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

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.

Сварка металла 1мм инвертором: существующие методы

Способов, с помощью которых осуществляется сварка металла инвертором листов толщиной 1 мм, существует несколько:

Этот способ применяется тогда, когда необходимо сварить листы тонкого металла 1 мм под углом. При этом отгибаются кромки листов под необходимым углом, скрепляются поперечными короткими швами с промежутком 5-10 см. Затем шов проваривается непрерывным движением сверху вниз.

При использовании этого способа изделие из металла успевает несколько остыть, что позволяет избегать перегрева. Прерывистый способ заключается в отрыве на несколько секунд электродуги от поверхности листа, после чего электрод снова опускается в то же место и продвигается на несколько миллиметров. Главное при этом, чтобы металлический лист не остывал слишком сильно.

1. С теплоотводящими прокладками.

Этот способ применяется с использование термоотводящей проволоки или медных пластин. Обычно этот метод применяется при сварке деталей тонколистового металла встык. В первом случае, между листами прокладывается проволока небольшого диаметра (2,5- 3,0 мм) таким образом, чтобы с лицевой стороны она оказалась вровень с поверхностью листа, а с изнаночной немного выступала за его края. Сварочная дуга проходит по месту размещения проволоки, принимающей на себя основную термическую нагрузку. Края свариваемых деталей при этом прогреваются периферийным током. В результате шов получается ровный, металл не перегревается и не деформируется. После сваривания проволока удаляется без видимых следов присутствия.

При использовании медной пластины под стыком в качестве теплоотводящей прокладки, она забирает большую часть тепла, не допуская перегрева металла.

Бывают следующие типы сварных швов:

1. Наиболее часто сварной шов делается на стыковке листов внахлест, т.к. это более простой метод, при котором один лист перекрывается другим на 1-3 см.
2. Точечный шов получается, когда не требуется сваривание деталей непрерывным швом. При этом осуществляется точечная прерывистая сварка на некотором расстоянии швов друг от друга.
3. Шов встык. Более сложный тип, при котором два листа свариваются друг с другом стык в стык без нахлеста. Как правило, он получается при методе сварки с теплоотводящими прокладками.

Читать также: Как проверить исправность автомобильного аккумулятора

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.

Сварка тонкой оцинковки и ее особенность

Чтобы сварить сталь из оцинковки, сначала следует убрать слой цинка по кромке соединяемых металлов. Этот слой удаляется вручную или посредством использования машинки, которая выполняет шлифовку.

Кромку металла еще выжигают сваркой, но это делается очень осторожно. Цинк имеет свойство выделять очень ядовитые пары при сваривании, и если их вдыхать можно сильно навредить организму. Все работы рекомендуют выполнять при наличии вытяжки, или сваривать поверхности на свежем воздухе.

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.

Подготовительные работы

При выполнении сварочных работ вам могут понадобиться такие инструменты и материалы:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• ножницы по металлу;
• крепежные элементы;
• наждачная бумага;
• обезжиривающее средство.

Перед тем как сваривать металл, нужно правильно его подготовить к данным работам. При этом очень важно тщательно очистить место будущего соединения от различных загрязнений: ржавчины, краски, жира, антикоррозийного покрытия и т.п. Наличие указанных загрязнений приведет к получению сварного шва низкого качества. Это обусловлено тем, что:

• загрязнения плохо проводят электрический ток;
• некоторые вещества при термическом воздействии выделяют газы, что приводит к разбрызгиванию жидкого металла во все стороны;
• выделяемые газы делают шов пористым;
• при проведении работ возможно сильное задымление.

После того как металл очищен, можно переходить к закреплению свариваемых поверхностей друг возле друга. Для этого применяются различные зажимы, струбцины, фиксаторы, рычаги, стяжные уголки, временные крепления на саморезах, болтах и т.п.

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.

О дуговой сварке

Как утверждают опытные мастера, успех дуговой сварки зависит от качества прокалки расходных материалов. Оптимальной температурой считается 170 градусов. В таком тепловом режиме происходит равномерное плавление покрытия. При этом удобно манипулировать дугой, формируя шов. Сварочные электроды для тонких металлических листов обязательно должны быть с качественным покрытием. В соответствии с технологией прерывистая дуга образуется путем кратковременных отделений от электродов от сварочных ванн. Если изделие имеет тугоплавкую обмазку, то на его конце обязательно будет образовываться своеобразный «козырек», который будет мешать контакту и созданию дуги.

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.

Сварка оцинковки

Оцинкованная сталь — та же тонкая листовая, только покрытая слоем цинка. Если вам необходимо сварить ее, на кромках под сварку придется это покрытие удалить полностью, до чистой стали. Есть несколько способов. Первый — снять механически: абразивным кругом на болгарке или шлифмашинке, наждачной бумагой и металлической щеткой. Есть еще способ — выжечь сваркой. В этом случае дважды проходят электродом проходят вдоль шва. При этом идет испарение цинка (он испаряется при 900°C), а его пары очень ядовиты. Так что эти работы проводить можно или на улице, или если на рабочем месте есть вытяжка. После каждого прохода нужно сбивать флюс.

Сварку оцинковки лучше проводить на открытом воздухе: испаряющийся цинк очень вреден

После полного удаления цинка начинается собственно сварка. При сварке оцинкованных труб для получения хорошего шва нужны будут два прохода разными электродами. Первый шов варят электродами с рутиловым покрытием например, МР-3, АНО-4, ОЗС-4. При этом колебания имеют очень небольшую амплитуду. Верхний шов — облицовочный делать шире. Он примерно равен трем диаметрам электрода. Тут важно не спешить и хорошо проваривать. Этот проход используют электроды с основным покрытием (например,УОНИ-13/55, УОНИ-13/45, ДСК-50).

Подробнее о выборе электродов для инверторной сварки читайте тут.

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.

Подведем итоги

Сваривание тонкостенных металлических конструкций обладает рядом особенностей, что важно понимать неопытному сварщику: нужно знать, какими электродами стоит работать, а также понимать, как правильно варить металл инвертором.

Электроды, применяемые для сварки тонкого металла, нужно перемещать вдоль сварного шва довольно быстро, дабы не давать поверхности остыть. Но в то же время движения не должны быть чрезмерно оперативными, иначе не избежать не проваров, снижающих прочность соединения.

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.

Требования и технология сварки жести

Сварка тонколистового металла имеет ряд требований, которые рекомендуется выполнять для получения качественного результата:

• электроды для сварки тонкого металла следует подбирать в соответствии с толщиной рабочего изделия. При толщине детали, не более 3 мм и проводник нужно применять диаметром 3-4 миллиметра. Для этого нужен самый тонкий электрод для сварки;
• во избежание деформации деталей, необходимо выбирать соответствующую силу тока, для сварки стальных листов небольшого диаметра;
• сварка тонколистовой стали должна производиться электродами с особым покрытием, которые будут медленно плавиться, позволят легко возбудить и удержать дугу, без разбрызгивания капель металла.

Особое внимание необходимо уделить выбору электрода. Для сварки жести нужно выбрать специальные проводники, которые обеспечивают медленное плавление и позволяют лучше удержать дугу. Использовать для работы можно как переменный, так и постоянный ток. Электроды для сварки инвертором тонкого металла лучше всего выбирать универсальные. Специалисты рекомендуют отдать предпочтение «троечке».

Касаемо технологии работы, то сваривать тонкие изделия лучше внахлест, так меньше вероятности прожечь металл.

Если необходимо произвести сварку листового металла встык, тогда его перед обработкой надо зафиксировать таким образом, чтобы они не двигались во время работы. При нагревании и остывании, металл имеет свойство расширяться и сужаться. В связи с этим могут возникнуть трудности, особенно у сварщика-новичка.