не будет герметичным, уменьшится его стойкость к излому и разрыву.
3. При сварке по тонкому металлу с обратной стороны стыка образуется выпуклый валик. Проблему наплыва решают подкладыванием подложек, снижением силы тока, изменением способа наложения шва.
4. Из-за сильного нагрева возможна деформация заготовок в виде волн и изгибов. Их после остывания выправляют резиновым молоточком, если нет особых требований по внешнему виду. В противном случае перед свариванием тонкого металла принимают меры для предотвращения перегрева.
5. Из-за неумения держать короткую дугу или при установке малого тока, у новичков нередко залипают электроды при сокращении промежутка между ними и стыком. Шов становится не равномерным и не качественным.

Виды дуговой сварки

Первый вариант мы уже описали, это непрерывное сваривание, при котором электрод ведется с постоянной скоростью. Однако этот способ подходит скорее для опытных сварщиков, так как правильную скорость выбрать не так уж и просто.

Будете варить слишком быстро – шов не проварится по всей длине, слишком медленно – лист перегреется, деформируется, либо образуется дыра.

Поэтому более популярным является следующий способ, при котором электрод периодически отрывается от поверхности. Третий способ – точечный.

При этом способе варят при помощи легких касаний. При каждом из этих способов надо обязательно следить за температурой в сварочной зоне и избегать перегрева металла.