Сварка тонкого металла инвертором: как выполнять, выбор полярности и электродов

Назад

Время на чтение: 3 мин

0

1609

В своей профессиональной деятельности любой сварщик рано или поздно встретится с тонколистовым металлом. Это может быть любой металлический лист с толщиной до 2 мм.

Встречается он достаточно часто, например, из него изготавливаются профилированные трубы.

Работа такого типа не является самой сложной из сварочных работ, она не требует большой мощности аппарата и электродов большого диаметра, однако есть нюансы, которые необходимо учитывать, иначе сварной шов не получится качественным.

В этой статье мы расскажем об тонкостях работы с тонколистовыми металлами.

• Особенности сварки
• Виды дуговой сварки
• Электроды для сваривания
• Подготовка к сварке
• Инверторы
• Техника сварки
• Работа с оцинкованной сталью
• В заключение

Основные трудности при выполнении сварке тонкого металла.

Как уже говорилось ранее, сварить изделие из тонкого железа не так просто, как хочется. Металл с малой толщиной быстро нагревается и прогорает. Образуется прожег металла. Кроме того, тонкие изделия сильно деформируются если их перегреть.

Еще одна сложность — скорость выполнение процесса. Варить нужно быстро или использовать специальные способы. Об основных методах сварки и технологии их выполнения для тонкого металла речь пойдет ниже. Опытные сварщики используют определенные хитрости, с помощью которых можно легко справиться с такой задачей, как сварка деталей из тонкого металла. Об этих хитростях в нашей статье.

Положение сварки

Пространственное положение электрода также входит в его маркировку. Цифрой 1 обозначают электроды, для сварки которыми используется только нижнее положение детали (электрод сверху).

Цифрой 2 маркируют изделия, применяемые при горизонтальном или вертикальном расположении шва (потолочное исключается).

Цифра 3 применяется для потолочных электродов (электрод упирается в деталь снизу). Эти маркировки сварщик должен принимать во внимание во избежание получения некачественного шва или травмы.

Чем варить тонкий металл. Способы сварки.

Рассмотрим способы сварки, подходящие для деталей из тонкого металла. Самые распространенные способы:

1. Ручная дуговая (РДС)
2. Неплавящимся электродом из вольфрама (РАД) в аргоне или смеси газов.
3. Полуавтоматом в углекислом газе.

Ручная дуговая сварка (РДС)

Очень популярна из-за недорого оборудования и простоты применения. Варить тонкий металл ей сложнее чем другими двумя способами. Основной плюс при ее использовании, вам не нужен баллон с газом, а аппарат есть у многих. Для ручной дуговой (РД) — это не проблема

Аргонодуговая сварка (РАД, tig или wig).

Её применяют для изделий из тонкой нержавейки, алюминия а также сталей. Данный метод обеспечивается очень высокая степень защиты инертным газом. Газ, который применяют, аргон в чистом виде или смешанный с другими газами в различных соотношениях. Для высококачественной сварки тонких изделий в аргоне лучше всего подойдет. Но цена газа с присадочной проволоки высока, а оборудование тяжелое и габаритное (газовый баллон). Подробнее об данном способе читайте здесь.

Полуавтоматическая сварка(МП, МИГ, МАП)

Часто применяют в автосервисах, как раз для ремонта кузова автомобиля. Там толщины от 1,2 до 2 мм. Способ очень производительный и не сложный в применении. Для него так же, как и для предыдущего способа необходимо применять защитный газ. Чаще всего используют СО2. Иногда для полуавтомата применяют порошковую проволоку. Тогда процесс идет без газа. Порошковая проволока дорогостоящая вещь которую найти бывает сложно. Ее нечасто применяют, поэтому на ней останавливаться подробно не будем. Подробнее об данном способе читайте здесь.

Электроды зарубежных производителей

На отечественном рынке большую популярность завоевали электроды торговой марки ESAB. Характерной особенностью электродов от шведского производителя является то, что их маркировка начинается с обозначения «ОК», за ним следуют 4 цифры. Среди большого разнообразия моделей электродов данной торговой марки наибольшее распространение получили следующие из них.

• ОК 46.00. По характеристикам они очень похожи на отечественные изделия МР-3. Ими с применением инвертора можно варить углеродистые, низколегированные стали, используя постоянный, а также переменный ток. При их использовании обеспечивается высокое качество получаемого соединения.
• ОК 48.00. Работать ими можно исключительно на постоянном токе, их используют для монтажа особо ответственных конструкций.
• ОК 53.70. Относятся к специализированному типу, с их помощью выполняют сварку корневых проходов, соединения стыков труб.
• ОК 61.30 и 63.20. Их используют для сварки инвертором деталей из нержавеющей стали, но перед их приобретением важно уточнить, подойдут ли они для работы с интересующей вас маркой металла.
• ОК 68.81. При помощи изделий данной марки выполняют сварку инвертором деталей из неопределенных марок сталей, а также из трудносвариваемых марок.
• ОК 96.20. Ими работают по чугуну, а также соединяют чугунные детали со стальными.
• ОК 92.60. Предназначены для сварки изделий из алюминия, его сплавов с использованием инвертора.

К слову сказать, в ассортименте электродов данной торговой марки есть и изделия, которыми можно выполнять сварку меди и ее сплавов.

Виды сварочной дуги при сварке электродами

Оборудование.

Для всех из приведенных способов в настоящее время, сварочным аппаратом является инвертор. Электронное устройство с трансформатором и транзисторным блоком выпрямления. Иногда можно встретить выпрямители, но они уходят в прошлое, оставаясь лишь на крупных производствах.

Для ручной дуговой кроме аппарата, держака с комплектом кабелей ничего больше не требуется. Все это, как правило, идет вместе в одном комплекте с аппаратом.

Для выполнения полуавтоматического процесса необходим баллон с защитным газом и редуктор, комплект шлангов. В холодное время года, также необходим подогреватель газа.

Помимо сварочных кабелей, массы, также нежна сварочная горелка.

Для процесса в аргоне неплавящимся электродом требуется так же, как в случае с полуавтоматом газовый баллон, шланг, редуктор, оборудованный ротаметром для контроля количества подаваемого газа. Также используется горелка, но она имеет совершенно другую конструкцию чем горелка полуавтомата. Горелка оснащается неплавящимся электродом. Его устанавливают в цангу фиксируя наконечником.

Выбор способа.

Предварительно познакомившись со способами, необходимо выбрать подходящий нам.

Выбираем сварку в аргоне когда:

1. Требуется варить тонкую нержавейку.
2. Требуется варить алюминий или его сплавы.
3. Если требуется варить сталь при условии того, что шов должен быть эстетичен (элементы декора, мебель и т.д.).

Выбираем полуавтоматическую когда:

1. Требуется варить протяженные швы.
2. Когда опыта мало или совсем нет.

В остальных случаях применяем ручную дуговую.

Основные виды электродов

По назначению расходники, используемые при электросварке, разделяют на такие группы:

• сварка заготовок из углеродистых и низколегированных сталей;
• соединение конструкций, выполненных из сталей высокопрочных и теплоустойчивых сортов;
• работа по нержавейке;
• электросварка алюминия и его сплавов;
• соединение медных элементов;
• сварка чугунных деталей;
• выполнение наплавки и различных ремонтных работ.

Отдельная категория — изделия, используемые для сплавов, состав которых неизвестен и трудносвариваемых сортов стали.

Полярность.

Полярность при сварке деталей из тонкого железа играет очень важную роль. От этого во многом зависит будет ли прогорать металл или нет. Так какой же полярностью варить тонкий металл инвертором? Прямая полярность — это полярность при которой подключения клемм к изделию и аппарату происходит так, что плюс подключается к изделию, а минус (масса) на электрод. При использовании прямой полярности на поверхности температура достигает более высоких значений, чем если бы использовалась обратная полярность. Поэтому ее применение не желательно. При использовании обратной полярностьи – «+» аппарата подключается к держаку с электродом, масса к изделию.

Как правильно использовать инверторный сварочный аппарат

В опытных руках инвертор способен дать хороший шов, нужно следовать трем правилам:

• выставить оптимальную силу тока;
• выбрать правильный диаметр электрода;
• учесть толщину свариваемых деталей.

Диаметр – основной залог качественного шва, он него же зависит и плотность тока. Нельзя, чтобы плотность была выше, потому что дуга будет нестабильной, а значит металл хуже сварится и шов будет шире.

Конечно, это не повлияет на качество, но если важна эстетика, то лучше избежать этого. Если нужно варить тонкие изделия, то лучше взять полуавтоматический аппарат.

Инверторная сварка даст ненадежный шов, а при выборе толстых сварочных стержней в стыке появятся поры, которые снизят его прочность.

Чтобы узнать оптимальную силу тока при работе с выбранными стержни, достаточно посмотреть маркировку на упаковке. Отклоняться от этого параметра не рекомендуется.

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.

Лучшие сварочные электроды с основным покрытием

Подобные стержни отличаются малой окислительной способностью, а получаемый сварочный шов — пониженным содержанием водорода, кислорода, примесей серы и фосфора. Поэтому он обладает хорошей стойкостью к образованию трещин.

Применяются подобные электроды для сварки закаливающихся, раскисленных сталей и многослойных конструкций.

ESAB УОНИИ 13/55

92%

покупателей рекомендуют этот товар

Смотрите обзор▶

Электроды могут использоваться для сварки почти во всех пространственных положениях. Наплавленный металл отличается устойчивостью к возникновению кристаллизационных трещин и практически полным отсутствием водорода.

Стержни имеют диаметр от 2 до 5 миллиметров, что позволяет обрабатывать материалы толщиной до 8 мм.

Допустимая температура прокаливания перед работой составляет 350-400°С. Во избежание образования пор, сварку следует проводить постоянным током на короткой дуге.

Достоинства:

• широкий диапазон размеров;
• сварка из любого положения;
• прочность шва;
• экономичный расход.

Недостатки:

• залипание при высоком показателе тока.

ESAB УОНИИ 13/55 предназначены для сварки низкоуглеродистой или низколегированной стали. Удобство работы в любом положении и надежность получаемого шва позволяют эффективно использовать стержни в стесненных условиях.

Lincoln Electric УОНИ 13/55

90%

покупателей рекомендуют этот товар

К основным особенностям этих расходников стоит отнести низкую стоимость и увеличенный эксплуатационный ресурс.

Электроды могут использоваться при работе с материалами при отрицательной температуре и повышенном уровне влажности, не требуют особых условий хранения.

Диаметр стержней составляет 4 миллиметра, максимальный допустимый сварочный ток — 160 Ампер. Их применение эффективно в любом пространственном положении, что обеспечивает удобство работы с различными конструкционными элементами.

Достоинства:

• высокая ударная вязкость;
• работа при температуре до -40 °С;
• минимальное разбрызгивание;
• стабильное горение дуги.

Недостатки:

• требуют длительного прокаливания.

Lincoln Electric УОНИ 13/55 — отличный выбор для дуговой сварки арматурных, углеродистых и легированных сталей. Рекомендуется для работы в сложных условиях или продолжительного использования в морозную погоду.

PlasmaTec Monolith ЦЧ-4

88%

покупателей рекомендуют этот товар

Особенностью электродов является возможность производить работу в неблагоприятных условиях. Во время сварки вокруг дуги возникает газовый пузырь, препятствующий попаданию на стык воды или пыли.

Диаметр стержней составляет 3 мм. Они характеризуются стабильностью дуги, слабым разбрызгиванием, легкостью как начального, так и повторного зажигания. Это обеспечивает высокое качество шва и быстрое отделение шлака.

Достоинства:

• защита зоны сварки;
• ровный шов;
• экономичный расход;
• не требуют прокаливания.

Недостатки:

• не предназначены для вертикальной сварки.

PlasmaTec Monolith ЦЧ-4 используется для профессиональной сварки тонколистового металла. Прекрасный выбор для работы с резервуарами или трубопроводами.

Kobelco LB-52U

86%

покупателей рекомендуют этот товар

Отличаются высокой стабилизацией дуги и большой глубиной проплавления материала. Благодаря низкому содержанию водорода получаемый шов устойчив к растрескиванию и характеризуется высокой ударной вязкостью.

Диаметр электродов — 3 мм, длина 40 сантиметров. Стержни используются для сварки металлов, соответствующих классам прочности до К54, К55-К60. Обработка материала может производиться как на постоянном, так и на переменном токе.

Достоинства:

• надежное соединение;
• быстрое прокаливание;
• глубокое проплавление металла;
• легкость отделения шлака.

Недостатки:

• сложность повторного зажигания.

Kobelco LB-52U подойдет для усиления обратной стороны сварочного шва. Стержень будет полезен при внутренней обработке трубопроводов или цистерн.

6 лучших сварочных генераторов

Как варить полуавтоматом с углекислотой тонкий металл.

Для того чтобы сваривать полуавтоматом тонкий металл, подключаем оборудование. Каждый конкретный аппарат имеет свои собственные особенности в подключении. Схему подключения лучше всего взять из инструкции завода-изготовителя. Она идет вместе с аппаратом.

Порядок подключения аппарата:

1. Проверяем целостность аппарата и сварочных кабелей.
2. Подключаем горелку и газовое оборудование к аппарату.
3. Открываем баллон и редуктор.
4. Включаем подогреватель газа (если установлен).
5. Устанавливаем сварочную проволоку в устройство подачи.
6. Подключаем к сети аппарат.
7. Включаем аппарат и нажав кнопку на горелке и держим пока проволока не выйдет из сопла.
8. Подключаем массу к изделию.

Сварочная проволока.

Сварочную проволоку необходимо прокалить 1,5-2 часа при температуре от 150 до 280 °С. Коррозию необходимо удалить, иначе процесс будет идти не стабильно. Лучше всего удалять ржавчину раствором кислоты HCL-5%.

Вот и все теперь можно приступать к настройке. Как же настроить полуавтомат для сварки тонкого металла? Для этого есть специальные таблицы. Они чаще всего идут совместно с полуавтоматом в комплекте. Если нет, то воспользуйтесь таблицами, приведенными ниже.

После настройки нужно проварить пробный сварочный шов на заготовке. Если процесс идет стабильно, разбрызгивание минимально и нет сильного треска, то все настроено верно. Можем приступать к сварке основной детали. Полуавтоматическая сварка в углекислом газе прекрасно справляется с малыми толщинами. Если хотим варить тонкий металл без обрыва дуги, тогда нужно применять импульсный режим.

Сварочный процесс будет следующий:

1. Выставляем зазор и устанавливаем прихватки отступив от края изделия 5-10 мм.
2. Варить желательно на теплоотводе съемной подкладке, изготовленной из меди, алюминия или из нержавеющей стали;
3. Предпочтительной вести процесс для изделий толщиной стенки от 0,8-1 мм в вертикальном положении на спуск т.е. сверху перемещаться вниз. Это обеспечит минимальный нагрев металла.
4. Не совершать колебательных движений горелкой.

Также, как в случае с ручной дуговой необходим теплоотвод в виде подкладки. Полуавтоматическая сварка в среде СО2 проста, именно поэтому ее часто применяют для сварки тонкого металла автомобилей. Ее часто называют кемпи сварка.

Кстати, название кемпинговая сварка пошло от предприятия производителя полуавтоматов Kemppi. По аналогии как угловую шлифовальную машину (УШМ) называют «Болгарка». Это связано с тем, что из Болгарии на территорию СССР стали поступать первые УШМ. Так и прижилось.

Сварка тонкого металла в аргоне.

Сварка аргоном деталей из тонкой нержавейки очень часто происходит именно данным способом сварки. Инертный газ – аргон обеспечивает высокую степень защиты.

Для выполнения сварки также, как и в предыдущих методах производим подготовку оборудования:

1. Проверить целостность электрических кабелей.
2. Подключить газовое оборудование к сварочному аппарату.
3. Подсоединить горелку и кабель массы к аппарату.
4. Включить сварочный аппарат.
5. Настроить режим.
6. Произвести продувку газовой магистрали.

Настройка сварочного инвертора для сварки в аргоне.

Для настройки аппарата необходимо использовать параметры, рекомендованные заводом-изготовителе. Если таких рекомендаций нет, то воспользуйтесь таблицами с нашего сайта.

Для аргонодуговой сварки тонкого металла используется – прямая полярность.

После настройки параметров сварки переходим к самой технологии. Как и в предыдущий способах, сварочный ток настраиваем на отдельной заготовке. Взяв данные из таблиц за основу. Также производится настройка расхода газа. Стоит учитывать если процесс будет производиться при ветре необходимо использовать сопло с большим диаметром, а также увеличить расход газа. Горелку при этом приближать как можно ближе к сварочной ванне.

Подготовка к сварке:

1. Сварочная проволока должна быть зачищена от ржавчины и прокалена 1.5-2 часа при температуре от 150 до 280 °С.
2. Кромки изделия должны быть зачищены на 20-30 мм от стыка до металлического блеска и обезжирены.

Преимущества популярных марок электродов

Многие современные виды электродов для сварки с использованием инвертора обладают следующими преимуществами.

• Простота выполнения сварки. Сложности при сварке такими электродами могут возникнуть, если вы некорректно подобрали их по составу материала сердечника.
• Высокое качество шва. Данный параметр является самым важным при сварочных работах, и электроды указанных марок позволяют его обеспечить. Используя такие электроды для инвертора, можно получать качественные внутренние и наружные соединения, сварные швы выпуклой и вогнутой формы.
• Легкая отделяемость шлака. Шлак, полученный при сварке с использованием таких электродов, легко отделяется, что дает возможность сразу посмотреть, какое качество шва они обеспечивают.
• Можно варить детали, подвергнутые коррозии. Конечно, изделия, покрытые слоем ржавчины, варят очень нечасто, но данные электроды позволяют получить качественный и надежный шов даже в этом случае.
• Процесс сварки безопасен для сварщика с точки зрения санитарно-гигиенических норм.

Электроды марки АНО известного производителя ESAB