Сварка тонкого металла электродом: ошибки, советы, оборудование

Удобнее всего сваривать тонкий металл аргонодуговой сваркой. С помощью инверторов TIG можно создать узкие швы с минимальным тепловложением. Быстро варить тонкий металл получится полуавтоматом MIG. Но когда под рукой есть только инвертор РДС и требуется соединить две листовые заготовки малого сечения, могут возникнуть трудности. Рассмотрим распространенные ошибки начинающих сварщиков при работе с тонким металлом, а также советы и оборудование ММА, которые помогут справиться с такой задачей.

Большинство начинающих сварщиков получают ожоги роговицы при сварке тонкого металла, поскольку пытаются прихватить стороны без маски. Дело в том, что чем меньше сила тока, тем менее яркая электрическая дуга. При таких условиях трудно разглядеть линию соединения через темный светофильтр и точно поставить прихватки. После сварки без маски сильно болят глаза, может возникнуть ощущение «песка» под веками, краснеют сосуды в глазном яблоке.

Выбор сварочного аппарата

Чтобы получилось сварить две тонкостенные стороны изделия в домашних условиях, требуется грамотный подбор инвертора РДС. Не каждая модель подойдет для такой задачи. При выборе аппарата ММА обращайте внимание на минимальное значение сварочного тока. При покупке большинство смотрит только на максимальный порог, чтобы определить, какой толщины заготовки сможет «пропечь» инвертор. Когда же предстоит часто варить тонколистовую сталь, значение имеет нижний диапазон силы тока.

Варить тонкий металл покрытыми электродами легче, если использовать инвертор ММА с дополнительными функциями «Форсаж дуги» и «Антиприлипание», а также «Горячий старт». Такими тремя режимами оснащен например БАРСВЕЛД Mini ARC-160 , идеально подходящий для сварки тонколистовой стали.

Дополнительные функции

Например, для работы с сечением 0.8 мм требуется опускать ток до минимальных значений 10-20 А. Но не все инверторы РДС способны на это. У некоторых нижний порог ограничен 30 А.

«Форсаж» (Arc Force) СкрытьПодробнее

Функция позволяет автоматически менять силу сварочного тока, чтобы исключить затухание электрической дуги. Например, вы установили значение 40 А и ведет сварку. Поднеся кончик электрода слишком близко, дуга может погаснуть. В такой момент аппарат «чувствует» сокращение воздушного зазора и кратковременно добавляет еще 10 А (в сумме с первоначальной настройкой получается 50 А).

Этого достаточно, чтобы дуга не погасла, а сварщик выровнял расстояние между электродом и изделием. Как только положение стабилизировалось, инвертор сам скидывает ток до базовых 40 А (или любого другого, который вы установили на страте). Поэтому прожоги исключаются. Функция пригодится как при сварке тонкой стали, так и работе без опоры для рук, когда труднее контролировать воздушный зазор.

«Антиприлипание» (Antistick) СкрытьПодробнее

Функция помогает экономить расходники при сварке тонкого металла. Поскольку дуга короткая, прилипание кончика стержня к поверхности изделия неизбежно. Когда это происходит, требуется пошатывание электрода в стороны, чтобы отсоединить его от заготовки. Это содействует отпадению покрытия. После необходимо сжигание кончика на черновой заготовке, что замедляет работу и ведет к перерасходу электродов.

Когда кончик прилип, инвертор отключает сварочный ток от кабелей. Сварщик легко отсоединяет электрод, не разрушая обмазку. Как только цепь разомкнута, аппарат восстанавливает подачу тока и можно без промедления продолжить сварку.

«Горячий старт» (Hot Start) СкрытьПодробнее

Поджигать дугу при сварке электродом тонкого металла сложнее, ввиду малой силы тока. Требуется активно стучать по поверхности изделия и ловить электрический разряд небольшой высоты. Чуть удалили кончик от поверхности и дуга погасла. Чтобы упростить первый поджиг, когда электрод холодный, пригодится функция Hot Start. Режим дает повышенное напряжение при старте и ту же убавляет его до безопасного, когда дуга зажжена. Экономится время, варить проще, меньше раздражаешься.

Важно!
При выборе инвертора ММА для сварки тонкого железа, обращайте внимание на наличие всех трех функций в аппарате. Бывает так, что в оборудовании есть только один дополнительный режим, например «Антиприлипание». В таком случае модель сильно проигрывает тем, у которых есть все три вспомогательные функции.
Практика показывает, что сварка тонкого железа происходит более качественно, когда используются аппараты, выдающие постоянный ток. В характеристиках такого оборудования должен быть прописан род тока DC. Подойдут модели AC/DC, способные переключаться между переменным и постоянным током.

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Для начала обучения придется подобрать соответствующее оборудование и экипировку.

Особое внимание следует уделять индивидуальным средствам защиты, поскольку сварочные работы — процесс вредный для зрения и органов дыхания.

Необходимо будет оборудовать рабочее место, если оно в мастерской — то помещение следует снабдить эффективной вытяжкой и достаточным освещением.

Если вы решили начать обучение на свежем воздухе- то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя.

Рабочее место должно быть просторным, не захламленным, не стеснять движений сварщика.

Кабели нужно раскладывать таким образом, чтобы не наступать на них и не запнуться при перемещении вокруг заготовок.

В качестве заготовок для отработки навыков лучше выбрать обрезки проката и стальных листов. Начинать с ответственных конструкций не рекомендуется.

Выбор электродов

Прежде всего отметим, что для сварки тонколистового металла важно правильно выбрать диаметр электрода. Стержни 4-5 мм создадут чрезмерное сопротивление и не дадут дуге нормально гореть на малых токах. Поэтому при сварке тонколистовой стали используют электроды диаметром 1.6-3 мм. Чем тоньше металл, тем меньше диаметр стержня.

Далее следует обращать внимание на характеристики электродов. Возьмем к примеру Барсвелд ОЗС-12 ⌀ 2,0 мм (Premium). У них рутиловое покрытие, обеспечивающее:

1. легкий первичный и повторный поджиг;
2. отсутствие диэлектрического кончика на конце при затухании (удобно для повторного использования спустя время);
3. красивый шов;
4. легкую сварку по ржавому или погрунтованному металлу;
5. низкое разбрызгивание присадочного металла;
6. мягкое горение дуги.

Купив ОЗС-12 ⌀ 2,0 мм (Premium), получится варить тонкий металл постоянным или переменным током в любом пространственном положении. Шлак после сварки удаляется очень легко. Хорошими электродами для работы с листовым железом будут АНО-21 ⌀ 2,5 мм (Premium), относящиеся к типу Э46. У бренда ESAB рекомендуем электроды ESAB МР-3 ⌀ 3,0 мм, если предстоит варить железо сечением 1.0-1.5 мм.

Перечисленные электроды обладают рутиловым покрытием, поэтому при затухании дуги не образуется «козырек». К такому эффекту склонны расходники с основным типом покрытия. Наличие козырька усложняет повторный поджиг дуги, поскольку требуется более сильное постукивание, чтобы разрушить кончик обмазки и обеспечить контакт токопроводящего стержня с изделием.

Если с даты выпуска электродов прошло более 4-х месяцев, рекомендуем их предварительно прокалить. В домашних условиях это можно сделать в электродуховке, разогрев ее до температуры 170-200 градусов. Тогда из обмазки удалится лишняя влага, при сварке дуга не будет сильно трещать и разбрызгивать металл, шов получится аккуратнее.

Особенности сварки труб с толстыми стенками

Трубы с толстыми стенками используются в различных областях народного хозяйства и промышленности. Например, в трубопроводе «Турецкий поток» используются трубы с толщиной стенок в 39 мм, а в трубопроводах высокого давления могут использоваться трубы с толщиной стенок до 52 мм.

Если толщина стенок труб превышает 20 мм, то сварка таких труб может осуществляться с использованием слоев с увеличенной толщиной. Такой метод позволяет увеличить прочность соединения на 10-15%. При этом сварка таких труб должна осуществляться одновременно 2 сварочными аппаратами – один из них наносит обычный слой, а второй – толстый слой.

Как показал опыт, уже имеются результаты по сварке стыков с увеличенной толщиной слоя, при которых стыки в 45 мм были сварены за 3 прохода при толщине одного слоя в 15 мм. При этом стык имел два типа скоса кромок, один из которых Y-образный, а другой – двухступенчатый.

Настройки аппарата для сварки тонкого металла

Поскольку свариваемый металл тонкий, важно настроить инвертор ручной дуговой сварки на обратную полярность. Это означает, что разъем кабеля электрододержателя вставляется в гнездо со значком «плюс», а кабель массы подключается к гнезду «минус». Благодаря обратной полярности тепло электрической дуги концентрируется на кончике электрода, а не на изделии. Происходит такое по законам физики, поскольку электроны движутся от «минуса» к «плюсу». При обратной полярности тонкий металл меньше перегревается, что помогает сократить количество прожогов и температурных деформаций.

Начинающий сварщик должен уметь правильно выставить силу тока при сварке покрытым электродом тонкого металла. Предлагаем рекомендации по настройке инвертора в таблице.

Возможные сложности

Проблемы, возникающие при восстановлении деталей:

1. Повреждение затрагивает отверстия с резьбой, предназначенные для установки датчиков. После заделки разлома требуется просверлить канал и восстановить нарезку, но механическое воздействие может разрушить швы. В этом случае придется отказаться от установки датчика или приобрести новый блок.
2. Трещина проходит через рубашку охлаждения или каналы подачи моторного масла. При проведении сварочных работ происходит полное или частичное перекрытие сечений. Подобный ремонт приводит к ускоренному выходу двигателя из строя (из-за локального перегрева или масляного голодания).
3. Полученный сварной шов не является герметичным, поэтому необходимо нанести слой эпоксидной смолы. Перед обработкой – очистить поверхности от нагара и обезжирить (например, растворителями для красок). После полимеризации эпоксидная смола не пропускает жидкости, но не выдерживает вибрационных нагрузок и температуры свыше +120°С. После сварки ферромедным электродом для герметизации используют обработку шва 10%-ным раствором хлористого аммония. Продукты реакции заполняют поры и снижают риск течи жидкости.

Советы по технике сварки тонкого металла электродом

Итак, рассмотрим технику сварки тонкого металла на практике и дадим ряд полезных советов от реальных сварщиков. Используем инверторный сварочный аппарат РДС с постоянным током и выставляем силу тока по значениям, приведенным в нашей таблице. Чтобы листовую конструкцию не повело, советуем зафиксировать ее струбцинами. Разделка кромок при сварке тонкого железа до 4 мм не выполняется.

Расположите соединяемые стороны деталей максимально близко друг к другу. Зазор здесь не нужен. Если конструктивно допустимо соединение внахлест, используйте это — не будет прожогов и проваливания валика вниз.

Далее следуйте нашим рекомендациям:

1. Разжигайте дугу на черновой заготовке и лишь затем приступайте к сварке. Так не придется стучать по изделию, на лицевой стороне конструкции не будет следов от контакта дуги.
2. Держите дугу не строго по центру соединения, а на одной из сторон заготовки. Это поможет избежать прожога в самом начале работы.
3. Быстро ведите электрод с минимальными поперечными колебательными движениями.
4. Старайтесь держать кончик электрода как можно ближе к поверхности заготовки. Дуга будет четче, присадочный металл легче перенесется, будет нормальный провар. Но короткая дуга требует навыка («набитой руки»), поэтому потренируйтесь на черновом изделии с аналогичным сечением.
5. Чтобы предупредить проваливание металла с обратной стороны шва, используйте подложку. Железный стол не подойдет — изделие прилипнет. Лучше всего подкладывать пластину из графита или меди.
6. Если прожоги возникают несмотря на минимальный сварочный ток, ведите шов прерывистой дугой. Проварили 5 мм и убрали кончик электрода из сварочной ванны на секунду. Затем снова возбудили дугу и проварили 5 мм. Это замедляет процесс, зато дает остыть наплавленному металлу.
7. Электрод держите под углом 30-45 градусов. Прямой угол по отношению к изделию усиливает прогрев и содействует прожогам.

Когда настройки аппарата РДС не позволяют снизить силу тока еще больше, используйте балластный реостат. Если работа разовая и приобретение баластника нерентабельно, подсоедините сталистую пружину в цепь массы, расположив ее между зажимом и изделием. Переставляя зажим массы по виткам пружины получится регулировать силу тока за счет сопротивления.

Чтобы минимизировать температурные деформации, соблюдайте порядок провара длинных швов. Например, при сварке крупной емкости (бак для душа, топливный бак автомобиля), начинайте варить с конца стыка, ведя шов на себя. Проваривайте по 8-10 см и продвигайтесь вперед. Новый шов заканчивается на начале предыдущего. Каждый короткий провар будет выгибать поверхность внутрь, но за счет большого количества швов такие «волны» будут едва заметны, чем один большой прогиб плоскости при сварке сплошным швом слева направо.

Как правильно варить

Чтобы понять, как правильно варить, к небольшому количеству теории следует добавить большое количество практики. Начинать учиться лучше со сваривания обрезков уголков, арматуры, металлических пластин. Только после того, как вы «почувствуете шов» своими руками, можно приступать к соединению более или менее ответственных конструкций.

Процесс дуговой сварки

Существует несколько видов аппаратов, для того чтобы научиться правильно варить, лучше всего начинать с инверторного. Он позволяет плавно регулировать и поддерживать стабильным рабочий ток, мало не зависит от уровня и стабильности напряжения в питающей электросети, не создает в этой сети бросков напряжения.

Выбор сварочной маски

Как мы упоминали в начале, при сварке на малых токах свет от дуги менее яркий, поэтому плохо видно линию стыковки. Из-за недостаточности освещенности можно даже наложить шов мимо. Тонкий металл варить покрытыми электродами удобнее в масках-хамелеон с диапазоном затемнения 4-8 DIN или 9-13 DIN.

В отличие от маски с обычным светофильтром, в хамелеоне можно точно навести кончик электрода на место соединения. Это сокращает количество «зайчиков», помогает сохранить чистой лицевую поверхность изделия. Регулировка силы затемнения от 4 до 8 DIN облегчает настройку под разную силу малого сварочного тока.

Рекомендуем купить маску БАРСВЕЛД МС 307 с АСФ-707 с диапазоном 5-8 и 9-13 DIN, обладающую большим смотровым окном 98х87 мм. Благодаря этому сохраняется хороший обзор во всех пространственных положениях. Технология Full Color передает все в натуральных цветах и новичку будет легче отличить расплавленный шлак обмазки электрода от жидкого металла. Цена маски чуть больше 5000 рублей, что делает ее довольно доступной даже для бытовой сварки в гараже или на даче.

Инструменты и средства защиты

В обмундирование и средства индивидуальной защиты входят:

• маска сварщика со встроенным светофильтром для защиты глаз от яркого света и ультрафиолетового излучения дуги;
• спилковые перчатки — краги для защиты рук от брызг раскаленного металла;
• плотная одежда из негорючей ткани;
• шапочка под маску;
• прочная обувь.
• респиратор для защиты органов дыхания от образующихся газов и пыли, особенно при работе с цветными металлами.

Читать также: Как уменьшить подачу топлива на карбюраторе
Из инструментов, материалов и оборудования понадобятся:

• Угловая шлифмашина (болгарка) для нарезки заготовок и зачистки швов;
• Набор ручного слесарного инструмента — молотки, зубила, пассатижи и пр.;
• Металлическая щетка для зачистки заготовок;
• Струбцины и зажимы для соединения заготовок;
• Электроды.

Ну, и наконец, инвертор с входящими в комплект кабелями и держателем.

Дополнительная информация

После окончания работ поверхности необходимо обработать (например, если устанавливается какой-либо агрегат). В условиях мастерской для выравнивания плоскости используют фрезерный станок, в бытовой ситуации – угловую шлифовальную машинку. При этом важно не повредить сопрягаемые поверхности с высокой точностью обработки (например, для установки колокола сцепления, лобовой крышки или головки).

Рекомендуем ознакомиться

Как самому запаять радиатор охлаждения

Сварка автомобильного блока цилиндров требует высокой квалификации работника. Допущенные ошибки приводят к снижению прочности узла, при циклическом изменении температуры (деталь прогревается до +90°…+95°C и остывает до температуры окружающей среды) возможно появление новых трещин. При большой площади повреждения допускается установка заплаток из листа стали, которые вваривают в чугун. Решение о способе восстановления и целесообразности ремонта принимает мастер, основываясь на квалификации и имеющемся в распоряжении оборудовании.