Особенности и способы сварки оцинкованной стали: критерии выбора оборудования

Применение инвертора

Аппаратом для электродуговой ручной сварки целесообразно варить сталь толщиной не менее 1,5 мм. Более тонкий металл легко прожигается и требует определенной сноровки при работе и чувствительной регулировки аппарата. Сварка производится при обратной полярности тока, при котором на деталь крепится клемма «минус», а на держатель – «плюс».

Скорость проварки шва должна быть меньше, чем при сваривании стали такой же толщины. Это снижение должно составлять не менее 10% и не более 20%. Отличается сила тока:

• Если сварка производится обычными электродами ОЗС-4, УОНИ-13/45 и 13/55, МР-3, то сила тока должна быть меньше на 5-10А, чем для неоцинкованной стали.
• Если сварка выполняется электродами для оцинковки ЦУ-5, ЦЛ-20, ЦЛ-39 и другие, то сила тока устанавливается на 10-50А больше, при этом зазор между свариваемыми элементами должен быть больше, чем при соединении неоцинкованной стали такой же толщины.

Электрод наклоняется к заготовке не более, чем на 45°, иначе может произойти прожигание металла. Инвертор требует аккуратной настройки силы тока и стабильного напряжения, поскольку при малом токе шов будет не проварен, а слишком высокая сила тока также приведет к сквозному прогоранию соединения и испарению цинка на большой площади поверхности. При перепадах электричества возможно прилипание электрода к металлу и нарушение целостности шва.

Выбор марки электрода должен производиться с учетом требований к шовному соединению:

• Электроды с рутиловым покрытием обеспечивают более прочное соединение, но шов будет требовать дополнительной антикоррозионной обработки.
• Электроды с содержанием сильноосновных флюсов качественно герметизируют шов, обеспечивая ему надежную защиту от коррозии, но прочность шва будет снижена на 15-25%.

Примерный режим применения электродов представлен в таблице.

Наибольшая сложность при ручной сварке – это правильное регулирование силы тока и времени контакта электрода с поверхностью.

Расходные материалы

Как вы понимаете, именно расходные материалы играют самую главную роль при сварке оцинкованных деталей. Каким бы профессиональным ни был бы ваш сварочный аппарат, вы просто не сможете сделать правильный шов, если подберете неподходящие расходники. Далее мы поговорим о присадочной проволоке и электродах, которые упрощают процесс сварки цинковых изделий.

При выборе проволоки обращайте внимание, чтобы она имела невысокую температуру плавления. Обычно такая проволока содержит в своем составе много меди

Рекомендуем присадочную проволоку с температурой плавления от 900 до 1100 градусов по Цельсию. При работе с такой проволокой сам присадочный материал будет плавиться, а сталь нет. Такой подход больше похож на пайку, чем на сварку, но поверьте, соединение будет очень прочным.

Самая популярная проволока для сварки оцинкованных деталей — CuSi3. Шов, полученный с ее помощью, получается не самым прочным, но зато с ним потом удобно работать и подвергать механической обработке. Из-за кремния в составе такая проволока начинает растекаться при плавлении, так что следите за тем, какие легирующие вещества есть в составе этого присадочного материала.

Нередко применяется также проволока CuAl8 и CuSi2Mn. CuSi2Mn формирует очень прочный шов (при условии, что в составе есть марганец), но его затем очень трудно обрабатывать. Обработка отнимает намного больше сил и времени. CuAl8 используется при сварке металлов, которые покрыты цинком и алюминием.

Рекомендуем использовать в процессе пайки короткую дугу. Так она будет гореть гораздо стабильнее. Если использовать длинную дугу, то она будет нестабильной из-за цинковых испарений. Эта проблема особенно трудно решаема при сварке деталей с толстым слоем цинка.

Следите, чтобы металл не разбрызгивался. Для этого можно варить методом, когда используется короткий импульс тока. Ну а защитный газ дополнительно упростит процесс сварки.

Сварка цинка также предполагает правильную настройку сварочного оборудования. Рекомендуем установить маленькую силу тока, это поможет держать под контролем длину и стабильность сварочной дуги. При небольшом токе металл не будет перегреваться, а вместе с ним и цинк не будет испаряться в большом количестве. Вы уже получите лучшее качество просто установив небольшую силу тока.

Если вы варите полуавтоматом, то выберите режим «Synergic». Такая настройка есть не во всех сварочниках, но не пренебрегайте ею, если ваш полуавтомат способен работать в таком режиме. С его помощью можно в автоматическом режиме настроить многие параметры сварки, а значит улучшить качество шва.

Суть этого режима крайне проста: производитель еще на заводе подбирает оптимальные настройки для разных типов присадочных материалов и компонует их в так называемые пресеты (набор настроек, которые можно выбрать, нажав одну кнопку). Вам только нужно выбрать один пресет, а остальные настройки аппарат выберет сам

 Так вы упростите и оптимизируете свой труд, вы больше времени потратите на формирование шва, чем на настройку сварочника, а это очень важно

Если вы все же решили использовать инвертор и электроды для оцинкованной стали, то можно применять стержни, предназначенные для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. У таких электродов зачастую рутиловое покрытие, а это большой плюс. По нашему опыту можно смело приобретать электроды марок АНО-4, МР-3, ОЗС-4, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50.  Вы без проблем найдете их в большинстве специализированных магазинов. Они стоят недорого и при этом обеспечивают удовлетворительное качество сварного соединения.

Выбираем электроды для сварки труб

Подбор электродов для сварки труб — это основополагающий процесс, от которого в результате будет зависеть качество шва и его надёжность

Учитывать нужно абсолютно все нюансы, даже самые незначительные, но, к сожалению, многие сварщики, в том числе и профессионалы, не всегда уделяют этому должное внимание

Если речь идет о прокладывании профильных или стандартных труб, рано или поздно придётся использовать сварочный аппарат. При выборе электрода стоит знать о первом и самом главном их отличии одного от другого, они могут быть плавящимися и неплавящимися.

Особенности плавящихся электродов

Для производства данного вида электродов применяется сварочная проволока, она имеет защитное покрытие, которое необходимо для стабилизации работы и требуемых магнитных характеристик. А неплавящийся изготавливается из графита, вольфрама и электрического угля.

Покрытие для плавящегося электрода также необходимо для возможности получить качественный и надежный шов, оно наносится с помощью погружения в расплавленный металл и прессовки.

Какие преимущества плавящихся электродов:

1. Они позволяют проводить сварку из любого положения.
2. Повышенная производительность.
3. Минимальное влияние окисления на процесс соединения.
4. Безопасны для сварщика во время работы.

Недостатки:

• высокое излучение сварочной дуги;
• разбрызгивание во время сварки;
• установлены пределы по показателям тока.

Это основные параметры, которые стоит обязательно учитывать перед началом выбора требуемых электродов.

Как правильно выбрать электрод

Стержни могут отличаться своей толщиной и количеством покрытия. Для сварки оцинкованных труб или каких-либо других применяются электроды диаметром 2-5 мм. А само покрытие будет составлять от 5% до 20% от всей массы изделия.

Чаще всего специалистами используются более толстые стержни. Происходит это потому, что они способны предать процессу сварки необходимой атмосферы, которая препятствует попаданию воздуха в зону соединения. Но ещё стоит учитывать, что они отличаются большим количеством выделяемых шлаков. А они в свою очередь могут влиять на надежность стыковки. Поэтому необходимо научиться находить золотую середину для оптимальной работы со сваркой трубопровода.

Как выбрать электрод, если брать в расчет толщину трубы?

1. Если толщина, например, нержавеющих труб, равна 5 мм, то электрод должен иметь диаметр не более 3 мм.
2. Когда труба имеет размер более 5 мм, потребуются стержни 4 мм.
3. Также диаметр 4 мм используется для многослойного формирования сварочного соединения.

Еще стоит учесть максимальный показатель тока, который способен пропустить через себя стержень, и расход электродов при сварке труб, что поможет сократить денежные вложения.

Процесс сварки трубопровода

После того как выбор сделан, можно переходить к процессу сварки. Для начала стоит понимать, как нужно перемещать дугу вдоль соединения, в этом помогут несколько простых советов от экспертов:

• дуга ведётся поперечно, применяя колебательные движения для получения требуемой толщины шва;
• если продвигать дугу продольно, это позволит сделать тонкий шов с высотой, которая полностью зависит от скорости движения выбранного стержня вдоль соединяемой поверхности;
• чтобы поддержать стабильность электрической дуги, её нужно вести постепенно на протяжении всего сварочного процесса.

Обратите внимание!

Правила безопасности

Безопасность — это та составляющая сварочного процесса, к которой стоит подходить с большой ответственностью. Ведь если проигнорировать правила, можно получить серьёзные травмы, такие как ожоги от попадания расплавленного металла, ожог глаз от дуговой вспышки, или стать жертвой удара током. Избежать подобных ситуаций можно, придерживаясь простых рекомендаций, а именно:

• во время работы на сварщике не должно быть мокрой одежды;
• обязательно нужно использовать защитную маску для лица;
• все провода, через которые идет ток, нужно обязательно изолировать любым доступным способом;
• перед началом проведения сварки нужно не забывать о заземлении агрегата и дополнительных устройств, если они есть;
• в небольших помещениях необходимо использовать резиновую обувь или постилать резиновый коврик, он будет играть роль изолятора.

Особенности подбора электродов

Если снять защитное покрытие из цинка невозможно, обычно это наблюдается у основы с тонким слоем, толщина которого составляет не больше 15 мкм. В этих случаях стоит применять электроды для оцинкованной стали.

Для стали со сниженным уровнем углерода стоит подбирать расходники с покрытием из рутиловой основы. Подходящими электродами для оцинковки из низкоуглеродистой стали будут — АНО-4, МР-3, ОЗС-4. В их состав входит оксид титана, который обеспечивает ряд положительных процессов:

• делает простым первое и повторное разжигание дуги;
• снижает потери в связи с образованием брызг;
• делает сварной шов прочным и герметичным.

При сваривании сталей низкого легирования стоит использовать специальные электроды по оцинкованной стали, которые дополнительно имеют сильноосновные флюсы. Хорошими считаются расходники таких марок, как УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50.

Если используются электроды по оцинковке, то дополнительно во время сварочного процесса стоит выполнять следующие рекомендации:

• для того чтобы предотвратить образование пор, силу тока нужно повысить на 10-50 А;
• процесс сварки должен выполняться аккуратно, во время него скорость должна снижаться на 10-20 % в отличие от обычной сварки;
• между соединяемыми кромками требуется увеличить расстояние почти в два раза.

Процесс сварки оцинкованных металлов с использованием электродов требует наличие опыта и навыков. Если выполнять все точно и в соответствии с правилами, то можно получить хорошее соединение без дефектов.

Если сталь имеет толщину оцинкованного слоя больше 15 мкм, но меньше 40 мкм, то также можно использовать электроды по цинку. Во время сварки электродом требуется чередовать поступательные движения с возвратными до тех пор, пока оцинковка полностью не очистится.

При этом необходимо особое внимание сосредоточить на требуемых границах, чтобы не повредить слой в прилежащих областях. Если все делать правильно, то при помощи данного метода очищения можно добиться прочного и качественного сварного соединения

Как варить инвертором тонкий металл. РДС- Ручная дуговая сварка.

Основная сложность у новичков бывает зажигание сварочной дуги. Если опыта и практики недостаточно, то прожега не избежать. Необходимо тренироваться, больше никак.

Полярность, применяемая при сварке тонкого металла инвертором – обратная. За счет этого детали будут меньше греться и прогорать.

В самом начале необходимо прокалить электроды по данным завода-изготовителя их пишут на пачке. Без прокалки процесс будет идти не стабильно и будут газовые поры в шве.

Первый способ, при котором используется отбортовка.

Тип соединения С1 по ГОСТу 5264.

На заготовках делается отбортовка. Высота ее от 1 до 4.5 мм. Загнуть ее можно как в тисках с помощью молотка, так и на специальных гибочных устройствах. Далее зачищаем кромки от любых загрязнений, а также от влаги. Будет просто шикарно если еще и обезжирить. Для этого подойдет специальный обезжириваетесь, ацетон или растворители типа 646 и др. Все детали подготовили.

Теперь нужно настроить аппарат для тонкого металла.

Электроды берем диаметром от 1,6…2,0 до 2.5 мм. Электроды можно взять, с основным покрытием (к примеру УОНИ 13-55), или с рутиловым (МР-3, Esab ОК-46 и прочие).

Ток предварительно настраиваем на пробной заготовке. Необходимо выставить такое значение тока, чтобы металл не прожигался, а дуга устойчиво горела. Для изделий из тонкого железа значения сварочного тока 30 А – 48 А (в принципе можно до 60 А) при использовании электрода диаметром 2 мм. Для каждого аппарата значение будет индивидуально. Именно поэтому рекомендуем предварительно настроить сварочный ток на пробной заготовке.

Теперь заготовки необходимо собрать на прихватки. Собираем детали без зазора и ставим прихватки по краям изделия. Для того чтобы уменьшить нагрев, электрод ведем углом вперед.

Начинаем варить на прихватке. Электрод ведем без колебательных движений, просто вперед

Важно как можно реже останавливаться. Если необходимо прервать процесс, к примеру для смены электрода, то зажигать дугу и начинать варить необходимо на сварочном шве

Предварительно зачистив его от шлака и уже с него переходить на кромки. Иначе будет прожег.

Таким способом получается хороший сварочный шов с дополнительной жесткостью от отбортовки.

Рассмотрим еще один способ как правильно варить тонкий металл электродом.

Если необходимо сваривать детали с толщиной стенки 1 мм без отбортовки, то нужно сделать теплоотвод.

Для теплоотвода подойдет кусок алюминия или еще лучше меди. На теплоотвод укладываем детали.

Теперь необходимо настроить ток. Значение те же 35-45 А. Полярность – обратная. Варим углом вперед. Устанавливаем прихватки отступив 5-10 мм от края. Если этого не сделать, железо на краю очень быстро нагреется и прогорит. Теплу просто некуда будет уходить. Электроды как у в предыдущем способе диаметром от 1.6 — 2.5 мм.

Все готово, можно начинать варить.

1. Начинаем варить не от края, а на прихватке.
2. Провариваем короткий участок 4-6 мм и обрываем дугу. Длину провариваемого участка оценивать по цвету металла. Как края стали красными – обрываем дугу.
3. Повторно зажигаем дугу только после того, как металл остынет, и краснота спадет. Начинать необходимо на сваренном участке.
4. Провариваем 4 – 6 мм и обрываем дугу. Так повторяем данный процесс до конца стыка. Процесс представляет собой как бы множество сварочных точек.
5. После того как проварили шов, необходимо доварить небольшой участок, который оставили вначале.

Завершение процесса.

В данном случае очень важен теплоотвод, если опыта мало. Вертикальная сварка инвертором для начинающих или выполнение на весу дадутся не просто. В этом случае длинна сварочной «точки» будет очень короткая. Также во многом важен опыт.

При выполнении сварки тонкого металла важно  удержание короткой дуги. Не более 1/2 диаметра электрода

Данным способом можно заварить тонкий металл автомобиля глушитель или кузовные детали.

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.
• Не проваренный шов.
• 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?

Сварка полуавтоматом алюминия

Аппарат подает электрод к свариваемому металлу. Всю работу сварщик должен выполнять самостоятельно.

Схема дуговой сварки алюминия.

Как выполняется дуговая сварка алюминия:

1. Материал необходимо варить алюминиевой проволокой. Алюминиевая проволока мягкая, образует петли, поэтому при сварке необходимо применять специальный токосъем.
2. При сварке алюминия используется аргон. Он должен соответствовать необходимым параметрам. Аргон должен иметь давление, позволяющее надежно защитить сварочную ванну.
3. При этом надо обеспечить такую сварку, в процессе которой не будет попадания разреженного воздуха в аппарат, которая может произойти при высокой скорости прохождения газа.

Сварщик выполняет следующую работу:

1. Очищает материал, предназначенный для сваривания.
2. При помощи растворителя удаляет все загрязнения.
3. Выполняет проверочный шов на специальном образце.
4. Сварщик должен уметь пробить окисную пленку на материале, правильно выполнять сварку металла и при этом контролировать сварочную ванну.

При соблюдении этих условий варка алюминия будет выполнена правильно.

Разрешена ли сварка оцинкованных труб и ее особенности

Основная проблема при сварке трубопроводов из оцинкованной стали – наличие покрытия, которое препятствует сплавлению. Так как температура кипения цинка составляет 906º С, а сварной шов разогревается до 1200º С, то при сварке цинк выгорает и лишь после этого происходит соединение стали. Проведение сварных работ с оцинкованным прокатом имеет следующие особенности:

• Сварщикам с малым опытом не всегда удается равномерно проварить цинковую оболочку и получить хороший ровный шов — чтобы не создавать дополнительных проблем, перед свариваем проще снять защитный слой покрытия болгаркой с диском по металлу, напильником или наждачной бумагой. Для этого используются и химические вещества — снять оцинковку можно с применением растворов соляной, азотной и серной кислот.
• Цинковые испарения наносят существенный вред здоровью человека, имеют сладковатый привкус, поэтому следует перед выполнением сварочных работ соблюдать следующие требования правил техники безопасности (ТБ). Необходимо обеспечить рабочее место проточной вентиляцией, без которой по ТБ сварщику работать запрещено, и использовать средства для защиты дыхательных путей от попадания цинковых паров.
• Стандартные способы сварки приводят к повреждению цинкового слоя, шов при этом остается незащищенным и общая коррозионная стойкость всей сварной конструкции существенно понижается. Для последующей защиты шва лучше использовать аналогичные цинкосодержащие составы холодной оцинковки, технология и материалы для которой описаны выше.
• Иногда, вследствие интенсивного испарения цинка, поверхность трубы покрывается мелкими трещинами, для предотвращения этого эффекта полезно использовать флюсы. Основное предназначение сварочных флюсов — изоляция шовной поверхности от доступа кислорода, стабилизация горения дуги, формирование сварочного шва и легирование для обогащения шовного стыка металлом.

Правила сварки инвертором

Инверторное оборудование часто применяют для работы с тонколистовым металлом. Для соединения используется ток обратной полярности: плюс подключают к держателю, а минус – к оцинкованному металлу. В результате электрод поддается значительному температурному воздействию, которое обеспечивает качество соединения. Особенности технологического процесса соединения оцинковки инвертором следующие:

Диаметр сечения электрода. Не рекомендуется варить оцинковку электродом большого диаметра. Максимально допустимое значение – 2 мм.
Легкоплавкость электрода

Материалы с повышенным коэффициентом расплавления работают при меньших значениях тока, что особенно важно для оцинковки.
Интенсивность движения. Оцинковка не терпит резких движений

Следить за плавностью перемещения дуги.
Угол наклона. Во избежание прогаров угол наклона электрода не должен находиться в диапазоне 45–90 °C.

Разработано множество методов сварки оцинковки. Выбор подходящего способа зависит от конкретных условий работы, типа материала и характеристик оборудования. Перед выполнением работ рекомендуем ознакомиться с особенностями процесса и требованиями техники безопасности. Если вы знаете современные способы соединения труб из оцинкованного металла или сталкивались с прочими методами сварки оцинковки, поделитесь своим опытом в блоке комментариев.

Применение полуавтомата

Хороший результат получается при сварке оцинковки полуавтоматом с правильно выбранными присадками. Практикой подтверждена эффективность присадок, содержащих медь в сочетании с кремнием, алюминием или марганцем. Это могут быть следующие вещества: CuSi3, CuAl8, CuSi2Mn. От соотношения компонентов зависит прочность соединения и легкость последующей механической обработки.

Соединение меди с кремнием, которое содержит оцинковка, способствует образованию не очень прочного, но легко обрабатываемого шва.

Неорганический композит из меди и алюминия, прежде всего, рекомендуют для продукции, содержащей алюминий в свариваемых конструкциях.

Трехкомпонентное вещество из меди, кремния и марганца обеспечивает шов с повышенной прочностью. Впоследствии для его обработки нужно прилагать значительные усилия.

Медь плавится при температуре более низкой, чем температура плавления стальных сплавов. Поэтому такая сварка оцинковки в значительно мере напоминает запаивание.

Если все сделано профессионально грамотно, то от корродирования защищен как базовый металл, так и шов при минимальных затратах изначальной энергии на сварку.

Рабочая зона очищается строго в обозначенных размерах. Не происходит разбрызгивания материалов при нагреве до температуры сварки. Оцинковка в этом случае сваривается прочно.

Для обеспечения стабильности процесса тщательно выбирают источник питания, режимы регулировки. Максимальное качество шва на оцинковке достигается при импульсном токе в инертной среде аргона. В качестве защитных газов могут быть применены также гелий, диоксид углерода или другие инертные газообразные вещества.

Терраса – виды и особенности

По сути такой пристрой к дому представляет летнюю площадку для отдыха. Она отличается от веранды следующими особенностями:

1. Терраса всегда открыта и не отапливаема.
2. Может примыкать к дому или быть отдельно от него.
3. У неё может отсутствовать крыша или ограждения.
4. Допустима различная форма площадки.
5. Может быть представленной в виде широкого крыльца или полностью огибающей дом, конструкцией.

Металлический каркас – материалы и способы сборки

Понятно, что для сборки каркаса используют продукты металлопроката – трубы, уголки, швеллеры, профили. Что выбрать из этого многообразия, чтобы бюджет не слишком страдал? Итак, рассмотрим каждый вид детально.