В настоящее время для производства легких каркасов, металлоконструкций, конструкций заборов, ферм, ворот, каркасов различного назначения и прочих изделий зачастую используют профильную трубу.
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.
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.
Электроды с рутиловым покрытием Источник temir.ru
Для качественного выполнения соединений также нужно знать, как правильно варить профильную трубу независимо от толщины стенок. При проведении таких сварочных работ необходимо учитывать, что во время процесса металл расплавляется и нередко заполняет или даже полностью перекрывает внутреннее пространство трубопроката. Если нужно сохранить пустотелость профтруб, требуется следить, чтобы капли не попадали во внутренние полости свариваемых деталей.
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.
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.
Способы сварки
Заранее следует определить, какими электродами и каким способом варить профильную трубу. Методов соединения заготовок сваркой несколько, каждый из них имеет свои особенности, которые и определяют выбор варианта стыковки труб.
Ручная дуговая сварка
Один из самых простых методов, позволяющий получить ровный шов. Для работы подойдёт сварочный аппарат трансформатор или инвертор. Дуговая сварка подходит для соединения профиля с разной толщиной стенок и размером сечения. Если толщина составляет более 4 мм, то края заготовки защищают и обезжиривают.
Для получения прочного соединения дуговой сваркой нужны электроды диаметром в 2, 3 мм, силу тока на аппарате выставляют в диапазоне от 50 до 60 А. Дуговой метод позволяет провести сварку горизонтально, вертикально и даже снизу.
Сварка для начинающих видео
Особенности электросварки
Сварка выполняется с применением неплавящихся (вольфрамовых) электродов. Пруток располагают от ванночки на небольшом расстоянии, это позволит сформировать плотный, безразрывный шов при короткой дуге.
Диаметр электрода подбирают исходя из толщины профиля. Если его стенки не более 2 мм в толщину, то потребуется стержень диаметром в 1 мм. Если соединяемые заготовки толще, то лучше взять электрод диаметром в 1,6 мм. Присадочная проволока выбирается аналогичным способом, то есть она должна совпадать по толщине со свариваемым материалом или быть его чуть толще.
Для электросварки потребуется трансформатор, инвертор, блок питания, оборудование для подачи защитного газа. Расход аргона или другого газа должен быть не более 12 литров в минуту, сила тока зависит от толщины профиля и может быть при электросварке в пределах 50-120 А. Варить нужно заканчивать уменьшением напряжения. Газ перекрывается через 10-20 секунд после прекращения подачи тока.
Газовая сварка
Сварка при помощи газового оборудования ничем не отличается от других способов. Нужная область нагревается, после чего на неё подаётся присадочная проволока. Расплавляясь, пруток заполняет стык. Пруток перемещают строго по направлению стыка, в зависимости от выбранного способа различают две технологии газовой сварки:
- Слева-направо. Перемещение присадки происходит за горелкой, благодаря чему рабочая зона оптимально прогревается. При этом сварщик может постоянно контролировать процесс. Этот способ считается наиболее подходящим при варке профиля толщиной от 5 мм;
- Справа-налево. Заготовки при выборе такого способа прогорают крайне редко, но подходит он для соединения только тонкостенного профиля.
После остывания швов их желательно зачистить и покрыть антикоррозийным средством.
Важно! Кромки профтруб со стенками толщиной до 4 мм формировать не следует.
Как правильно сварить металл газосваркой видео
Использование контактной сварки
Больше подходит для предприятий, так как требует использования дорогостоящего оборудования и отличается повышенной сложностью. Во время контактной сварки присадочные материалы не используются. Сварка заготовок происходит под высоким давлением электродов с одновременным воздействием на точку стыковки напряжение. Это приводит к плавлению металла и к образованию однородной среды, превращающейся после остывания в монолит. То есть полученное соединение имеет самый высокий запас прочности.
Контактная сварка видео
Сварка инвертором
Разновидность дуговой сварки с применением инверторного сварочного аппарата. Инвертор подходит для варки профиля разной толщины. Режим работы современных моделей – импульсный. Для сварки профильной трубы толщиной в 2 мм инвертором нужен ток величиной от 50 до 60 А. Толстостенный прокат соединяется с применением более мощного по силе электротока.
В работе применяется присадка с покрытием. При возбуждении дуги начинается её горение, что приводит и к плавлению покрытия. Частично он уходит на расплавленный металлопрокат и частично преобразуется в газ. За счёт этого зона сварки с воздухом не контактирует. Инверторные аппараты обеспечивают получение ровного и качественного шва.
Сварочный инвертор видео
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.
Какие электроды используются для варки профиля
Профильные трубы чаще всего изготавливают из углеродистой или низколегированной стали. Для их сварки больше всего подходят следующие электроды:
- АНО-4. Универсальный и самый популярный вид электродов. Подходит для аппаратов разного типа, предварительной прокалки не требует;
- ОЗС-12. Позволяет получить шов высокого качества. Но электроды этой марки повышенной влагоустойчивостью не отличаются;
- УОНИ-13/55. Самые лучшие электроды для формирования прочного соединения;
- МР-3С. Применяются редко и в основном в тех ситуациях, когда шов по качеству должен быть идеальным.
Какими электродами предпочтительнее варить забор из профильной трубы? Новичкам, как показывает практика, проще использовать такие марки, как МР-3, ОЗС-12. В их состав входит рутил, благодаря которому упрощается начальный этап сварки, а соединения получаются прочными и устойчивыми к влаге.
Совет! Нужные навыки можно получить, тренируясь на сваривании различных обрезков от труб.
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.
Как вести электрод и правильный угол наклона электрода
После розжига дуги контролируйте сварочную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности свариваемых заготовок. Вы должны видеть и отделять сварочную ванну от шлака.
Сварочная ванна – это яркое белое пятно из раскалённого металла.
Электрод держите под углом от 30° до 60°, одновременно сохраняя оптимальное расстояние, т.к. стержень плавиться. Контролируйте его положение и состояние сварочной ванны. Ускоряйте или замедляйте движение руки в зависимости от различных условий и случаев.
Угол наклона электрода сварщик выбирает в зависимости от пространственного положения, сварного шва и выставленного тока. Чем быстрей вы ведёте электрод, тем меньше нагрев металла и величина провара. Если вести электрод медленно, то можно перегреть металл и прожечь дыру в изделии.
Тренироваться самостоятельно новичку сначала нужно на толстом листе металла. Задача: научиться разжигать сварочную дугу и вести электрод по горизонтальной поверхности, чтобы получился качественный шов.
После этого можно приступать к сварке в других пространственных положениях. Хорошим подспорьем для новичков станет видео — Сварка для «чайников» от FORUMHOUSE, в котором технический специалист Денис Замыслов расскажет об азах сварочного мастерства и выборе инверторного аппарата.
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.
Прожог — основной дефект при сварке профилей
Тонкие стенки профильных труб не позволяют образованию нормальной сварочной ванны. Она имеет такой малый объем, что любые отклонения от технологии сварки приводят к резкому изменению тепловых параметров, которые в случае повышенного нагрева разрывают целостность ванны. Сварочные кромки в этом случае оплавляются сами по себе, таким образом, получается прожог — отверстие (сквозное или частичное) в стенках профиля. Основная причина дефекта в неправильной организации процесса теплоотвода для предотвращения перегрева зоны сварки.
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.
Профессиональная разметка труб для последующей сварки
Перенесение необходимых размеров с чертежа на трубу для создания детали или части трубопровода называется разметкой. Этот процесс является важной и ответственной операцией, требующей точности исполнения. Специалист, наносящий метки, должен хорошо уметь читать чертежи, а также обладать развитым воображением, уметь производить геометрические построения и чертить развертки, разбираться в размерах припусков под последующую обработку деталей и труб, учитывать расход материалов, в целях экономии используя разные обрезки.
VT-metall предлагает услуги:
При разметке для геометрических построений знаков и линий пользуются мерительными инструментами и шаблонами. В перечень основных приспособлений можно включить линейку и угольник, циркуль и рулетку, транспортир и чертилку, уровень, нутромер, кернер, рейсмус, молоток и штангенциркуль.
Помимо этого, следует использовать и шаблоны. Они служат для разметки однотипных деталей. Материалом для изготовления, в основном, служит толь, жесть или картон.
Для нанесения знаков и меток обычно используют меловую краску с различными примесями, состоящими из жидкого стекла или столярного клея. На один литр воды достаточно взять 120 г мела и 7 г столярного клея. Таким раствором окрашивают поверхность, затем чертилкой наносят риски и, чтобы предотвратить их истирание, производят кернение. Во избежание неточностей и ошибок использовать для таких целей мел является недопустимым.
Рекомендуем статьи по металлообработке
- Марки сталей: классификация и расшифровка
- Марки алюминия и области их применения
- Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска
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.
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.
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.
Способы сваривания
Для сплавления профильных квадратных труб из нержавейки или стали могут применяться различные приёмы, среди которых наиболее распространены инверторная и ручная сварка.
По виду источника энергии, используемому при обработке металлических профилей, различают следующие способы сварки:
электродуговой метод соединения (включая сварку инвертором);- газосварка;
- контактное сочленение.
Особый интерес представляет первый из этих методов, который может рассматриваться как основной. Для сваривания профильных труб из пластиковых материалов используются технологии, разработанные специально для изделий данного класса.
При выборе метода сплавления, подходящего для каждого конкретного случая, исходят из сечения металлических профилей, которые варьируются от 10х10 до 500х400 мм.
Большой диапазон размеров выпускаемых промышленностью труб позволяет выбирать вполне конкретные параметры сварочного процесса в расчёте на ту или иную токовую нагрузку. Для всей линейки сечений заготовок толщина стенок профтруб может колебаться в пределах от 1-го до 22-ти мм.
