Профильные трубы квадратного или прямоугольного сечения со стенкой 2 мм пользуются хорошим спросом у населения, в быту с их помощью изготавливают различного вида строительные конструкции (беседки, парники), организуют ограждения, делают каркасы для навесов и козырьков. Основным методом их соединения является электродуговая сварка, и если домовладелец приобрел сварочный аппарат и не имеет опыта в проведении сварных работ, перед ним сразу встанет вопрос — какими электродами варить профильную трубу 2 мм.
Помимо выбора подходящих электродов, качество сваривания профильных труб во многом зависит от соблюдения технологии, выбора правильных режимов работы аппарата, знания основных приемов и методов, облегчающих производство электросварочных работ новичком.
Рис.1 Применение конструкций из профильного проката
Общие сведения
Сварные конструкции, изготавливаемые из данного материала, получаются легкими, а также имеют достаточно высокие прочностные показатели. Получают ее из обыкновенной трубы путем ее пластической деформации, в горячем или холодном состоянии. Профиль, который наиболее часто используется, имеет в сечении квадрат или прямоугольник. Изготавливают в подавляющем большинстве ее из низкоуглеродистой стали.
В значительно меньших масштабах применяются низколегированные и нержавеющие стали, обусловлено это высокой ценой получающейся конструкции.
Для начинающих сварка инвертором профильной трубы часто бывает проблемой, особенно если толщина стенки 1.5-2 мм.
Сварочная маска — это та часть сварочного оборудования, на которой не стоит экономить, если вы собираетесь квалифицированно заниматься сваркой и сохранить своё зрение. Хорошая маска с заменителем прослужит вам много лет.
Продавец — консультант в магазине поможет вам с правильным выбором. Лучше чуть больше заплатить и взять максу хамелеон, которая автоматически затемняется. Это удобно, видно, где находится электрод до начала сварки. Обычная маска со светофильтром из темного стекла не даст такой возможности. Еще один плюс хамелеона – можно отбивать шлак без щитка. Сама маска будет вместо него.
При выполнении сварочных работ Вам будет необходим вспомогательный инструмент и материалы.
Виды сварки, применяемые для профильной трубы
Профильная труба используется при производстве металлокаркасов и конструкций из низкоуглеродистых сталей. Размеры профиля согласно ГОСТ от 10-15 мм до 180-230 мм, а толщины от 0,8-1,0 мм, до 18-20 мм.
Чем лучше варит профильную трубу? Чтобы ответить на данный вопрос, необходимо разобраться, а как вообще варят такие изделия. Для сварки их применяют следующие способы:
- Ручная сварка плавящимся электродом;
- Полуавтоматическая в CO2;
- В среде аргона неплавящимся электродом.
Последний вид применяют для профиля малой толщины (как правило до 1,5 — 2,0 мм). При небольшом объёме работ данные профили варят ручной дуговой сваркой инвертором штучными электродами. Данный способ удобен, оборудование не дорогое, к тому же выполнение процесса не вызывает больших сложностей.
В данной статье на сайте mrmetall.ru мы подробно раскроем технологию ручной сварки инвертором конструкций из данного материала.
Сварку профильной трубы полуавтоматом (механизированную) применяют при производстве габаритных сварных конструкций на производстве.
Несомненным плюсом данного способа это возможность проведения процесса на малых толщинах и минимальное тепловложение, что на порядок снижает возникающие деформации.
Особенно это актуально для протяженных швов. Проводить процесс полуавтоматом получиться практически у любого, так как процесс автоматизирован. О том что для этого необходимо читайте в нашей статье.
Конечно, есть и недостаток в виде сложности применения данного метода в монтажных условиях, ввиду сдувания порывами ветра газовой защиты. Приводит это к возникновению дефектов и нестабильному протеканию процесса.
Сварку в аргоне применяют для данного типа конструкций редко, ввиду высокой стоимости. Инертный газ дорог, а способ имеет невысокую производительность.
Применяют его в случаях, когда необходимо сваривать изделия из нержавеющей стали или профилей очень маленькой толщины, тогда применение данного метода оправданно и незаменимо.
Технологические способы избежать прожога
Каждый из нижеперечисленных вариантов основан на способах предотвращения достижения критически высоких температур сварочной ванны, при которых возникает прожог.
Подбор оптимальных режимов сварки
В домашних работах наиболее распространенные профили имеют толщину 1,5-2,0 мм. В качестве применяемых электродов используются с диаметром стержня 2,0-3,0 мм
Для исключения прожога важно выбрать правильно величину сварочного тока, повышенное значение которого как раз приведет к перегреву ванны
Сделать это не так просто. Существуют следующие рекомендации для подбора базовых значений:
- при сварке электродом диаметром 2,0 мм на инверторе устанавливают силу тока примерно 60 А;
- для сварки профиля электродом диаметром 3,0 мм рекомендуется использовать ток 80 – 90 А.
Окончательные рабочие значения сварочного тока сварщикам-любителям лучше выбрать через проверку режимов на опытных образцах. Пока нет соответствующего опыта, следует работать на меньших токах для исключения прожогов независимо от наличия большего количества залипаний электрода. Со временем с набором опыта соединение профилей будет производиться без них с хорошим проваром шва.
Использование короткой дуги для сварки профиля
Длина дуги оказывает существенное влияние на разогрев зоны сварочного шва. Тепловое излучение от длинной дуги охватывает большую площадь поверхности, расположенную непосредственно около сварочной ванны. Это увеличит количество тепла, подводимого в зону сварки, что будет способствовать риску возникновения прожога. Сварка короткой дугой уменьшит вероятность образования этого дефекта.
Сварка со сменой места приложения электрода
Такой метод еще называют сваркой в «разброс» (разнос, разбой). Смена места приложения электрода ограничивает возможность разогрева сварочной ванны, так как каждый новый шов образуется на свариваемых кромках, не нагретых проведением предыдущей технологической операцией. Если использовали подбор режимов на образцах, то вероятно определили длину шва до образования прожога. Выполняя сварку профиля в «разброс» участками шва такой длины, мы получим сплошной сварочный шов без прожогов.
Сварка профиля прихватками с промежутком времени для охлаждения
Такой способ требует частого повторного поджига электрода, поэтому к данной технологии сварки наиболее применимы расходные материалы с рутиловым покрытием. За счет определенного интервала времени между прихватками, сварочная ванна успевает отдать часть своей тепловой энергии в окружающую среду, что снижает ее общий уровень нагрева. Прихватки следует выполнять с небольшим перекрытием. Этот способ хорошо зарекомендовал себя при использовании в тавровых сварочных соединениях профильных труб. Качественный шов без прожогов получается в любых пространственных положениях таврового соединения — вертикальном, нижнем, потолочном.
Как избежать прожога при сварке профилей с зазором
Обычно конструкцию из профильных труб для сварки подгоняют так, что она полностью соответствует чертежу, то есть практически без зазоров между профилями. В некоторых случаях это бывает сделать невозможно, и зазор доставляет дополнительные трудности для получения качественного шва без прожога. При наличии зазора свариваемые кромки тонкостенной профильной трубы быстрее расплавляются, не образуя между собой соединения.
Существуют технологические способы сварки профилей с зазором с использованием перераспределения тепловой нагрузки сварочной ванны в зависимости от возможностей теплопередачи свариваемых заготовок. Так, например, при сварке Т-образной конструкции из профилей соприкасающаяся сечением труба будет больше нагреваться, чем цельная с большим количеством металла, воспринимающего тепловую нагрузку. Тонкостью такой сварочной операции будет смещение электрода в сторону цельной трубы (собственно поджиг должен осуществляться на ней с последующим смещением в сторону другого профиля). Большая теплоотдача цельной трубы и более длительное нахождение электрода на ее поверхности будет снижать риск образования прожога.
Как сварить профильную трубу инвертором
На этот вопрос мы ответим в рамках стати. Информация в статье будет ориентирована на начинающих сварщиков и новичков. Варить профильную трубу инвертором достаточно просто, ввиду этого сварка данным способом применяется практически повсеместно. Первое что нужно сделать, это подготовить кромки.
Первое, что необходимо сделать это зачистить металл. Зачищать можно шлифмашинкой, металлической щеткой или напильником. Такая обработка поверхности значительно уличшит результат. Ржавчина, окалина, масло, пыль и прочие загрязнения должны быть полностью удалены. Желательно обезжирить поверхность.
Затем необходимо замерить толщину основного металла. От этого будет зависеть дальнейшая подготовка и обработка изделия, техника и режимы, на которых будет выполняться сварка.
При толщине 1.5 мм до 3.5-4.0 мм процесс можно вести без разделки кромок. При толщине около 3 мм лучше использовать разделку кромок, для обеспечения полного провара.
Полярность – обратная («+» — на электроде; «-» — к изделию). Подробно о полярности можно прочитать тут.
Какими электродами лучше варить профильную трубу 1.5 — 3 мм
Сварочные электроды лучше использовать с рутиловым или основным покрытием. Для начинающих, по нашему мнению, лучшими являются электроды ОК-46, ОЗС-12, МР-3, имеющие в составе обмазки рутил. Он обеспечивает легкий поджег и устойчивое горение дуги. Для того чтобы правильно сварить конструкцию необходимо уделить особое внимание сборке.
Сборку конструкций в большинстве случаев производят на прихватках. Прихватки ставим по краям соединяемых деталей. После выполнения прихваток настраиваем сварочный ток на пробной детали. Для различных марок электродов эти параметры разнятся. На упаковке с электродами заводом изготовителем даются общие рекомендации их и применяем, выставляем значения силы тока.
Профильную трубу можно сваривать между собой как встык, в нахлест, так и под углом 90 градусов. Выполняя процесс на пробной детали, меняем параметр силы тока добиваясь оптимальной геометрии шва.
Металл не должен прожигается, а сварочная дуга должна устойчиво гореть и легко возбуждаться. К примеру, для электродов МР-3 диаметром 2,5 – 3 мм. Можно использовать сварочный ток в районе 75-80 А.
Режимы сварки, силу сварочного тока и размеры соединений нужно брать из техкарты. Если Вам необходимы техкарты, то можете написать нам, в форме обратной связи которая находится в самом низу страницы. Мы отправим Вам на вашу почту техкарты конкретно для вашего случая.
Чем меньше диаметр электрода, тем меньше сила тока, а следовательно изделие будет меньше греться. Рекомендуется при сварке тонких изделий использовать электроды как можно тоньше, для того чтобы не прожигать металл.
Выбор режимов сварки
Качество ожидаемого шва во многом зависит от правильности установки параметров режима. Его выбор предполагает уточнение следующих параметров:
- какие электроды планируется применять для работы (их характеристики и диаметр);
- значения параметров подаваемого тока (в том числе и его тип: постоянный или переменный);
- напряжение сварочной дуги;
- скорость протекания процесса;
- количество проходов, необходимое для заполнения шва.
Во многом качество соединения зависит от того какими будут выбраны эти параметры. В зависимости от марки металла, из которого изготовлена труба и толщины её стенок, выбирают какими электродами производить соединение. При правильном выборе режима сварки шов будет хорошим и надёжным.
Как нужно варить профильную трубу чтобы не прожечь
После окончания подготовки, начинаем варить наше изделие. При толщине детали 1,5 мм необходимо начинать именно на прихватке, чтобы не прожечь тонкий металл.
Рассмотрим правильную последовательность как сварить тонкостенные детали из профильной трубы встык:
- Зажигаем дугу на прихватке;
- Ведем вдоль стыка на расстояние около 10 – 15 мм углом назад без колебательных движений и возвращаемся;
- Дугу делаем как можно короче, чтобы конец электрода отступал от расплава сварочной ванны не более чем на 1,5 мм. Это обеспечит лучшую защиту сварочной ванны. При прохождении процесса на короткой дуге снижается напряжение, следствием является уменьшенная температура расплавленного метала. Именно так нужно варить профильную трубу чтобы ее не повело.
- Подходя к концу стыка, нельзя просто оборвать дугу. Необходимо вернуться на металл шва миллиметров на 20 и там уже оборвать дугу. Если этого не сделать, то в конце шва будет кратер.
- Отбиваем шлак, удаляем брызги металла.
Использование прихваток
Если вы начинающий сварщик, то сварку профильной трубы инвертором для вас лучше вести с использованием дополнительных прихваток. Их необходимо сделать не только по краям, но и по одной прихватке в середине.
Как уже говорилось лучше применять электроды как можно тоньше: 2,0 — 2,5 мм. Если в процессе у вас дрожит рука и высота дуги колеблется, придерживайте электрод указательным пальцем левой руки. Так постепенно и можно научиться варить.
Для начинающих сварщиков в конце статьи очень полезные видео, посмотрите их. Еще один способ как Вам не прожечь профиль. Если металл все равно прожигается, для вас есть способ-лайфхак. Необходимо в трубу установить прямоугольник или квадрат из металла, подходящий по сечению. К примеру, для профиля 20х40 можно взять металл прямоугольного сечения 15х35.
После этого необходимо состыковать изделия между собой и начинать варить. Квадрат будет отводить тепло и деталь не будет прожигаться. Полезная хитрость для начинающего сваривать.
Как сварить профильную трубу толщиной 1.5 мм и более
Точно также, единственное отличие, что при толщине 3 мм и более, диаметр электродов будет больше. Также вам может помочь еще один способ –вополнения процесса с отрывом. При этом способе дуга также зажигается на прихватке, делается небольшая задержка и обрывается.
Далее дуга зажигается на заваренном участке, опять производится сваривание «точки» и снова обрывается. При этом способе сварочный ток может быть выше порядка 95 -115 А. Дуга лучше будет зажигаться, а электрод не будет прилипать.
Сварочный процесс
Сварочный процесс при осуществлении изготовления изделий из нержавейки, как и в случаях со сваркой других металлов, делятся на три этапа – подготовительный, этап собственно сварки и завершающий.
Этап подготовки
На подготовительном этапе следует разметить детали, которые планируется сваривать, зачистить их, обезжирить с помощью специального химического состава. В случае если это продиктовано толщиной соединяемых деталей, потребуется также разделать кромки для лучшего формирования сварочного шва.
Основные работы
Основной этап сварки состоит из следующих шагов:
- подключение инвертора путем создания обратной полярности (кабель с электродержателем электрода подключается на разъем «+», а кабель массы – на разъем «-»). Такое подключение позволит обеспечить большее плавление электрода по сравнению с подключением в прямом режиме, а также избежать прожога материала за счет снижения проплавления деталей;
- после того как детали закреплены в тех положениях, в которых они будут свариваться, следует выполнить первичные прихваточные швы. Длина таких швов и их расположение по контуру планируемого сварного шва определяется в зависимости от того, каков размер шва, а также в зависимости от толщины свариваемых деталей;
- в том случае, если речь идет о создании сварочного шва большой протяженности, следует выполнять ступенчатый способ, в ходе которого сварка осуществляется с противоположных сторон короткими швами;
- если необходимо выполнить несколько слоев в одном шве, то после каждого нового слоя следует подождать некоторое время, чтобы предыдущий слой успел остыть перед наложением нового;
- в случае большого шва (протяженного по расстоянию) либо если у него сложная конфигурация, потребуется сделать большее количество прихваток по сравнению с простыми или короткими швами, каждая из которых будет отличаться небольшой длиной, расположенными вдоль кромок шва. Данное действие позволит сократить риск деформации деталей возле шва.
Завершающий этап
После того как сварочные работы завершены, следует переходить к завершающему этапу. На этом этапе происходит зачистка шва от образовавшегося шлака с целью определения визуальным способом его качества. Кроме того, на этом этапе происходит определение мест, где есть непровары. Если такие места обнаружены, следует выполнить ремонт или полностью вырезать стык и выполнить сварку, повторив весь алгоритм.
Особенности сварки каркаса из профильной трубы
Каркасы из профильной трубы очень популярны. Они легкие, прочные, дешевые, просты и быстры в изготовлении.
Отличиями при сварке каркасов является пространственные положения сварных швов. Еще одна особенность — это деформации, которым подвержены все сварочные изделия. Сварные соединения применяемые для данного типа изделия регламентирует ГОСТ 5264. Наиболее часто используемые — стыковые С17, а также тавровые Т1.
Теперь про деформации и как с ними бороться. Очень часто бывает, что при сборке выявляется такой момент, что труба недостаточно качественно изготовлена, имеет не ровные боковые грани.
Это увеличивает зазоры при стыковке, а в процессе сваривания придется наплавить больше металла и сильнее нагреть изделие. Вот тут возникают сварочные деформации, профильную трубу «ведет». Чтобы конструкцию не повело и для снижения этих воздействий используют специальные приспособления кондукторы. Они фиксируют элементы конструкции не давая возможности отклонений от заданных размеров.
Использование кондукторов значительно увеличивает скорость и точность сборки изделий, что несомненно требуется при серийном изготовлении конструкций. Крупногабаритные конструкции необходимо жестко фиксировать к стапелю при помощи струбцин. Производится прихватка деталей по углам. Выполнение производится с противоположной стороны от установленных прихваток.
Начинаем варить с середины, постепенно продвигаясь к краям. При сваривании разнотолщинных профилей, зажигать дугу необходимо на более толстой трубе и переходить на более тонкую. Колебания можно совершать как круговые, так и зигзагообразные.
Преимущества и недостатки
В отличие от других способов сварки, тавровые соединения обладают следующими достоинствами:
- они формируют надежное соединение в труднодоступных местах;
- для них не нужно использовать укрепляющие накладки;
- применяются для сварки заготовок различной толщины;
- выдерживают большую нагрузку.
Недостатки:
- для соблюдения перпендикулярности детали нужно скреплять перед сваркой;
- односторонние швы ненадежны;
- при сварке тонкостенных деталей велика вероятность термодеформации;
- высок риск внутренних дефектов (непроваров, несплошностей, кратеров).
Вертикальный шов при сварке профильной трубы
Если необходимо красиво и качественно сварить профильную трубу в вертикальном положении – электрод держим углом вперед. Тем самым не давая вытекать расплавленному металлу за счет давления дуги. Если при этом свариваются детали с разной толщиной, то зажигание дуги производится на более толстой. Самая простая схема выглядит так:
- Зажигаем дугу на более толстой детали, процесс ведем снизу вверх;
- Ведем электрод углом вперед тем самым не давая вытекать металлу сварочной ванны;
- Перемещаем электрод на тонкую деталь (с минимальной задержкой на поверхности);
- Обрываем дугу (применимо на начинающих);
- Для более опытных перемещаемся на более толстую деталь только чуть выше совершая колебания электрода как бы зигзаг.
Сварка профильной трубы – Потолочное положение
При сваривании в самом не удобном положении, которое называется потолочное, методика всё та же что при вертикальном положении.
Начинающим сварщикам лучше использовать способ выполнения с отрывом. При этом способе выполняется как бы точками. Зажгли дугу, наплавили точку, обрываем. Если получается варить без отрыва, то лучше всего совершать кольцевые движения, не большого размера.
Угол электрода направляем на более толстую деталь. Сила тока в данном положении для способа с отрывом 75-95А, а в случае выполнения процесса без отрыва поменьше порядка 65-75.
Сварка профильной трубы под углом. Сварка горизонтальных швов.
В случае когда изделия расположенные под углом 90 градусов, друг к другу необходимо учесть несколько особенностей. Варить необходимо на вертикально расположенной трубе, так как теплоотвод у нее будет больше (в обе стороны от сварного шва). Это снизит возможность ее прожигания и уменьшит деформацию конструкции. Наклон электрода к вертикальной стойке.
Процесс с отрывом все как в предыдущем случае. Варим каждую точку с зажиганием дуги на предыдущей точке. При способе без отрыва, перемещать электрод необходимо вдоль стыка без колебаний (вперед-назад). Получаться поступательные движение к себе от себя и снова к себе. Данный метод подходит также для выполнения процесса под различными углами 45, 60, 90 градусов.
Сварочное оборудование для сварки профильной трубы
В большинстве случаев, когда конструкции варится с применением ручной дуговой сварки, сварочным аппаратом является инвертор. Инвертор это современный источник питания, имеющий малую массу и весьма широкий спектр возможностей.
Также используются сварочные генераторы, а также выпрямители, обеспечивающие проведение сварочного процесса на постоянном токе. Для сварки полуавтоматом применяют аппараты состоящие из: инвертора, механизма подачи проволоки, сварочной горелки и газового оборудования.
Газовое оборудование в виде баллона с газом, редуктора, шланга и подогревателя не используется, если применяется порошковая проволока.
Для выполнения процесса в аргоне используются инверторы, а также выпрямители, применяется тоже газовое оборудование, что и для полуавтоматической. Процесс выполняют неплавящимся электродом из вольфрама. Электрод устанавливается в сварочную горелку, ей и выполняют сам процесс сваривания.
Для выполнения сварки профильной трубы своими руками требуется не так уж много знаний. Главное это желание решить поставленную задачу, а средств для этого много. В нашей статье мы рассказали о возможных способах, методах сварки профилей.
Сварка профиля под 90 градусов
Сварка профильных труб под углом в 90 градусов идеально получается только при наличии практического опыта. Но есть ряд технических моментов, соблюдая которые можно упростить процесс получения прямого угла:
- Трубы должны быть максимально аккуратно обрезаны;
- Заготовки стыкуют и прихватывают только на ровной поверхности;
- Для фиксации используют приспособления, позволяющие выдержать стабильно прямой угол. Чаще всего это распорки, угольники и косынки.
Вначале необходимо черновое соединение деталей. Если угол на первом этапе будет выдержан, то проводится окончательная сварка.
