Сварка тонкого металла:

Выбор режимов и электродов

При сваривании тонкостенных конструкций рекомендуем использовать аппараты инверторного типа. Если сравнивать с агрегатами трансформаторного типа, инверторы создают более стабильную дугу, а диапазон регулировки сварочного тока при этом гораздо выше. Дополнительные функции, типа «антизалипание электрода», способны облегчить выполнение работ.

Рабочие параметры устанавливают исходя из толщины изделия, при этом зависимость имеет прямой характер – чем тоньше заготовка, тем меньше должна быть величина сварочного тока.

В технических справочниках указано, что тонкостенным считают такое изделие, толщина стенок которого не превышает 5 мм. Практика показывает, что определенные проблемы начинаются при работе с металлом толщиной менее 3 мм.

В качестве примера приведем рекомендуемое сечение электрода и силу сварочного тока, в зависимости от толщины заготовки:

Как видите, амперные характеристики невозможно указать точно, по причине различия характеристик различных сортов металла. Оптимальные параметры подбираются опытным путем.

Функция регулировки режима розжига дуги поможет избежать прогаров на стартовом участке. Это позволит приступить к работе непосредственно в зоне стыковки. В противном случае рекомендуем производить розжиг на толстом участке с последующим переносом дуги в рабочую область.

Следует помнить, что тонкие электроды плавятся гораздо быстрее, чем обычные. При сварке участков равной длины расход тонких стержней будет выше. Требования к материалам изготовления электродов не отличаются от стандартных требований при выполнении сварочных работ – основа электрода должна соответствовать базой поверхности изделия.

Некоторые агрегаты имеют функцию выполнения работ в импульсном режиме, который прекрасно справляется с тонким металлом – прерывистая дуга не дает поверхности перегреваться.

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.

Особенности работы с тонким металлом

Сварка тонкого металла требует опыта работы

Металл толщиной до 3 мм. или тонкий очень часто применяется для производства изделий, используемых в повседневной жизни. Потому их ремонт, в том числе и сварка, — вопрос, который часто возникает и, по общему мнению, не требует обращения к специалистам, а может быть выполнен в «домашних» условиях. Однако это не так просто, как кажется на первый взгляд.

Особенностей его сварки несколько. Основная, что совершенно очевидно, его толщина

При любом неосторожном движении и в изделии может появиться новое и совершенно ненужное прожженное отверстие. С другой стороны, излишняя «деликатность» не создаст необходимого сварного шва и соединение распадется. Лист нержавеющей стали толщиной до 3 мм

Лист нержавеющей стали толщиной до 3 мм

Для работы с тонким металлом применяют «малые» токи, потому электрод необходимо держать максимально близко к изделию, иначе пропадет сварная дуга и плавка прекратиться. Кроме того, для каждого металла необходимо специально подготавливать свариваемые кромки, применять разного вида и расположения сварные швы и так далее.

Перед началом работ необходимо правильно подобрать электрод. Его диаметр напрямую зависит от толщины свариваемого металла. Чем тоньше металл, тем меньше диаметр. Применяемый для сварочных работ ток должен соответствовать параметрам металла и электрода. Например, толщина листа 3 мм., диаметр электрода – 3 мм., сила тока от 140 до 180 А. Чем меньше ширина и диаметр, тем меньшей силы ток. Применение «низких» токов не дает возможность использовать электроды с любыми видами покрытия. Необходимо подбирать лишь те, которые дадут легкое возбуждение и устойчивое горение дуги, а также будут иметь замедленное плавление жидкотекучим металлом.

Сварочный аппарат полуавтомат

При наличии знаний, компенсировать недостаточный опыт или его отсутствие, можно с помощью используемого оборудования. Полуавтоматическим сварочным аппаратом работать гораздо легче и продуктивнее, чем ручным. Прежде всего, это сказывается на качестве сварного шва. Его можно накладывать несколькими способами, от чего он получается сплошной, точечный или внахлест. Для сплошного шва необходимо правильно выбрать силу тока. Начать рекомендуется с 40 – 60 А. Затем подобрать скорость ведения сварки. Если она будет слишком быстрой, то шов не провариться и не будет соединения, а если медленно, то возможно возникновение прожигов и дырок.

Например, для сварки листа толщиной 0,5 мм применяются электроды диаметром 1 мм и ток силой 10-20 А.
Металл в 1,2 мм сваривается электродом 1,6 – 2 мм при токе 30-35 А.
Для толщины в 2 мм нужны электроды в 2,5 мм и ток до 65 А.
Для швов внахлест силу тока рекомендуется увеличить на 15%, а для сплошных при тавровом соединении на 20%.

Покрытие может существенно отличаться по составу входящих в него элементов. Основу его, как правило, составляет титановый концентрат. В остальном составы существенно отличаются. В них может быть:

марганец;
калиевая селитра;
полевой шпат;
декстрин и т. д.

Накладывать шов можно в направлении удобном для работника либо исходя из расположения свариваемых поверхностей.

Полуавтоматической сваркой гораздо легче работать с тонкими металлами

Однако практика показала, что сварка в направлении «сверху вниз» дает максимально лучший результат.

Сварочные работы проводят с помощью плавящихся и не плавящихся – графитовых электродов. Соединение при помощи графитовых производится методом оплавления кромок деталей либо с использованием присадочной проволоки.

Проведение сварочных работ зависит от влияния многочисленных факторов и обстоятельств. Каждый конкретный случай требует своего подхода, метода, оборудования и расходных материалов. Подбор всего необходимого производится экспериментальным путем. С опытом время на проведения пробных соединений, подбор оборудования и материалов уменьшится, а качество и равномерность шва – улучшится.

Инверторный способ в домашних условиях, этапы работы

Инверторы для сварки нержавейки – это сварочные аппараты, которые отличаются компактными габаритами и небольшим весом. А если добавить их невысокую стоимость, получится отличный вариант сварки нержавейки в домашних условиях. Ток использовать постоянный с обратной полярностью.

Этапы инверторного способа рассмотрим поподробнее:

Прежде всего хорошенько очистить металлической щеткой поверхность от всех загрязнений.
Толщина краев заготовок не должна превышать 4-х мм, поэтому кромки необходимо разделать напильником или болгаркой.
Если металл тонкий, края плотно прижать друг к другу – сделать прихватки.
Если толщина металла выше 7 мм, заготовки нужно разогреть до 150°С. Для разогрева можно использовать паяльную лампу.
Поджечь дугу, произвести шов с соединением на короткой дуге.
Для профилактики образования трещин или свищей конец шва закончить «замком».
Остывание должно быть самостоятельным, никаких принудительных действий!
Очистить шов от шлаковой корки, отшлифовать и отполировать.

Свойства электродов для сварки нержавеющей стали.

Для инверторного способа используются электроды для сварки нержавейки с коррозионностойкими и жароустойчивыми свойствами:

ОЗЛ-6 – жаростойкие расходники, которые отличаются отличными техническими свойствами. При их использовании риск образования трещин и пор намного снижается.
АНО-27 – специальные расходники для работ при сильном морозе и при значительных нагрузках на конструкцию.

Выбор самого оптимального способа сварки нержавейки нужно делать с учетом трех моментов, все они про толщину стали:

Если толщина заготовок меньше 1,5 мм, варить лучше в аргоне с вольфрамовыми неплавящимися электродами. Способ – хоть ручной, хоть полуавтоматический.
При толщине в диапазоне от 1,5 мм до 3,0 мм самый лучший способ – электродуговой.
С толщиной больше 3-х мм – только электродуговой способ со струйным переносом металла.

Особенности сваривания тонкого металла при помощи инвертора

Полуавтоматический инверторный аппарат позволяет получить наиболее качественное соединение, которое будет довольно прочным и долговечным. Если у человека нет достаточного опыта в плане использования полуавтоматической сварки, то ему лучше всего набраться некоторого опыта в области сваривания толстых элементов, только после этого переходить на соединение тонкого металла. Дело в том, что чем тоньше будет сталь, тем сложнее будет получить надежный шов.

Главной положительной характеристикой полуавтоматического сварочного оборудования является их способность идеально работать на небольших токах и при незначительном напряжении.

Необходимо прислушиваться к опыту профессиональных сварщиков, которые рекомендуют обязательно позаботиться о собственной безопасности. При сварке металлов необходимо использовать специальную защитную маску, которая будет защищать глаза от повреждения слишком ярким излучением.

Толщина электродов для аргоновой сварки должна быть не слишком большой – максимальный их диаметр будет составлять порядка 2,5 мм. Инвертор позволяет очень быстро отрегулировать силу тока. Это делается при помощи одной рукоятки, причем ток будет находиться в диапазоне от 10 до 200 А. Чем тоньше берется электрод и чем тоньше свариваемые заготовки, тем меньшая сила тока будет оптимальной.

Стачивание толстого листа до требуемой толщины

Для уравнивая толщин заготовок можно прибегнуть к одному из способов:

стачивание толстого листа до меньшей толщины, соответствующей другой заготовке;
проточка кромки толстого элемента с образованием тонкой кромки.

Как один, так и другой способ имеют место быть. Однако во втором случае сложно образовать высококачественный сварочный шов. Непросто удержать горелку по линии тонкого листа. Поэтому вариант стачивания исключит излишнее коробление и упростит процесс соединения заготовок.

Сварка тонких металлических листов должна вестись низкими токами, поэтому неправильно будет использовать электроды в 4—5 мм. Они «задушат» электродугу и не позволят ей зажечься в полную силу.

Оптимальный вариант сварки — 2—3 мм электроды. Причем качество сварочного материала имеет решающее значение. Рекомендуется прокалить их перед применением до 160 градусов. После этого покрытие станет плавиться равномерно. Без затухания, внезапных вспышек материала электрода можно успешно манипулировать дугой, формировать непрерывный шов.

Ток сварки устанавливается гораздо меньше работы с толстыми листами. Он меняется следующим образом:

Толщина материала 1 мм — сила тока 25—35 А, диаметр электрода 1,6 мм.
При толщине металла 1,5 мм — сила тока 45—55 А, электрод 2 мм.
Металл в 2 мм проваривается током 65 А электродом 2 мм.
Железо толщиной 3 мм варится током 75 А — 3 миллиметровым электродом.

Отлично зарекомендовали себя инверторы с переменным напряжением, но работой в высоких частотах. Малый ток поможет избежать прожогов тонкого листа и потеков. Глубина сварочной ванны не должна превышать толщину металла.

Если аппарат позволит устанавливать стартовое напряжение, непременно этим воспользуйтесь. Стоит уменьшить его на 20 % от обычного. Этот даст возможность сваривать без образования ненужных отверстий в начале розжига дуги. Этим способом удобно начинать сварку прямо с места соединения.

Если регулирования стартового тока нет как класса, то электрод зажигается на толстой заготовке с образованием ванны и переносом на тонкий материал. Особо тоненький материал сваривают прерывистой дугой. Это актуально при поддержке сварочником импульсного режима. Так автомат станет периодически прерывать дугу, чтобы материал охладился.

Сваривание тонколистового железа встык должно осуществляться опытными сварщиками.

При работе необходимо грамотно совмещать пластины друг с другом. Стыковой способ часто приводит к образованию прожогов.

По возможности стоит расположить пластины внахлест, а начинать варить с нижней пластины. Это позволит соорудить основание для наплавляемой кромки и не прожечь все изделие целиком. Первый шаг с верхней пластины ведет к ее подрезу.

Какой электрод в зависимости от толщины металла выбрать?

Среди многих кто умеет варить, бытует стойкое мнение, что для выполнения большинства работ связанных со сваркой подходит электрод «тройка», то есть, диаметром 3 мм. Однако зачем все усложнять, если нужно сваривать тонкий металл? В продаже сегодня несложно найти электроды диаметром 2 или 1,6 мм.

Остановимся более подробно на том, каким же именно электродом нужно варить металл разной толщины:

Электрод 1,6-2 мм — капризные в плане сварки электроды, но именно их и нужно использовать, если следует варить тонкий металл, толщина которого 1-2 мм. Сварочный ток для сварки электродами «двойка» должен быть небольшой, не более 80 Ампер. Единственный недостаток таких тонких электродов заключается в том, что они сгорают как спички, очень быстро.

Электрод 3-3,2 мм — такими электродами уже можно варить более толстый металл, толщиной до 4 мм. Сварочный ток для электрода «тройка» понадобится чуть больше 80 Ампер. Если выставить на сварочном аппарате 100 Ампер и более, то электродом тройкой можно будет уже резать металл.

Электрод 4 мм — подходит для сварки металлов толщиной от 4 до 6 мм. Это достаточно толстый металл, который плохо берет электрод «тройка». Соответственно для сварки электродами, диаметр которых составляет 4 мм, и сварочный ток понадобится больше, около 120-140 Ампер.

Электрод 5 мм и более — «пятёрка» очень редко используется в быту. Варить такими электродами достаточно сложно, да и сварочный аппарат нужен большого ампеража. Поэтому никто из начинающих сварщиков не использует данные электроды в работе.

Электродом 5 мм варят очень толстые металлы, толщина которых составляет более 6 мм. Сварочный ток при этом выставляют на аппарате в пределах от 180 до 250 Ампер.

Формула для расчета силы тока

Также, чтобы легче было рассчитать силу тока в зависимости от диаметра выбранного электрода, предлагаем вам ознакомиться со следующей формулой. Опытные сварные рассчитывают ток следующим образом: на 1 мм электрода они берут примерно 30 Ампер тока.

То есть, если используется электрод «тройка», то умножаем диаметр на 3 и получаем примерное значение в 90 Ампер. Как видно, все очень просто, и такая формула расчета сварочного тока позволяет более тонко подобрать его требуемые значения в зависимости от толщины электродов.

В любом случае, сначала определяем толщину свариваемого металла, затем выбираем подходящий диаметр электрода, и только после этого рассчитываем требуемую силу тока.

Сварка инвертором в различных пространственных положениях

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

В быту и на производстве встречаются ситуации, когда детали необходимо соединить между собой не в стык, а иным способом. Швы могут быть на стене или даже на потолке. У каждого положения есть свои нюансы, которые нужно знать начинающему, пытающемуся освоить сварку инвертором. Если немного потренироваться целенаправленно в каждом виде, то легко получиться их освоить.

Угловое положение

Сварка двух металлических пластин под углом 90 градусов или иным, в нижнем положении, имеет свои сложности. Ввиду вертикального расположения одной из сторон, металл, под действием силы тяжести, ложится больше на нижнюю полку, поэтому шов получается неравномерным и легко ломается.

Чтобы создать угловое соединение инвертором, если есть возможность, стоит положить детали «лодочкой». V-образное положение уравнивает стороны. Выполняются две прихватки для фиксации сторон. Немного наклонив один край, путем приподнимания второго, удастся обеспечить самостоятельный отток шлака из сварочной ванны.

Выполнение такого шва не требует колебательных движений, поскольку зона сильно ограничена боковыми стенками. Здесь достаточно установить кончик электрода в основание, зажечь дугу и медленно вести ее. Для более прочного соединения рекомендуется отбить шлак после первого прохода и повторить шов.

Если нет возможности установить изделие в «лодочку», то расходный материал наклоняют под 45 градусов относительно нижней плоскости и общего положения двух пластин. Дуга ведется углом назад без колебательных движений. Периодически нужно отгонять шлак резким махом кончика.

Вертикальное положение

Это может потребоваться при установке забора или сварке инвертором теплицы. Большие конструкции сложно перевернуть, и приходиться создавать швы на вертикальной стенке. Здесь негативным фактором служит сила тяготения, из-за чего жидкий металл постоянно капает вниз и не задерживается на поверхности.

Создаются вертикальные швы инвертором снизу вверх. Угол подноса электрода 45 градусов относительно свариваемых деталей. Здесь используется прерывистая дуга и колебательные движения полумесяцем:

Электрод зажигается у основания и откладывается «полка» из присадочного металла.
На мгновение кончик электрода убирается, чтобы сталь застыла.
Не отбивая шлак, тут же наносится вторая «полка» с захватом 30% предыдущей.
Так, постепенно поднимается шов из наборных полумесяцев вверх.
Шлак при этом самостоятельно стекает вниз и не требует никаких действий. После застывания он отбивается.

Вертикальные швы даются новичкам сложнее, поэтому придется много тренироваться. Необходима усидчивость и равномерные отрывы дуги, для предотвращения падения жидкого металла.

Потолочное положение

Потолочное положение пригождается при сварке навесов или объемных конструкций. Оно еще более сложное ввиду прямого падения тяжелого присадочного металла вниз. Здесь используют либо технику прерывистой дуги, либо значительно понижают силу тока и ведут шов непрерывно. Угол наклона электрода 45-60 градусов относительно потолочной поверхности.

Ампераж опускается на 20% относительно режима нижнего положения

Начинающему сварщику важно стать так, чтобы капли шлака не попадали на руку или маску. Кабель от держателя стоит намотать на руку, чтобы он не тянул вниз

При непрерывной технике важно держать кончик электрода максимально близко к месту соединения, чтобы обеспечить передачу электронов и хорошую проплавку. Прерывистой дугой получится создать шов более легко, но потребуется больше времени

Выбор электрода

Этот инструмент, предназначенный для сварки, представляет собой стержень из металла, имеющий особое покрытие, которое называется обмазкой. При сварке сердечник начинает плавиться. Обмазка, сгорая, выделяет газ, который будет служить защитой для шва от неблагоприятного воздействия кислорода в воздухе, способствующего созданию окислов.

При выборе электрода следует обратить внимание на материал сердечника, который должен быть похожим на составные части свариваемых изделий. Существуют электроды, предназначенные для сваривания следующих материалов:

углеродистая сталь;
легированная сталь;
высоколегированная сталь;
нержавейка;
жаростойкая сталь;
алюминий;
чугун.

Этим не исчерпывается полный список материалов. В быту наиболее частое применение находит не толстая конструкционная сталь.

Существуют следующие типы покрытия электродов:

Основной.
Рутиловый.
Кислый.
Целлюлозный.

Каждый из них решает свою задачу. Основная и целлюлозная обмазки применяются для сварки постоянным током. Могут использоваться при работах на ответственных конструкциях. Достоинствами рутилового покрытия являются легкость поджига и небольшое разбрызгивание раскаленного металла.

При использовании электродов, имеющих кислое покрытие, происходит легкое отделение шлака. Но в замкнутом пространстве такой вид использовать не рекомендуется, поскольку это может нанести вред здоровью сварщика. Наиболее широко применяемыми являются электроды, имеющие основное и рутиловое покрытия. Они подходят для начинающих сварщиков.

При выборе диаметра учитывают толщину свариваемых деталей. Тонкие металлы предпочтительнее сваривать полуавтоматами или инверторами. Также имеются советы по настройке тока. Они соответствуют рекомендациям, как правильно варить электродной сваркой. Существует зависимость его от диаметра выбранного электрода.

Сварочный ток подбирают соответственно расчету: 20-30 А на каждый миллиметр диаметра электрода. В пределах этого разброса учитываются также пространственное положение шва, толщина свариваемых металлов, количество слоев.

Достаточную информацию о различных электродах при выборе среди них подходящих к конкретному виду сварки можно получить на маркировке этих инструментов. Разобраться в ней не составит большого труда.