Сварка тонкого металла

Сварка тонкого металла электродом | Arc welding of thin metal — Территория сварки

Контроль качества

Мало знать, как правильно варить электросваркой нержавейку, следует еще понимать, какие методы контроля качества при этому используются. Для этого используются такие методы как:

• Контроль на проницаемость;
• Дефектоскопия (капиллярная, ультразвуковая, радиационная);
• Внешний осмотр;
• Магнитный контроль.

Для контроля используется ГОСТ 18442-80  СНиП 3-18-75.

Меры безопасности

При высокой текучести материала во время сварки увеличивается вероятность попадания его на пол, или другие поверхности, а также повышается степень разбрызгивания. Поэтому, нужно применять усиленные меры безопасности по защите рук, ног и других частей тела от попадания расплавленного металла. При использовании защитного газа, баллон должен находиться на достаточном расстоянии от непосредственного места сварки, а при работе с аргоном, нужна дополнительная защита органов дыхания, так как газ сам по себе очень не безопасен для здоровья.

Коротко о главном

Для получения ответа на вопрос о том, как сваривать тонкий металл инвертором, необходимо учесть ряд возникающих трудностей:

• Тонкий металл моментально прожигается при перегреве.
• Дуговой зазор маленький, так как сила тока, выдаваемая аппаратом, должна быть минимальна.
• Длинный шов и тонкая структура приводит к искривлению детали.
• Не проваренные участки и наплывы с обратной стороны соединения часто сопровождают работу неопытного сварщика.

При соблюдении всех нюансов и техники инвертор позволяет получить прочный, качественный, долговечный и незаметный шов. Однако для этого потребуется тщательно подбирать параметры работы оборудования и диаметр электрода – в соответствии с конкретной толщиной материала. При этом есть две основные техники – непрерывно для сварки внахлест и прерывно для стыкового соединения. Для успешного проведения сварочных работ начинающим сварщикам следует учесть рекомендации специалистов.

Режимы аппарата и параметры сварки

Опытные сварщики знают как варить тонкий металл, благодаря опробованию разнообразных настроек аппарата. В результате были выведены оптимальные параметры, хорошо подходящие для этого вида работ. Вот основные настройки:

Сварочный ток важно установить ниже, чем при работе с толстыми пластинами. Это поможет избежать прожогов и подтеков

Отлично зарекомендовали себя в этой области инверторы, позволяющие варить переменным напряжением, но с высокой частотой, а также аппараты постоянного тока.

Если настройки агрегата позволяют выставлять уровень стартового напряжения, то следует этим воспользоваться и установить меньшее значение (примерно на 20%), чем рабочий ток. Это не даст пропалить участок при начале розжига дуги и поможет начинать сварку сразу в месте соединения. Если стартовый ток не регулируется, то можно запалить электрод на толстой поверхности, а затем перенести на стык.

Сварка тонкого металла подразумевает работу на малых токах. Для этого настройки инвертора должны поддерживать рабочие значения амперметра на уровне 10-30 А. Если минимально регулируемая величина выше этих параметров, то понизить силу тока возможно дополнительным сопротивлением в цепи. Для этого используется пружина из высокоуглеродистой стали, помещаемая между изделием и кабелем массы. Поможет и установка дополнительного балластника, понижающего ток до нужного уровня.

Если настройки аппарата поддерживают работу импульсного режима, то можно воспользоваться этим. Особенно тонкую сталь сваривают прерывистой дугой. Импульсный ток будет автоматически разрывать дугу, давая металлу остыть.

Приемы сварки тонкостенных конструкций

Чтобы избежать негативных последствий в процессе сваривания, можно использовать некоторые подходящие методики.

Внахлест. Если позволяет конструкция, листы можно расположить один на другой. В этом случае главное — не прожечь поверхность, располагающуюся снизу.

Точечное соединение. Технологически такой шов выполняется в виде местечковых прихваток. Дугу поджигают, проваривают металл в нужном месте и гасят. И далее, на всем протяжении соединения с шагом в 3 диаметра электрода, все повторяют.

По электроду. Если есть опасность прожечь тонкий металл, можно очистить один электрод от обмазки и уложить его вдоль будущего шва. В процессе сварки нужно хорошо проваривать эти места. Таким же образом можно заваривать прожженные дыры.

Также для сварки тонкостенных конструкций можно установить обратную полярность. Когда кабель держателя ставят на плюс, а массу на минус. Обратная полярность снижает количество тепла на кончике электрода и это поможет избежать прожогов.

Если нужно сварить массивную деталь с тонким металлом, то дугу поджигают на толстостенной заготовке и в процессе переносят сварочный шов на стык.

Для отвода излишнего тепла под тончайшие детали можно подложить медную полосу. Медь очень теплоемкий материал и позволит избежать прожигания и протекания расплавленного металла.

Специфика сварки тонких металлов инвертором

Лист металла признается тонким, если его толщину не превышает показатель 3 мм.

Большое число конструкций разного назначения изготавливается из стали с такой толщиной:

• кузова легковых автомобилей;
• емкости для хранения разного рода жидкостей;
• трубки маленького диаметра и др.

Особенности сварки тонкого металла.

Сварка тонколистового металла на крупных промышленных производствах реализуется с помощью специального оборудования, способного обеспечить сварному шву оптимальные параметры: долговечность, прочность, стойкость к механическому воздействию, коррозии. Такое оборудования стоит больших денег, поэтому не применяется в бытовых целях.

Мастера в домашних условиях могут применять полуавтоматическую сварку, но в большинстве случаев все же работа с тонкостенным изделием осуществляется ручными агрегатами.

Столь специфический по параметрам материал требует от мастера определенных навыков, иначе изготовить высококачественные швы на тонких металлических листах ручной сваркой не выйдет.

Сварка жести с незначительной толщиной в небольших ремонтных мастерских, на СТО или в домашних условиях на даче может сопровождаться рядом проблем, если не владеть определенными нюансами процесса.

Схема сварки тонкого металла.

Опишем их подробно:

Крайне важно выставить правильные настройки на инверторе и подобрать актуальный конкретным условиям электрод. Если этого не сделано, можно пропалить металл или оставить на нем непровары

Ввиду особой тонкости свариваемого материала он часто прожигается, из-за чего изделие сквозит дырами. Подобные оплошности происходят при неправильном подборе силы тока и медленном ведении электродом по поверхности.

Часто сварка металлических листов толщиной 2мм осложняется иной проблемой – с обратной стороны свариваемой поверхности выступают валикообразные наплывы, не смотря на то, что с лицевой части сварной шов выглядит идеально.
Происходит это из-за того, что металл сварочной ванны тонкостенных профилей под влиянием силы тяжести давит на шов и продавливает его на тыльную сторону поверхности. Исправить ситуацию можно с помощью специальной подложки, снижения силы тока, изменения техники выполнения сварного шва.

При перегревании листовой стали расширяются межмолекулярные составляющие материала с толщиной 1 мм, что ведет к его деформации.
Конструкция вытягивается в зоне перегрева, поверхность идет волнами, так как края изделия остаются холодными. В случае не ответственных изделий можно попытаться исправить форму резиновыми молотками, но в других ситуациях потребуется применить определенное чередование наложения сварного шва по всей его длине.

Если спешить при прохождении стыка, можно оставить не проваренные участки, что снижает герметичность сварного шва и делает изделие непригодным для наполнения жидкостями. Не прожечь при сварке поверхность и создать действительно долговечный шов позволит правильный подбор силы тока и скорости перемещения электрода.

Если не знать, каким электродом стоит варить металл, можно испортить изделие. Ведь от правильности подбора сварной проволоки во многом зависит будущие эксплуатационные параметры металлической конструкции.

Оптимальный вариант для сварки тонкостенных металлических изделий является электрод с диаметром 2-3 мм и качественным покрытием.

https://www.youtube.com/watch?v=Z8s_-2IDn0s

Режимы сварки

При настройке аппарата следует руководствоваться практическими советами:

• настройку сварочного тока производить опытным путем, пробуя варить на ненужных обрезках. Универсальных значений нет, каждый сварщик устанавливает те параметры, которые ему привычнее;
• функция «Форсаж дуги» – включить. Если есть колесико регулировки, следует подобрать оптимальное его положение;
• сварка производится на обратной полярности: к разъему «+» подключается держатель электродов, а к «-» – кабель массы.

Приблизительные значения силы тока.

Держатель должен надежно фиксировать электрод, иначе во время работы зажигание дуги будет выполнить сложно.

Способы работы при металлообработке жести

Процесс сварки требует соблюдения технологий, которые помогут привести вас к идеальному результату:

• Сетку для работы с тонкой конструкцией выбирают исходя из размеров продукта. Если деталь толще трех миллиметров, тогда используют проводник до четырех миллиметров. При этом работают с мелким сварочным катодом;
• Чтобы детали не потеряли свою форму, нужно применять определенный ток. Этот показатель соответствует тому, как стоит работать со стальным листом;
• Металлообработка малых конструкций происходит с применением покрытых электродов. Их плавление медленное. Оно позволяет удерживать арку и не расплескать металл.

Чтобы все произошло безопасно, стоит учитывать такие моменты:

• Для обработки жести применяют проводник, что отвечает за постепенное плавление и удержание арки;
• Возможна работа со статичным и активным током;
• Универсальный электрод поможет создать качественный процесс;
• Лучше всего работать потоком. Так металл будет плавиться равномерно и не деформируется;
• Когда работа происходит вплотную, то перед действием стоит закрепить лист. Он не должен двигаться в процессе варки. Когда металл нагреется или утратит температуру, может произойти его расширение или уменьшение. Вы получите некоторые трудности, если не имеете опыта в сварочном деле.

Предупреждение и советы начинающим сварщикам

Если вы неопытный в сварке тонкого метала, лучше сперва ознакомьтесь с технологией и особенностями. Перед сваркой нужных вам деталей, потренируйтесь на ненужных остатках или на бракованной заготовке. Тогда будет видно, как себя ведёт плавящийся металл электрода, и как держится дуга. При инверторном сваривании используется лишь малый ток, потому что  нельзя прерывать рабочий промежуток между электродом и заготовкой. Для любого вида сварки, нужно защитное снаряжения и одежда: кожаные термостойкие перчатки, грубая невоспламеняющаяся одежда, сварочный шлем или очки, желательно сапоги с толстой резиновой подошвой.

Разновидности тонколистового металлического сваривания и его особенности

Совершать сваривание тонких металлов приходится весьма часто, поскольку большинство деталей состоят именно из таких размеров:

·Катера;

·Моторные лодки;

·Автомобили.

Произвести качественное сваривание получится после учета всех нюансов предстоящей работы. Основной проблемой является то, что тонкие заготовки имеют большую вероятность подвергаться прожогу электродом, после чего заготовка станет непригодной для эксплуатации. Требуется иметь большой опыт работы с электродами для сваривания такого рода металла, в ином случае достигается не наилучшего качества шов и соединение поверхностей металла. Еще присутствуют затруднения в осуществлении правильной работы с дугой, и выбрать нужные параметры для соединения заготовок.

Необходимые условия, которые требуется соблюдать при соединении тонких металлов

Перед началом процесса требуется выбрать необходимый размер электрода по толщине, который будет идентично совпадать в размере с предстоящей для сваривания заготовкой. Сила тока выставляются в зависимости от толщины электрода. Так же важным выбором является покрытие электрода, поскольку для данного процесса необходимо специальное, которое плавится за длительный период.

Для обеспечения хорошей работы в сваривании деталей, применяется инвертор. Благодаря новейшим разработкам аппаратов можно легко производить процесс сваривания тонких металлов, которые имеют маленький вес и большой уровень производительности. Сваривание инвертором производится на постоянном источнике тока. Для сваривания тонкого металла, можно применять электроды различных марок. Во время работы на данном устройстве рекомендуется отрегулировать силу тока примерно на 10-15 А. Еще для формирования более качественного сварочного шва, необходимо использовать электроды в 1.6 мм шириной.

Инвертор можно отрегулировать на различные напряжения вольт или ампер, для более удобного сваривания. Затраты на энергию существенно не велики в отличие от трансформатора или выпрямителя, а коэффициент полезного действия составляет 90%.

Роль опыта в сварке инвертором

Сварка инвертором – это всегда балансировка между двумя крайностями: прожигом металлической детали и прилипания к ней электрода. То есть в зависимости от расстояния между электродом и свариваемой поверхностью, от силы тока, используемой при сварке, от скорости движения электрода и его плавности и зависит эффективность сварки и ее результат. Так что как бы ни облегчал жизнь сварщиков инвертор, варка тонкого металла является достаточным препятствием на пути его неопытности. Опытные сварщики помимо того, что знают множество маленьких нюансов сварки, которые помогают им делать свою работу тоньше и качественнее, еще имеют набитую руку, опыт, глазомер. А они-то и составляют не меньше половины успеха при такой работе.

Малоопытный сварщик не сможет быстро и надежно подобрать силу тока в инверторе так, чтобы, с одной стороны, не прожечь листы металла, а с другой, соединить их надежно. Сварка тонкого металла инвертором для новичков и даже опытных сварщиков является чрезмерным испытанием, и они предпочитают использовать аргонно-дуговую импульсную сварку. В этом случае риск прожига металла снижается до крайне низких величин, а шов, остающийся в месте соединения, будет гладкий и красивый. Но иногда приходится проводить сварку именно инвертором, даже тонких листов металла, а потому лучше увеличить шанс на хорошую работу, ознакомившись с рядом советом опытных сварщиков.

При работе с инвертором используется постоянный ток электронов, образующий электрическую дугу. Источник имеет как положительный, так и отрицательный заряд, и это можно использовать при сварке тонких металлических элементов. Дело в том, что если положительный заряд устанавливается на металле, который нужно варить, то именно он и будет сильнее нагреваться, а если положительный заряд имеют электроды, то тогда на них придется основная нагрузка, и именно они будут греться и сгорать. От того, куда и какой заряд вы подключите, зависит многое в вашей работе. Опытные сварщики советуют устанавливать обратную полярность с плюсом на электроды, тогда воздействие сварки будет более щадящим для металла, но сочетать это необходимо с правильным подбором силы тока. Если все сделано правильно, то за электродом будет оставаться широкая, но неглубокая полоса расплавленного металла, и риск сквозного прожига изделия будет минимизирован.

Чтобы качественно провести сварку тонкого металла, необходимо следить внимательно за электродом и образующимся швом, в этом случае у вас не только существенно повышаются шансы провести сварку надлежащим образом, но и оставить на металле чистый и ровный шов. А чтобы видимость была хорошей, необходимо держать электроды под наклоном примерно 30-35° к поверхности свариваемых элементов. Советуем вначале приблизить максимально электрод к свариваемому элементу и дождаться появления красной металлической капли, которая и соединит две части. После этого ведите электродом плавно и с той скоростью, когда капля остается одного размера и цвета и идет вслед за вами. То есть вы как бы скрепляете шов чередой таких капель, образующих непрерывную ровную линию. С первого раза у неопытного мастера такой шов вряд ли получится, но, немного попрактиковавшись, вы сможете все преодолеть и добиться своего. Главное – не сдаваться.

Проводя сварку тонких листов стали, опытные сварщики подкладывают под заготовку толстые медные листы, которые отводят излишки тепла и помогают поддерживать ровную температуру в зоне сварки. Между листами стали не должно быть зазоров, края должны прилегать плотно и ровно. Проводя электродом, не делайте поперечных к линии стыка движений, двигайтесь только вдоль стыка с ровной скоростью и следуя зоне контакта.

Некоторые мастера вставляют в стык оставшиеся полоски стали и ведут электродугой по ней, расплавляя таким образом, чтобы ее материал скреплял шов, а на сами листы действовало лишь остаточное тепло электросварки.

Листы меньше 1 мм толщиной можно скреплять не встык, а внахлест, тогда электрическая дуга, расплавляя верхний лист, скрепляет его с нижним без чрезмерного риска прожига сразу двух листов.

Техники и методы сварки тонких листов металлов

Иногда тонкие листы нужно сваривать под углом. В этом случае удобнее использовать метод отбортовки: кромки листа отгибают на необходимый угол, скрепляют короткими поперечными швами через каждые 5-10 см. После сваривают как говорилось выше: непрерывным швом сверху-вниз.

В видео показано, как варить тонкий листовой металл электродом при помощи сварочного инвертора. Используется метод отбортовки: края деталей отгибаются, потом прихватываются в нескольких местах короткими швами. После идет сварка тонким электродом толщиной 2 мм.

https://youtube.com/watch?v=WhtS9M_Ohog

Не всегда получается при сварке без отрыва избежать прожога. Тогда можно попробовать отрывать на несколько мгновений дугу, а затем снова опускать электрод в то же место и продвигать его еще на несколько миллиметров. Так, отрывая и возвращая дугу, и варить. При таком методе получается, что металл за время отрыва дуги успевает остывать. На видео вы увидите, как изменяется цвет места сварки после того, как электрод убрали. Главное — не дать металлу остыть лишком сильно.

Сварка тонкого металла с отрывом дуги продемонстрирована в первой части видео. Способ стыковки — внахлест (одна деталь перекрывается второй на 1-3 см), используется электрод с рутиловым покрытием (для конструкционных и низколегированных сталей). Затем показана сварка нержавейки нержавеющим электродом с основной обмазкой, и в завершение тем же электродом из нержавейки проварен стык черного металла. Шов, кстати, получился более качественным, чем при использовании рекомендованных электродов.

https://youtube.com/watch?v=7Zl6lPVKNkM

О выборе электродов для сварки инверторным аппаратом читайте тут.

Если при сварке тонкого металла не требуется создание непрерывного шва, используют точечный шов. При таком способе сварки небольшого размера прихватки находятся на небольшом расстоянии один возле другого. Такой способ называется прерывистым швом.

Так выглядит прерывистый шов на тонком металле

Вообще варить сваркой тонкое железо встык сложно. Внахлест проще: не так перегревается детали и меньше шансов, что все «поведет».

О типах сварных швов и соединений читайте тут.

При электросварке тонкого металла встык можно между листами проложить тонкую проволоку диаметром 2,5-3,5 мм (можно оббить обмазку на поврежденных электродах и использовать их). Ее располагают так, чтобы с лицевой стороны она была вровень с поверхностью металла, а с изнаночной выступала почти на половину диаметра. При сварке дугу ведут по этой проволоке. Она и принимает основную термическую нагрузку, а свариваемые листы металла прогреваются периферийными токами. При этом они не перегреваются, их не коробит, шов получается ровный, без признаков перегрева. После удаления проволоки с трудом удается рассмотреть следы того, что она присутствовала.

Так выглядит шов при сварке тонкого металла встык с проложенной снизу термоотводящей проволокой

Еще один способ — под место стыка положить пластины меди. Медь имеет очень высокую теплопроводность — в 7-8 раз выше, чем у стали. Уложенная под место сварки она значительную часть тепла отбирает, не допуская перегрева металла. Этот метод сварки тонких металлов называют «с теплоотводящими подкладками».

Как сварить беседку из металла читайте тут. Возможно, вам будет интересно прочесть как сделать мангал из газового баллона или металла? Вещь нужная и для освоения сварки подходящая.

Особенности и типы

Сварка — процесс получения неразъемных соединений. Достигают этого, нагревая металл посредством электрического тока. Выделяются такие типы электродуговой сварки:

1. Ручная.
2. Автоматическая.
3. Полуавтоматическая.

Первый вариант наиболее распространенный. Сварщиком подбирается необходимый рабочий режим, весь процесс контролируется им самостоятельно. Если используется полуавтомат, сварочную проволоку подает специальное устройство. Автоматизация соединения металла позволяет получить высококачественные изделия. Все процессы выполняются сварочным аппаратом. Материалы расплавляются под действием высоких температур на поверхность. Во многих случаях она достигает 5000 градусов Цельсия. В зависимости от источников тока сварка производится посредством как постоянного, так и переменного тока с прямой или обратной полярностью.

Обязательный атрибут подобных работ — аппарат для сварки. В последнее время все чаще используются агрегаты инверторного типа. Они отличаются компактностью и простотой использования. В отдельных случаях пользуются трансформаторами и выпрямителями. Для ручной электродуговой сварки (как и любой другой) понадобятся электроды или проволока. Они могут быть плавящимися либо неплавящимися. Процесс происходит таким образом, чтобы работник мог видеть процесс горения дуги, и лишь в отдельных случаях процесс будет полностью закрытым. Цветные металлы такие как медь и алюминий соединяют, используя защитные газы (речь идет преимущественно об аргоне и углекислом газе).

https://youtube.com/watch?v=0LpV4CBdbaM

Ручная электродуговая сварка

Трубы преимущественно соединяются в ручном режиме. Материалы плавятся под воздействием дуги, образованной между электродом и изделиями. Технология электродуговой сварки определяется в зависимости от опыта сотрудника. Решающее значение отводится подготовительному этапу. Начинают с организации рабочего места (поста). Там размещают сам агрегат вместе с дополнительными материалами и инструментами. Недалеко от поста — источник тока. Перед началом работ приступают к подготовке металлических поверхностей.

Необходимо провести комплексную очистку. Делают ее, используя ветошь и металлическую щетку

Важно правильно подобрать комплект электродов и настроить режим работы. Рекомендуется приобрести комплект со специальным покрытием для получения действительно надежных швов

Толщину подбирают в зависимости от характеристик металла — если его толщина составляет 1−2 мм, то у электрода должно быть 2−3 мм и так далее.