Сварка профильной трубы: основы, способы, используемые электроды

Во время производства не тяжелых металлоконструкций широко применяется профильная труба. Из нее создают металлокаркасы для козырьков, ограждений, навесов, теплиц, малых архитектурных форм, включая беседки, скамейки и так далее. При изготовлении конструкций нередко проводится сварка профильной трубы. Полезно будет узнать особенности выполнения этого процесса. Рассмотрим основы и способы сварки профтруб, применяемые электроды, нюансы приваривания под углом 90°, без прожога и соединения с круглым столбом.

Процесс сварки профилированных труб Источник sinhala.news.lk

Основы сварки профтруб

Профилированные трубы производятся со стенками разной толщины. При этом работать сложнее всего с тонкостенным металлопрокатом. Для качественного выполнения сварочного процесса нужно обладать знаниями и опытом. Поэтому необходимо разобраться, как проводится сварка тонкостенных труб. Во время этого процесса:

• используется ток 10-60 А;
• применяются электроды диаметром 0,5-2 мм;
• осуществляется только один проход электродом по месту соединения деталей.

Скорость сварки влияет на качество шва. Процесс нужно успеть завершить до того, как остынут кромки двух соединяемых заготовок.

Важно! Рутиловые электроды позволяют осуществлять сварку с отрывом.

Кроме того, профилированные трубы при воздействии высокой температуры больше деформируются по сравнению с круглым аналогичным прокатом. Нужно также следить за правильным формированием валика шва и равномерно прогревать металл во время выполнения торцевых соединений для предотвращения появления в углах большого напряжения.

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.

Способы сварки

Профессионалы хорошо знают, как варить профильную трубу разными методами. Поэтому они быстро и качественно выполняют поставленные задачи.

Сварка ручным дуговым способом

Этот метод часто используют специалисты. Данный способ прост в исполнении. Он позволяет получить качественный шов при использовании доступного оборудования.

Для выполнения процесса специалисты используют инверторный или трансформаторный сварочный аппарат. Для повышения удобства проведения работ дополнительно могут применяться разные приспособления. Одними из них являются магнитные угольники. С их помощью удобнее сваривать трубные заготовки под нужным углом.

Нередко специалисты также используют центраторы. С их помощью удается быстро совместить оси деталей, когда они соединяются торцами. Применяются внешние и внутренние центраторы. Одной из разновидностей являются струбцины, позволяющие жестко закрепить изделия на ровной поверхности.

Ручная дуговая сварка используется для соединения профилированных трубных деталей с разными размерами сечения и толщиной стенок. Если профтрубы изготовлены из металла толще 4 мм, тогда их торцы предварительно зачищают, а потом обезжиривают.

Кроме того, необходимо еще знать, какими электродами варить профильную трубу, чтобы получить прочное соединение. Если толщина стенок не превышает 4 мм, тогда применяют стержни, у которых диаметр составляет от 2 до 3 мм. При этом сила тока на сварочном аппарате устанавливается в пределах от 50 А до 60 А.

Важно! Во время сварки тонкостенных профтруб не нужно предварительно формировать кромки. При этом необходимо соблюдать минимальный зазор между деталями. Сварочные процессы с помощью ручного дугового метода осуществляются вертикально, горизонтально и даже в нижнем положении.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на комплексном монтаже внутренних инженерных систем

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.

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.

Как выбрать электроды

Выбрать электроды для сварки профильной трубки поможет нижеприведенная таблица:

Толщина стенки трубопрокатного изделия (мм)	Диаметры электродов (мм)	Выставляемый ток на аппарате (А)
2	1,5	до 50
2 или 3	2	от 40 до 80
2 или 3	2,5	от 60 до 100
3 или 4	3	от 80 до 100
От 4 до 6	4	от 120 до 200
От 6 до 8	5	от 175 до 250
От 10 до 24	5 или 6	От220 до 300
От 24 до 50	8	от 300 до 400

Обратите внимание, данные значения являются рекомендательными!

Перед началом работы стоит провести тестовое сваривание на отдельном участке трубы, чтобы проверить, насколько качественным получиться произведенный шов. И после этого вам будет ясно, какие электроды для сварки подходят.

Видео описание

О технологии сварки постоянным током рассказано в видео:
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.

Сложность подбора электродов

В сварочной технологии для сварки профильных труб применяются различные способы соединения металлов. В каждом из них применяются различные расходные материалы. При использовании, например, ручной дуговой сварки необходимо сделать правильный выбор из огромного количества марок электродов. Наличие расходников с разными защитными покрытиями еще более усложняет подбор электродов для получения качественного шва. Важно знать, что некоторые из них больше подходят начинающим, а другими марками предпочитают пользоваться опытные сварщики. Эти факторы рассматриваются подробнее в нижеследующих разделах статьи.

Распространенные электроды для сварки профтрубы

При производстве профильной трубы часто используют низколегированную или углеродистую сталь. Такой металлопрокат сваривается с помощью следующих электродов:

1. АНО-4 – популярная марка электродных стержней. Это универсальный расходный материал, который не требует предварительной прокалки. Эта разновидность электродов применяется со сварочными аппаратами разного типа.
2. ОЗС-12 – стержни предназначены для получения высококачественного шва. Однако недостатком является низкая стойкость к влаге.
3. УОНИ-13/55 – эти стержни использует большое количество профессионалов.
4. МР-3С – данные электроды применяются, когда нужно повысить качественные свойства сварных швов.

Популярные производители

На отечественном рынке расходных материалов для сварки идет конкурентная борьба среди российских, мировых, китайских и белорусских производителей.

К ТОПам российских производителей можно отнести (электроды выпускаются с торговой маркой «Спецэлектрод»), ЗАО «Электродный , ОАО «Пензенские электроды», ООО «Зеленоградский электродный завод» и другие.

Электроды ЭЛЗ-52U, являющиеся аналогом японских расходников, от крупного российского производителя – ЗАО Электродный завод

Среди мировых производителей электродов популярностью пользуются «ESAB», «KOBE STEEL», «CAPILLA», «RESANTA» и другие.

Китайские производители, выпускающие на российский рынок, недорогие, но качественные электроды «GOLDEN BRIDGE», «ELKRAFT», «JASIK» и другие.

Популярны среди российских сварщиков электроды белорусского производства предприятий ООО «Светлогорский завод сварочных электродов» (торговые марки «Монолит», «Арсенал»), ООО «Ватра».

Особенности сварки профильного трубного проката под углом 90°

Качественно соединить под прямым углом две детали из трубопроката удастся только специалисту. Ведь он имеет опыт и знает всю технологию, как сварить профильную трубу под 90 градусов. Сам процесс профессионал выполняет в следующей последовательности:

• обе трубы обрезаются в соответствии с расчетными размерами;
• для проведения работ выбирается и подготавливается ровная поверхность;
• прямой угол между двумя деталями фиксируется с помощью магнитных угольников или косынок;
• выполняется с помощью сварки черновое соединение;
• проверяется прямой угол между двумя трубами;
• осуществляется окончательная сварка металлопроката.

Сварка без прожога профильной трубы

Чаще всего прожигается тонкостенный трубный металлопрокат. Причиной такой неприятной ситуации может служить неправильный выбор способа сварки изделий. Предотвратить любую ошибку можно, если доверить работу профессионалам. Ведь они хорошо знают, как правильно варить профильную трубу, чтобы не прожечь место соединения двух деталей.

Для максимального снижения вероятности прожога тонкостенного металлопроката используют электроды с диаметром не более 1,5 мм. При этом обязательно устанавливают на сварочном аппарате малую величину электротока и выбирают обратную полярность.

Рекомендуется также осуществлять процесс с отрывом. Другими словами, сварку нужно проводить короткими участками. Ее также можно выполнить точечным методом. Кроме того, лучше в трубы вставить металлический вкладыш, наружные габариты которого максимально приближены к внутреннему размеру соединяемых элементов.

Еще стараются максимально уменьшить расстояние между кромками свариваемых профильных труб. При этом стремятся по возможности быстро перемещать электродный стержень.

Сварное соединение профтрубы с круглым столом

Необходимость использования сварки во время соединения лаг из профильной трубы с металлическими столбами возникает при строительстве забора по периметру частной территории. В процессе возведения ограждения решается целый ряд вопросов. Надежный забор всегда построят специалисты. Ведь они хорошо знают, как приварить профильную трубу 40х20 к круглому столбу.

Обычно на опоры с круглым сечением сначала наваривают металлические площадки. Это может быть отрезок швеллера или уголка. Потом к ним крепят с помощью сварки поперечины из профтрубы. Во время фиксации лаг создают угловые швы. Особенностью их выполнения в горизонтальном направлении является то, что расплавленный металл стремится переместиться со столба на поперечину.

При соединении опоры и поперечины применить способ сварки «в лодочку» не получится, потому что лаги крепятся исключительно в горизонтальной плоскости. При этом столбы всегда размещаются вертикально. Поэтому их нельзя расположить в другом положении, чтобы предотвратить затекание шлака перед дугой.

Во время создания углового шва существует большая вероятность непровара. Он может возникнуть в вершине угла или на любой кромке. Непроваренный участок нередко появляется на профильной трубе, когда сварочный процесс начинают с вертикальной опоры. Он образуется по причине стекания расплавленного металла на поверхность поперечины, которая еще не успевает нагреться до нужной температуры.

Чтобы исключить вероятность появления непровара, специалисты начинают сварку с лаги. При этом электрод размещают под углом 45° относительно поперечины, а во время его перемещения осуществляют легкие поочередные наклоны к вертикальной и горизонтальной плоскости.

Сварка каркаса из профильной трубы и круглых металлических столбов именно таким способом позволяет создавать прочные швы. Они могут быть одно- или многослойными.

Особенности процесса

Сразу следует заметить, что профильные трубы для сваривания очень удобные:

• Они изготовлены со стандартными размерами, поэтому их легко совмещать.
• Разновидности сечений дают возможности выбрать деталь для всякого строения.
• Равномерность толщины металла.
• Сварка профильных трубопроводов своими руками проводится с ровненькой кромкой и гладкою поверхностью.

Трудности, которые возникают

1. При нагревании заготовки меняют конфигурацию.
2. При соединении торцов появляются места высокого напряжения в местах углов углах.
3. Частично может перекрываться просвет трубопрокатного изделия застывшим после раскаливания металлом.

Если внимательно изучить все сложности технологии, то выполнять варку профиля своими руками можно без затруднений.

Коротко о главном

Сваривание профтруб осуществляют током 10-60 А и с помощью электродов диаметром 0,5-2 мм, которыми чаще выполняют только один проход. Мастера могут использовать ручную дуговую, электродуговую в защитном газе, газовую сварку. Специалисты часто в работе применяют инвертор.

Одними из самых популярных электродов являются стержни АНО-4. Часто также используют ОЗС-12, УОНИ-13/55, МР-3С. Когда осуществляется сварка под 90°, сначала делают пару прихваток, а потом создают основной шов. Для исключения прожога металла применяют электроды диаметром не более 1,5 мм.

Сварку профтрубы к столбу начинают с горизонтально расположенной детали. Электрод держат под углом 45°, а перемещение стержня осуществляют при его поочередном наклоне к опоре и поперечине.

Лучшие сварочные электроды с кислым покрытием

В составе подобных стержней присутствуют оксиды железа, кремния, марганца. Они применяются для сварки неответственных конструкций или низколегированных сталей как постоянным, так и переменным током.

Получаемые швы не склонны к образованию пор, однако могут быть подвержены возникновению горячих трещин.

Tigarbo АНО-24

4.8

★★★★★

оценка редакции

90%

покупателей рекомендуют этот товар

Отличаются легкостью поджигания дуги и стабильным горением. Перед работой требуется провести процедуру прокаливания при температуре до 180 °С в течение часа. Это позволит добиться максимальной эффективности применения стержней для сварки углеродистых сталей всех степеней раскисления.

Диаметр электрода составляет 4 мм, допустимое значение сварочного тока — 200 А. Этого достаточно для обработки металла толщиной до 8 миллиметров.

Максимальное содержание влаги в покрытии стержней перед работой не должно превышать 0,7%, поэтому они требуют особых условий хранения и транспортировки.

Достоинства:

• малое разбрызгивание;
• качественный шов;
• стабильность горения дуги;
• экономичный расход.

Недостатки:

• боятся сырости.

Tigarbo АНО-24 используются для сварки деталей из углеродистой стали малой и средней толщины. Отличное решение для нерегулярных домашних работ.

Fubag 38821

4.8

★★★★★

оценка редакции

88%

покупателей рекомендуют этот товар

Электрод выполнен из угля и может использоваться не только для сварки, но и для поверхностной резки или удаления излишков металла с поверхности. Стержень отличается большим диаметром (10 мм), позволяющим успешно работать с различными металлами.

Длина новых электродов составляет 30 сантиметров, они не плавятся при использовании и предназначены для работы на постоянном токе.

Выгорание массы вещества происходит крайне медленно, к тому же элементы не прилипают к поверхности во время сварки.

Достоинства:

• широкий спектр применения;
• экономичность;
• большой диаметр;
• низкая цена.

Недостатки:

• неустойчивость дуги.

Fubag 38821 используются для обработки цветных металлов, стали, тяжелых и легких сплавов. Они будут полезны в автосервисе, СТО или в мастерской, занимающейся металлообработкой.

Elitech МР-3С

4.7

★★★★★

оценка редакции

84%

покупателей рекомендуют этот товар

Смотрите обзор▶

С этими электродами можно вести сварку во всех пространственных положениях с использованием как постоянного, так и переменного тока. Легкость начального и повторного зажигания дуги обеспечивает удобство работы с прерывистыми швами.

Диаметр стержня составляет 3 мм, длина — 35 сантиметров. Максимальное допустимое значение сварочного тока 140 А позволяет применять его в повседневных домашних работах или при обработке тонколистового металла.

Достоинства:

• удобство работы;
• легкость повторного зажигания;
• стабильное горение дуги;
• экономичный расход.

Недостатки:

• трудное отделение шлака.

Электроды Elitech МР-3С отлично подходят для бытового использования. Они будут эффективны при прокладке трубопровода или мелком ремонте автомобиля.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ

13 лучших масок для сварщика