Как сварить металл: Упс... Кажется такой страницы нет на сайте

Как сварить металл: Упс… Кажется такой страницы нет на сайте

alexxlab | 11.10.1984 | 0 | Разное

Содержание

Как сварить металл без сварочного аппарата?

Сварка без сварки – сварочный карандаш

В статье мы расскажем в форме презентации, как родилась и развивалась идея создания сварки без сварки, а также пайки и резки без специального оборудования. Что такое сварочный карандаш и с чем его едят? Также расскажем о разработках отечественных ученых и зарубежных стартапах.

Как все начиналось…

Германия в 30-х годах ХХ века являлась лидером в области термитных технологий сварки.

Свое бурное развитие технология получила в первую очередь в деле тигельной сварки –теперь соединить две части железнодорожной рельсы не составляет труда.

Если вкратце, приспособление для сварки состоит из:

Тигель;
Термитная смесь;
Рельсы;
Разъемная огнеупорная форма

Способ промежуточного литья (до, в процессе и после заливки)

Изобретение карандаша

В конечном итоге, данные технологии привели к рождению идеи компактного сварочного инструмента в форме стержня- карандаша.

Однако при воплощении идеи в жизнь «первопроходцев» ожидала неудача. Дело в том, что при быстром остывании смеси в сварочной ванне после прекращения горения карандаша, шлак и металл перемешиваются и материал становится хрупким.

В результате, основанные на алюминиевом термите смеси так и не дали позитивного результата и в профессиональной среде, и в литературе модель «карандаша» была признана «не реализуемой» и долгое время никто этой проблематикой не занимался, пока не появился профессор, доктор технических наук, академик Лебедев Владимир Георгиевич.

Случайно познакомившись с идеей, вначале он рассчитал математическую модель, а затем реализовал химическую, на основе медного термита, при которой пара металл –шлак разъединяются в процессе образования припоя-сплава.

Открытые публикации В.Г. Лебедева в российских изданиях стали основой создания нескольких сварочных инструментов, присутствующих на рынке России.

Сварочные карандаши Шквал и Оксал производятся в Санкт-Петербурге и применяются для сварки, пайки и резки без применения какого-либо специального газосварочного или электросварочного оборудования.

Автономная мобильная сварка –карандаш СК-1, Москва

TEC Torch Promotion

Tech Torch -лазерный меч из «Звездных войн» — как окрестили его в США

Есть и зарубежный аналог (стартап в США) TEC Torch Promotion – термитное режущее устройство со сменным картриджем (устройство стоит 300$; картридж – 50$).

В Америке TEC Torch используется в качестве компактного инструмента, который могут использовать в своей работе американские правоохранительные органы, военнослужащие, мчсники. TEC Torch может открыть любую дверь за считанные секунды, что может спасти жизни людей, попавших в форс-мажорные обстоятельства.

Термитный резак в действии

Время сгорания картриджа всего несколько секунд – оптимальное время для проведения оперативного вмешательства. Картридж Rod Cutter может прожечь насквозь стержень диаметром до 2 см (при этом не важно, что перед вами, закаленная, низкоуглеродистая или нержавеющая сталь), а картридж Plate Penetrator способен вырезать отверстие до 1 см в металлической пластине толщиной до 1,3 см. Для выполнения сложных задач может потребоваться несколько картриджей или их комбинация.

Смотрите видеоролик, демонстрирующий возможности инструмента

Зарубежный аналог – DISARM CO (Разоружающий)

Факел в гильзе – прожиг до 3 мм (цена 30 евро)

Прожиг с помощью тигеля до 10 мм ( цена 200 евро)

Это если вкратце о наработках «проклятых буржуев», а вот что можно реально приобрести для выполнения разовых бытовых задач.

Сварочный карандаш Лебедева «Элькас»

Автономный сварочный инструмент НЕ ТРЕБУЕТ

Профессиональной квалификации
Внешних источников энергии
Специального оборудования

Все что необходимо для сварки – солнцезащитные очки, зажигалка и сам карандаш.

Материал шва- легированная бронза.

Прочность на разрыв: 35-45 кг/мм 2 .

Толщина свариваемых деталей: 0,3-6 мм

One thought on “ Сварка без сварки – сварочный карандаш ”

Добавить комментарий

Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Cтоит ли ПОКУПАТЬ, отзывы сварщиков:

Сварка тонкого металла электродом: как правильно варить инвертором, советы для начинающих

В статье для начинающих сварщиков расскажем о сварочных электродов для сварки тонкого листового металла и о том, как правильно варить железо проволокой от инвертора. Работа с тонколистовым материалом – высший пилотаж, поэтому нужно узнать все нюансы и особенности сваривания.

Как проводить процедуру с тонкостенными изделиями

Конструкции с небольшими стенками встречаются очень часто. Это корпус автомобиля, разные емкости, кастрюли и прочее. В заводских условиях операция проводится специальным станком с пультом ЧПУ. Но что делать дома, если у вас на руках плоскость шириной от 1 мм до 1,5 мм? Электрод размером 1,5 встречается в магазинах очень редко, на прилавке намного чаще много встретить проводник 2 или 3 мм в диаметре. Но по негласному правилу сварщиков – насадка должна быть тоньше в сечении, чем заготовка. Но изделий 0,8 мм просто не существует, да и с полуторными работать настолько трудно, что использование их встречается редко. Оптимальный вариант –

Технология: как сваривать тонкий металл инвертором

Инверторная аппаратура считается более предпочтительной, потому что генератор выдает постоянный ток высокого напряжения, который легко регулировать. С ними можно работать с тонколистовыми сплавами без прогораний и деформаций. Чтобы их не было, нужно проводить процедуру как можно быстрее, не задерживаться на одном месте, проводить проводник один раз.

Второе технологическое правило – снижение токовой силы до минимального. Для этого важно иметь аппарат, которым можно плавно изменять показатели. При этом его напряжение на холостом ходу не должно быть ниже 70 В.

Чтобы не нарушилась геометрия заготовки, следите за стыками. Их необходимо тщательно очистить от коррозии. Затем требуется крепкими зажимами зафиксировать образцы и сделать несколько соединений через каждые 5-7 см. После можно приступать к основному действию.

Выбор режимов и проводников: на какой полярности и какими электродами варить тонкий металл

Если выбирать между трансформаторным и инверторным станком, отдаем предпочтение инвертору, потому что на нем легче выставлять параметры. Тонкостенным материалом считается любой лист, не превышающий 5 мм, но проблемы могут возникнуть только с заготовками до 3 мм. Предлагаем таблицу, рекомендуем ориентироваться по ней:

Толщина листа, мм

Это рекомендации, но каждый специалист опытным путем может выбрать нужные режимы. С такими проволоками или проводниками нужно помнить, что они очень быстро плавятся, поэтому их ведут очень быстро.

Правильная технология: как сваривать тонкий металл электросваркой

Ширина заготовки не влияет на три основных этапа:

подготовка;
сваривание;
шлифовка, зачистка швов.

Подробнее о первых двух.

Подготовительные работы

Необходимо убрать все загрязнения, особенно следует уделить внимание месту, к которому крепится масса сварочного аппарата. Ржавчину можно снять наждачкой. Если изделия оцинкованное, то можно зачистить поверхность с помощью болгарки, или варить прямо по цинку – вещество расплавится в момент нагрева.

Сваривание

Чтобы дуга быстрее зажглась, перед началом зачистите электрод от обмазки на крайние 5 мм.
Зажигать электродугу можно двумя классическими способами – чирканьем или постукиванием.
Сварная ванна должна иметь форму овала.
Держите дистанцию, чтобы проводник не налипал.
Если на аппарате есть специальный режим антиприлипания, воспользуйтесь им. Он работает так: при приближении насадки к заготовке автоматически снижается напряжение оборудования. Если же дуга слишком сильно растянута, происходит обратный процесс и ток прибавляется. В результате получается стабильный шов даже при неравномерном проведении.
Идеальный градус угла – 60 градусов. Его нужно сделать перед тем, как сварить тонкий металл электродом. Если делать показатель меньше, то сварное соединение получится выпуклым.

Оптимальное движение – зигзаг. При этом не имеет значения направление от себя или к себе.
Скорость перемещения рукояти должна быть достаточно высокой, но при этом отличаться постоянством.

Посмотрим видео самого процесса:

Работа инвертором

Особенность – применение обратной полярности, то есть к заготовке присоединяется к минусу, а к проводнику отходит плюс. Это способствует обеспечению защиты от пригораний и деформирования. Это объясняется тем, что электрод нагревается быстрее и сильнее, чем место сваривания. Рекомендуется брать расходный материал высокого качества, предпочтительно – иностранного производства. При этом он должен быть не толще 2 мм в диаметре и с высокой плавучестью.

Посмотрим видеозапись о том, как варить инверторной сваркой тонкий металл:

Достоинства сварки тонкостенных заготовок инвертором

При профессиональных действиях преимуществами и использования такого типа аппаратуры являются:

эстетичный внешний вид, отсутствие проколов;
без деформаций и изменение размеров – они в основном происходят из-за температурного изменения;

нет прогораний, соответственно отсутствуют некрасивые пятна;
напряжение постоянное, без ям и сбоев.

Одним-единственным недостатком можно считать неравномерную работу при отрицательной температуре воздуха. Но сбоить начинают практически все сварочные аппараты.

Как правильно сварить тонкий оцинкованный металл дуговой электросваркой

Такая сталь имеет свои достоинства в эксплуатации. Она достаточно крепкая и мало подвергается внешним воздействиям, фактически не покрывается ржавчиной. Но и у нее есть минусы, самый основной – сварщикам трудно работать с материалом. Его поверхность покрыта слоем цинка, который предварительно рекомендовано убрать с помощью шлифовального станка или простой болгарки со специальным диском.

Сам аппарат подает такую температуру, что напыленное вещество само плавится быстрее, чем происходит образование шва. Но во время работы без предварительной зачистки кромок следует помнить о наличии ядовитых цинковых паров, которые нельзя вдыхать человеку. Используйте респиратор и прочие средства защиты.

Варить рекомендуется в цеху с хорошей принудительной вентиляцией, вытяжкой, или в уличных условиях.

Проблемы того, как электросваркой варить тонкий металл

Фактически любые полученные на выходе недостатки не отличаются от классического брака у сварщиков. Выделим 4 основных дефекта и расположим их по степени популярности:

Прожигание заготовки. Это чрезмерное расплавление металлической пластинки до образования сквозного отверстия. Это происходит в связи с неправильно выбранной, слишком высокой, силой тока.
Прилипание электрода. Это происходит из-за обратной причины – было подано слишком низкое напряжение. Второй вариант – конец проводника находился слишком близко к свариваемой поверхности. В результате получается некрасивая бляшка, которую придется спиливать.
Непроваренный шов. Это случается часто у начинающих сварщиков. В страхе допустить прожигание, они отводят присадочную проволоку слишком далеко. В результате температура получается недостаточной для расплавления кромок соединительных материалов. Шв образуется только за счет присадки. А при зачистке можно увидеть непроваренные пятна.

Деформация. Лист может помяться, согнуться, пойти волной. Это происходит из-за высокого температурного режима.

Условия, которые необходимо соблюдать при работе

Требуется внимательно подойти к выбору электрода. Он должен быть:

диаметром не превышающий толщину листа;
идеальный размер – 1,6 мм;
внутри находиться тот же сплав, что у заготовки;
обмазка из элементов, которые считаются тугоплавкими;
любая марка.

Также следует использовать подходящий инвертор:

полуавтомат выгоднее, чем ручная дуговая электросварка;

сила тока варьируется в зависимости от сечения проводника, регулировка производиться в границах 10 – 15 А.

Достоинство инверторного оборудования – КПД намного выше (до 90%), чем у трансформатора, да и задействует оно намного меньше электричества.

Устройство сварочного аппарата для сварки тонкого металла

Это непростое оборудование. Оно работает со множеством частот и величин. Для того чтобы разжечь дугу, происходит два преобразования – из переменного в 220 В в постоянный, а затем в высокочастотный.

На этой схеме видно, как преобразуется электрический импульс. Ниже представлены следующие этапы прохождения волны через мост, конденсаторный фильтр, сам инвертор, высокочастотный трансформатор, высокочастотный переходник и к сварочной дуге.

На изображении ниже посмотрим, какие основные элементы есть на внешней части устройства. Здесь представлены и все индикаторы, и рукояти для регулировки режима, и разъемы. Это классический вид изделия, которое подходит для работы с тонколистовой сталью.

сварка полуавтоматом. При таком аппарате применяется в качестве электрика проволока того же материала, что и основание. Она может быть тончайшей.

Приемы сварки тонкостенных конструкций

Мы предлагаем следующие технологии, которые помогут избежать самого распространенного брака и упростят задачу сварщика:

Внахлест. Для этого располагают заготовку не двумя кромками друг к другу, а одной частью прикрыть вторую на 1-2 мм. Теперь задача становится проще, ведь прожигание займет в два раза больше времени, тока и температуры, а значит можно не беспокоиться оставить сквозное отверстие.
Точечное соединение. Такие прихватки делаются через каждые 5-7 см. Для этого понадобится каждый раз зажигать и гасить электродугу. Зато потом не будет деформаций и можно быть уверенным в ровном шве.
По электроду. Это более грубый и не самый красивый вариант, зато надежный. Проводник нужно полностью очистить от обмазки, затем положить вдоль соединения и использовать материал как присадку.

Подведем итоги

В статье мы рассказали, как приварить тонкий металл электросваркой, а также раскрыли несколько секретов работы. В качестве завершения посмотрим еще 2 видеоролика от профессиональных сварщиков.

Сварка инвертором для начинающих и азы электросварки

С появлением на рынках недорогих инверторов для сварки постоянным током, у каждого домашнего мастера появилась уникальная возможность научиться варить. Сделать это со сварочным инвертором намного проще, чем со старым трансформаторным аппаратом переменного тока, который очень сильно нагружает электросеть.

Стоимость инвертора для сварки во многом зависит от его характеристик и бренда. Однако даже самого дешёвого сварочного аппарата с лихвой хватит для того, чтобы сварить забор на даче или собрать небольшую металлоконструкцию. При этом чтобы освоить сварочный инвертор, понадобится совсем немного времени.

Как варить сварочным инвертором для начинающих, и каковы основы электросварки, будет рассказано ниже, в этой статье сайта mmasvarka.ru .

Что такое сварочный инвертор, принцип работы

Сварочный инвертор назвали так потому, что он способен преобразовывать входящий переменный ток, в постоянные его значения. Сам по себе инвертор имеет очень высокие значения КПД (почти 90/%), что намного выше, чем у обычного сварочного трансформатора.

Практически все сварочные инверторы способны работать от домашней электросети в 220 Вольт. Однако есть и особые аппараты для работы, которых нужны все 380 В. Немаловажное преимущество сварочных инверторов и в том, что они способны работать от пониженного напряжения в 160 В.

Ну а для новичков, которые только учатся варить, сварочный инвертор станет просто незаменимым помощником. Здесь и более стабильная дуга, чем на сварочном аппарате переменного тока, и другие возможности, помогающие в значительной мере облегчить сварочный процесс.

Основы и азы сварки инвертором

В первую очередь нужно разобраться из чего состоит сварочный инвертор, и какие его элементы управления потребуются в работе. На вид инвертор представляет собой небольшой прямоугольный ящик, вес которого может достигать 10 кг. С одной стороны инвертора расположены элементы управления, с другой стороны, вентиляционные отверстия.

Основными элементами управления инвертором является кнопка включения и регулятор силы тока. Кроме того, в зависимости от модели и функциональных возможностей сварочного аппарата, спереди могут размещаться и вспомогательные элементы управления. Неотъемлемыми атрибутами любого инвертора, являются выхода «+» и «-» для подключения электродного держателя и минусовой клеммы-прищепки.

Выбирая сварочный инвертор, следует учитывать, для чего он именно нужен и какой металл им по толщине придётся сваривать. Посмотреть рейтинг сварочных инверторов и самые популярные их модели, можно в этой статье сайта про ручную дуговую сварку.

Сварка инвертором для начинающих

Сварочный инвертор умеет варить только постоянным током. Следовательно, меняя полярность подключения инвертора, можно изменять параметра электросварки. Если держатель с электродом подключается к минусовой клемме инвертора, а «масса» к плюсовой клемме, то такое подключение инвертора называется «прямым». Способ прямого подключения к инвертору подходит для сварки толстых металлов, толщиной более 5 мм.

Обратное подключение инвертора, когда на электрод подаётся плюс, а к свариваемой заготовке минус, используется преимущественно при сварке тонких металлов. Однако такое подключение инвертора не является строгим правилом, и оно может быть изменено в ряде случаев. Все дело в том, что при подключении инвертора в обратной последовательности, большая температура нагрева приходится на электрод, а не на металл, что уберегает его от прожога. О том, что такое прожог сварного шва при сварке уже рассказывалось в прошлой статье.

Сварочная дуга и образование шва

Чтобы сформировать сварочный шов, нужно зажечь дугу. Для этого электрод лёгким постукиванием или чирканьем проводится по поверхности металла. Сам электрод состоит из металлического стержня и специальной обмазки нанесённой на него. По сути, когда электрод соприкасается с металлом, образуется КЗ — короткое замыкание, которое способствует быстрому разогреванию металлов и их сварки.

Что нужно знать начинающему сварщику:

Длина дуги — рекомендуется выдерживать дугу как можно короче, хотя бы на первых порах сварки. Инициировать сварочную дугу можно, как было сказано выше, двумя способами: лёгким постукиванием электрода или его чирканьем. Чирканье даёт возможность быстро прогреть электрод и исключить его прилипание к металлу. Поэтому для новичков данный способ розжига дуги наиболее предпочтительный.
Движение электродом — когда дуга инициирована, можно приступать к сварке металлов. Для этого электрод ведётся из стороны в сторону, захватывая и наполняя раскалённым металлом кромки свариваемых изделий. Движение электродом можно осуществлять различными способами, например: ёлочкой , треугольником и т. д.
Скорость сварки — зависит от толщины свариваемого металла. Чем тоньше металл, тем выше скорость сварки, а иначе прожогов не избежать.

Обязательно нужно не забыть и заварить в конце сварочного шва кратер. Для этого достаточно немного вернуться в конце шва назад, удержать дугу, и после заполнения кратера металлом разорвать её отводом в сторону.

Сварочный аппарат для сварки мелких деталей своими руками

Довольно часто в практике любого хозяина возникает необходимость соединить металлические детали. Один из таких способов соединения – это сварка. Но что делать, если нет сварочного аппарата? Конечно, можно его приобрести, но можно и изготовить самый простейший аппарат самому, причем практически за полчаса.

Пролог

Простейший прототип сварочного аппарата – осветительный электродуговой проектор – использовался еще в середине ХХ-го века в киностудиях во время съемок фильмов.

В домашних условиях, возможно, сделать простой раритетный самодельный сварочный аппарат из автотрансформатора мощностью 200 Вт. (Примерная схема автотрансформатора приведена на рисунке). Выходное напряжение регулируется за счет перестановки телевизионной вилки в гнездах.

На вторичной обмотке трансформатора необходимо найти два вывода, на которых напряжение будет около 40 В. К этим выводам остается подсоединить графитовые электроды и сварочный аппарат готов! Правда нужно учитывать, что при использовании такого автотрансформатора в сварочных целях желательно хорошо знать основы электробезопасности, поскольку не обеспечивается гальваническая развязка с электросетью.

Область применения такого самодельного сварочного аппарата довольно широкая: от сварки металлических изделий до закалки рабочих поверхностей инструмента.

Примеры применения Вольтовой дуги

В практике радиолюбителей временами возникает необходимость в сваривании или очень сильном разогреве мелких деталей. В таких случаях нет необходимости в применении серьезного сварочного аппарата, т.к. чтобы создать высокотемпературную плазму не обязательно иметь специальное оборудование.

Рассмотрим несколько примеров практического применения Вольтовой дуги.

Сварка накала магнетрона с питающими шинами

В этом случае сварка просто необходима, хотя многие, при встрече с такой трудностью, производят замену магнетрона. А ведь чаще всего бывают лишь две неисправности: обрывается накал в точке (поз.1) и выходят из строя из-за пробоя проходные конденсаторы (поз.2).

На рисунке магнетрон от микроволновой печи «Kenwood», который проработал после ремонта более двадцати лет.

Ремонт термопары своими руками

Конечно, изготовить термопару – дело совсем безнадежное, однако бывает, что нужно ее отремонтировать в случае облома «шарика». Обычно такие термопары встречаются в мультиметрах, у которых есть режим замера температуры

Нагревание высокоуглеродистой стали

В случае необходимости изменения формы пружины или проделывания отверстия следует учитывать, что закаленная пружина имеет слишком высокую твердость для сверления и слишком хрупкая для пробивания отверстия при помощи пробойника.

А в случае закалки стального инструмента (изготовленного из инструментальной стали) достаточно нагреть рабочую поверхность до малинового цвета и охладить в ванночке с машинным маслом. На рисунке изображено закаленное жало отвертки после механической обработки рабочей кромки.

Как получить Вольтовую дугу?

Мелкие сварочные работы можно выполнять при помощи трансформатора мощностью от 200 Ватт и выходным напряжением в диапазоне от 30 до 50 Вольт. При этом сварочный ток должен быть 10-12 Ампер. Можно не беспокоиться по поводу перегрева трансформатора, поскольку горение дуги кратковременно.

Также подойдет и обычный лабораторный автотрансформатор ЛАТР с силой тока от 9 Ампер. Однако нужно учитывать всю степень опасности в связи с тем, что отсутствует гальваническая развязка с электросетью.

В целях предупреждения повреждения графитового ролика токосъемника ЛАТРа желательно ввести ограничения входного тока применением плавкой вставки (предохранителя). Тогда случайное короткое замыкание в цепи электрода уже не страшно.

Электродами могут быть любые графитовые стержни простых карандашей (желательно мягкие).

В качестве держателя для грифеля используется металлическая часть электромонтажного клеммника.

На этом рисунке показан пример держателя с применением клеммника, причем одно отверстие используется для крепления ручки, а второе для зажима грифеля в клемме.

В целях предотвращения расплавления одноразового шприца (поз.3) при нагреве клеммника (поз.1) используются шайбы из стеклотекстолита (поз.2). А для стандартного подключения к кабелю можно применить стандартное гнездо от прибора (поз.4).

Итак, схема соединения довольно простая: один вывод вторичной обмотки соединяется с держателем, а второй вывод подсоединяется к свариваемой детали.

Есть еще другой вариант крепления держателя электрода с применением электромонтажной клеммы. Второй держатель понадобится в случае сварки металлических изделий с такой же температурой плавления или при необходимости раскалить металлическое изделие (закалка, изменение формы).

Схема подключения к вторичной обмотке трансформатора двух графитовых электродов.

Для сохранения глаз от ожога роговицы и от попадания искр недостаточно будет использовать темные очки из-за малой плотности светофильтров. Можно изготовить такое приспособление: в качестве щитка может быть оправа бинокулярных очков с удаленными линзами; фильтр крепится при помощи канцелярского зажима. Или можно воспользоваться радиолюбительскими очками, применяемыми в SMD технологиях.

В случае сварки меди с нихромом или сталью понадобится флюс. При добавлении небольшого количества воды в тетраборат натрия (буру) или в борную кислоту получается кашица, которой смазываются места сварки.

Материалы для приготовления флюса обычно можно найти в хозяйственном магазине. Также можно воспользоваться средством борьбы с насекомыми «Боракс» содержащим борную кислоту.

Сварка тонкого металла электродом: как правильно варить инвертором, советы для начинающих

Как проводить процедуру с тонкостенными изделиями

Технология: как сваривать тонкий металл инвертором

Выбор режимов и проводников: на какой полярности и какими электродами варить тонкий металл

Толщина листа, мм

Правильная технология: как сваривать тонкий металл электросваркой

Ширина заготовки не влияет на три основных этапа:

подготовка;
сваривание;
шлифовка, зачистка швов.

Подробнее о первых двух.

Подготовительные работы

Сваривание

Чтобы дуга быстрее зажглась, перед началом зачистите электрод от обмазки на крайние 5 мм.
Зажигать электродугу можно двумя классическими способами – чирканьем или постукиванием.
Сварная ванна должна иметь форму овала.
Держите дистанцию, чтобы проводник не налипал.
Если на аппарате есть специальный режим антиприлипания, воспользуйтесь им. Он работает так: при приближении насадки к заготовке автоматически снижается напряжение оборудования. Если же дуга слишком сильно растянута, происходит обратный процесс и ток прибавляется. В результате получается стабильный шов даже при неравномерном проведении.
Идеальный градус угла – 60 градусов. Его нужно сделать перед тем, как сварить тонкий металл электродом. Если делать показатель меньше, то сварное соединение получится выпуклым.
Оптимальное движение – зигзаг. При этом не имеет значения направление от себя или к себе.
Скорость перемещения рукояти должна быть достаточно высокой, но при этом отличаться постоянством.

Посмотрим видео самого процесса:

Работа инвертором

Посмотрим видеозапись о том, как варить инверторной сваркой тонкий металл:

Достоинства сварки тонкостенных заготовок инвертором

При профессиональных действиях преимуществами и использования такого типа аппаратуры являются:

эстетичный внешний вид, отсутствие проколов;
без деформаций и изменение размеров – они в основном происходят из-за температурного изменения;
нет прогораний, соответственно отсутствуют некрасивые пятна;
напряжение постоянное, без ям и сбоев.

Как правильно сварить тонкий оцинкованный металл дуговой электросваркой

Варить рекомендуется в цеху с хорошей принудительной вентиляцией, вытяжкой, или в уличных условиях.

Проблемы того, как электросваркой варить тонкий металл

Прожигание заготовки. Это чрезмерное расплавление металлической пластинки до образования сквозного отверстия. Это происходит в связи с неправильно выбранной, слишком высокой, силой тока.
Прилипание электрода. Это происходит из-за обратной причины – было подано слишком низкое напряжение. Второй вариант – конец проводника находился слишком близко к свариваемой поверхности. В результате получается некрасивая бляшка, которую придется спиливать.
Непроваренный шов. Это случается часто у начинающих сварщиков. В страхе допустить прожигание, они отводят присадочную проволоку слишком далеко. В результате температура получается недостаточной для расплавления кромок соединительных материалов. Шв образуется только за счет присадки. А при зачистке можно увидеть непроваренные пятна.
Деформация. Лист может помяться, согнуться, пойти волной. Это происходит из-за высокого температурного режима.

Условия, которые необходимо соблюдать при работе

Требуется внимательно подойти к выбору электрода. Он должен быть:

диаметром не превышающий толщину листа;
идеальный размер – 1,6 мм;
внутри находиться тот же сплав, что у заготовки;
обмазка из элементов, которые считаются тугоплавкими;
любая марка.

Также следует использовать подходящий инвертор:

полуавтомат выгоднее, чем ручная дуговая электросварка;

сила тока варьируется в зависимости от сечения проводника, регулировка производиться в границах 10 – 15 А.

Устройство сварочного аппарата для сварки тонкого металла

Приемы сварки тонкостенных конструкций

Внахлест. Для этого располагают заготовку не двумя кромками друг к другу, а одной частью прикрыть вторую на 1-2 мм. Теперь задача становится проще, ведь прожигание займет в два раза больше времени, тока и температуры, а значит можно не беспокоиться оставить сквозное отверстие.
Точечное соединение. Такие прихватки делаются через каждые 5-7 см. Для этого понадобится каждый раз зажигать и гасить электродугу. Зато потом не будет деформаций и можно быть уверенным в ровном шве.
По электроду. Это более грубый и не самый красивый вариант, зато надежный. Проводник нужно полностью очистить от обмазки, затем положить вдоль соединения и использовать материал как присадку.

Подведем итоги

Как сварить металл разной толщины

Используется шаговый метод, благодаря которому металлические заготовки разной толщины будут соединены качественно, быстро и без проблем.

При проведении сварочных работ иногда нужно сварить металл разной толщины. Например, это требуется для сварки стенки ящика или полки для стеллажа. В данном случае представлен лист толщиной 2 мм и квадрат толщиной 12 мм. Заготовки можно соединять как внахлёст, так и встык: это зависит от конструкции. В данном случае будет использоваться первый способ.

Выставите заготовки.

Поставьте прихватки. Если заготовка длинная, сделайте несколько прихваток с шагом 20 см, чтобы заготовки были хорошо зафиксированы между собой.

При сварке тонкого металла с толстым есть свои особенности. Варить необходимо не сплошным швом, а использовать шаговый метод: 5 см шов, 5 см отступ и так далее. Если заготовка длинная, делать это рекомендуется, двигаясь поочерёдно с разных сторон к центру детали. Это нужно для того, чтобы металл как можно меньше деформировался.

Начинать варить шов нужно с толстого металла: хорошо прогрейте металл и ёлочкой сплавьте на нижнюю заготовку. Далее поднимите горелку обратно наверх, чуть задержите и снова сплавьте. Не рекомендуется сильно задерживаться на нижнем листе, но в то же время он должен достаточно прогреваться и равномерно расплавляться.

Далее необходимо сделать шов с нижней стороны и посередине заготовки.

Такого шага достаточно и для сварки изделий большего размера.

Приступите к сварке.

Шаговый метод отлично подходит для сварки изделий разной толщины.

Читайте по теме:

Как варить металл, чтобы не повело | ММА сварка для начинающих

Листовой металл очень часто ведёт при сварке, в результате чего портится работа и свариваемая заготовка. Деформация металла, особенно тонкого, часто вызвана отсутствием опыта у сварщика и вследствие неправильного выбора сварки. Рассмотрим основные проблемы, из-за которых металл «ведёт» при сварке, и как не допустить его деформации.

Почему ведёт металл при сварке

Очень часто при сварке тонколистового металла, например, при изготовлении дверей, вся конструкция деформируется. Происходит это из-за воздействия на неё высоких температур, а также вследствие допущенных ошибок во время сварки.

Особенно заметная будет деформация тонколистового металла, после остывания. Здесь все во много зависит от его коэффициента линейного расширения и теплопроводности. Чем меньше будет теплопроводность свариваемого металла, тем выше вероятность его деформации.

В некоторых случаях, и вовсе, чтобы не допустить деформаций, сварку изделий осуществляют, только в нагретом состоянии.

Как варить металл, чтобы не повело

Рассмотрим решение данной проблемы:

Последовательное прохождение сварочных швов. Если нужно варить тонколистовой металл, то, чтобы избежать его деформации, целесообразно будет использовать обратноступенчатый шов, не более чем 300 мм. После того, как металл остыл, можно будет заварить оставшиеся щели. Таким образом, тонколистовой металл не поведёт.

Точнее деформации будут, однако ранее сделанные, «короткие» швы, будут компенсировать их. Кроме того, в ряде случаев, при сварке тонкого металла, лучше всего сначала использовать прихватки, а уже потом обваривать шов.

Предварительное сгибание свариваемых заготовок. Ещё один из способов, который позволит уменьшить деформацию тонкого металла, связан с выгибанием заготовки в противоположное направление от напряжений при сварке. Таким образом, после того, как сварка будет произведена, металлическая заготовка под воздействием деформации вернётся в нужное положение.

Какой сваркой лучше всего варить тонколистовой металл

Чем выше будет температура в зоне нагрева, тем больше вероятность того, что металл поведёт.

Различные виды сварки имеют разный температурный режим, поэтому если нужно часто варить тонкий металл, то стоит задуматься вот над чем:

Кислородно-ацетиленовая сварка — не самый лучший вариант для того, чтобы варить тонколистовой металл. Самые большие деформации происходят именно при данном виде сварки, так как её температура достигает 3100 °C.
ММА сварка — всеми любимая ручная дуговая сварка электродом с покрытием. При ручной дуговой сварке, температура, возникающая на конце электрода гораздо ниже, от 2400 до 2700 °C. Поэтому данный вид сварки более предпочтителен для соединения тонколистового металла.
Полуавтоматическая сварка MIG/MAG — температура нагрева составляет порядка 1500 °C, а скорость сварки ещё быстрее, чем при ручной дуговой сварке. Поэтому MIG и MAG, является наиболее удобной для сварки заготовок выполненных из тонколистовой стали.

Ну и последнее, это правильная организация отведения тепла в зоне сварки. Для этих целей можно использовать как специальные теплоотводящие медные пластины, так и подручные средства. Например, можно применить влажный асбест, для того, чтобы наложить его рядом со сварочным швом или другие материалы.

Еще статьи про сварку:

Как правильно варить толстый металл

В любом домохозяйстве постоянно требуется построить или починить какую-нибудь конструкцию из металла. Самым прочным соединением двух металлических деталей является сварка. Кузнечная сварка известна человечеству уже несколько тысячелетий, сварке же электрической дугой или газовой горелкой — немногим больше столетия.

И если ремесло (или даже искусство) кузнеца требовало многолетнего обучения и накопления опыта, то электродуговую сварку на начальном уровне при желании и наличии соответствующего оборудования вполне можно освоить за несколько дней.

Основы сварки

Чтобы научиться правильно варить, необходимо ориентировать в физических основах процесса сварки. Любой сварочный аппарат создает в небольшой рабочей зоне на стыке двух свариваемых деталей температуру выше температуры плавления свариваемого металла, так называемую сварочную ванну. В ней превратившаяся в жидкость часть металла обеих деталей смешивается друг с другом и с металлом расплавившегося электрода. После снижения температуры металл из сварочной ванны кристаллизуется, соединяя свариваемые детали в одно целое. Медленно перемещая сварочную ванну вслед за дугой вдоль стыка, сварщик получает шов. Высокой температуры в любительских сварочных аппаратах достигают двумя способами:

электрической дугой;
газовой горелкой.

Электросварка безопаснее, поскольку нет риска взрыва газа, и проще в освоении для тех, кто только учится правильно варить.

Электрическую дугу создают при пропускании тока большой силы через воздушный зазор между свариваемыми деталями и электродом.

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.

Технология сварочных работ

Сварочные работы происходят при высокой температуре. Электрическая дуга является источником тепла для нагревания и частичного расплавления рабочей зоны. Она возникает в воздушном зазоре между деталью и электродом, поддерживается все время операции и плавно перемещается вдоль линии шва.

Размеры образующейся рабочей зоны расплавленного металла, или сварочной ванны, определяются

выбранным режимом работы;
скоростью движения электрода;
свариваемыми материалами;
толщиной деталей и конфигурацией кромок.

Средние размеры сварочной ванны:

ширина- 0,8-1,5 см;
длина 1-3 см;
глубина — около 0,5-0,7 см.

Чтобы правильно варить, необходимо выбрать материал и толщину электрода в соответствии с толщиной свариваемых деталей. Электрод покрыт тонким слоем флюса, или обмазки. При нагреве этот флюс плавится и образует защитную газовую область над рабочей зоной, что противодействует попаданию в рабочую зону кислорода воздуха. По мере удаления электродуги и следом за ними — зоны сварочной ванны расплавленный металл кристаллизуется, образуя шов, который соединяет детали в единое целое. Поверх шва располагается тонкий слой остатков выгоревшего флюса, который требуется зачистить.

Типы сварочных аппаратов

На рынке представлено большое количество моделей сварочных аппаратов разных типов.

Из всего их разнообразия:

трансформаторы;
выпрямители;
инверторы;
полуавтоматы;
автоматы;
плазменные;

В условиях домашней мастерской чаще всего применяют трансформаторы — из-за их дешевизны и инверторы из-за простоты и удобства в работе. Остальные требуют либо специальных условий для работы, достижимых только на производстве, либо специального обучения и длительного приобретения навыков.

Трансформаторные

Устройство таких аппаратов крайне простое — это мощный понижающий трансформатор, во вторичную обмотку которого и включают рабочую электрическую цепь.

Трансформаторный сварочный аппарат

очень большой вес и габариты;
низкая стабильность дуги;
работа переменным током;
вызывает броски напряжения в питающей сети.

Такой аппарат требует от сварщика мастерства и большого опыта. Для обучения начинающего сварщика тому, как правильно варить, он подходит плохо.

Инверторы

Инверторный аппарат имеет гораздо более сложную конструкцию. Инверторный блок многократно преобразует входное сетевое напряжение, доводя его параметры до необходимых. За счет трансформации тока высокой частоты габариты и вес трансформатора получаются во много раз меньше.

малый вес и габариты;
стабилизированное напряжение и ток в цепи;
дополнительные функции антиприлипания и горячего старта;
возможность точной регулировки параметров тока и дуги;
не вызывает бросков напряжения в питающей сети.

Есть у инвертора и недостатки:

высокая цена;
низкая морозостойкость.

Обучение тому, как правильно варить, лучше начать с инвертора. Стабильность параметров дуги и дополнительные функции, облегчающие старт и предотвращающие «залипание», позволят новичку сосредоточиться на шве и быстрее освоить технологию.

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.

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.

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.

Какие электроды выбирать

Для того чтобы начать учиться варить правильно, необходимо подобрать сварочные материалы в соответствии со свариваемыми материалами и их толщиной. В качестве учебного задания лучше выбрать обычные низкоуглеродистые конструкционные стали. Для них подойдут широко распространенные электроды с обмазкой.

Электроды для сварочных аппаратов

Учатся обычно на электродах диаметром 3 мм, 1,6 и 2 мм применяют для работы с тонкостенными конструкциями, а 4-6 мм — для сваривания толстостенных заготовок.

Чаще всего в домашних условиях используют электроды диаметром 3 миллиметра (тройка). Более тонкие подходят для сваривания тонкостенных деталей, а номера четыре и пять — для толстых элементов.

Мощность аппарата должна соответствовать диаметру электрода (или его номеру). В руководстве пользователя (и на корпусе прибора) есть таблица определения рабочего тока в зависимости от номера.

Советы как научиться варить электросваркой самостоятельно

Сварить несложную конструкцию из металла реально за несколько часов, при условии, что вы уже освоили технологию, спланировали операции технологического процесса и подготовили все необходимое.

Чтобы научиться варить правильно, следует иметь в виду следующее:

Следует подготовиться и узнать необходимую информацию о тех материалах, которые вы собрались варить.
Подобрать для них соответствующий рабочий режим и сварочные материалы.
Изучить технику исполнения конкретного запланированного вами шва.

Мало что может заменить обучение в профессиональной школе сварщиков и практику под руководством опытного наставника. Но если это по каким-либо причинам недоступно, то правильные движения, положение рук и тела при работе можно неплохо изучить и по обучающим видео от авторитетных мастеров сварного дела.

Корпус атомного реактора вам варить, конечно, не доверят, но раму для ворот или лесенки вы волне сможете осилить. Начав с простых швов и научившись варить их правильно, можно переходить и к более сложным, постепенно накапливая опыт и оттачивая свое мастерство.

О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать правильный сварочный шов

Знания о сварных дефектах очень важны для того, чтобы вы их вовремя распознали и не начали эксплуатировать сварную конструкцию с ненадежным соединением.

Если шов проварен правильно, выглядит он равномерным и аккуратным, с равной толщиной и высотой по всей длине.

Различают следующие основные дефекты:

Непровар. Недостаточное заполнение шовным материалом, и прочность его снижена. Причиной служит недостаточное напряжение в цепи или избыточная скорость ведения электрода.
Подрез. Продольная канавка. Возникает по причине избыточной длины дуги. Для устранения дефекта следует правильно выбрать силу тока- немного ее повысить.
Прожоги. Образование сквозных отверстий в материале. Вызывается превышением необходимого для данной толщины материала тока, а также слишком медленным ведением электрода. Необходимо также проверить, не превышен ли зазор между кромками заготовок.
Пористость. Возникает по причине сквозняка в рабочей зоне, сдувающего облако защитных газов.

Встречаются и другие сварные дефекты, такие, как продольные и поперечные трещины

Предосторожности, перед тем как варить сваркой электродами

Варить правильно — это значит варить безопасно. Меры предосторожности при сварке электродами позволят сохранить здоровье и работоспособность сварщика:

Перед началом работы необходимо осмотреть аппарат, держатель и кабели на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
Работу следует вести при положительной температуре и при влажности до 80%;
Обязательно использование индивидуальных защитных средств.
Следует применять спецодежду с противопожарной пропиткой.
Радом с рабочим местом следует иметь огнетушитель, пригодный для тушения электроустановок под напряжением.

Тщательное и неуклонное соблюдение правил сварки металла электродом не потребует много времени и помогут сохранить материальные ценности и здоровье людей.

Нюансы для начинающих в сварке

Есть несколько нюансов, которые могут пригодиться любому желающему научиться варить правильно:

Не забывать о заземлении и о важности регулярной проверки качества контакта зажима и заготовки.
Регулярно проверять изоляцию кабеля.
Сила тока выбирается сразу после подключения массы.
Перед поджигом дуги следует установить электрод под углом примерно 60 градусов к плоскости детали, а расстояние между его концом и деталью — около 0,5 см.

Положения электрода при сварке

Осваивая все более сложные виды швов и конфигурации соединений, домашний мастер сможет научиться варить правильно и снабдит свое домохозяйство всеми необходимыми в нем сварными конструкциями.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сварка тонкого металла — проблема даже для некоторых сварщиков с опытом. Новичкам в сварном деле вообще приходится тяжело. Тут работают совсем не те правила, что при сварке толстых изделий: есть множество особенностей и сложностей из-за чего тяжелее подбирать режимы и электроды. Проще это делать со сварочными полуавтоматами, но они в быту — довольно редкое явление, гораздо чаще встречаются инверторы. Вот о сварке тонкого металла инвертором и пойдет речь.

И первая сложность при сварке металла небольшой толщины состоит в том, что сильно нагревать его нельзя: он прогорает, образуются дыры. Потому работают по принципу «чем быстрее, тем лучше» и ни о каких траекториях движения электродов речь не идет вообще. Тонколистовой металл варят проводя электрод в одном направлении — вдоль шва без каких либо отклонений.

При сваривании тонких металлов листы перегреваются и изгибаются

Вторая сложность состоит в том, что работать нужно на малых токах, а это приводят к тому, что дугу приходится делать короткую. При незначительном отрыве она просто гаснет. Могут также возникать проблемы с розжигом дуги, потому используйте аппараты с хорошей вольт-амперной характеристикой (напряжение холостого хода выше 70 В) и плавной регулировкой сварного тока, которая начинается от 10 А.

Еще одна неприятность: при сильном нагреве происходит изменение геометрии тонких листов: их выгибает волнами. От этого недостатка избавиться очень тяжело. Единственный вариант — постараться не перегревать или отвести тепло (про метод с теплоотводящими прокладками читайте ниже).

При сварке встык тонких листов металла, их кромки тщательно обрабатывают и зачищают. Наличие загрязнений и ржавчины сделает сварку еще более проблематичной. Потому тщательно все выровняйте и зачистите. Располагают листы очень близко один к другому — без зазора. Детали фиксируют струбцинами, прижимами и другими приспособлениями. Потом детали прихватывают через каждые 7-10 см короткими швами — прихватками. Они не дадут деталям сместиться и их с меньшей вероятностью погнет.

Если хорошо зачистить кромки, может получится хороший шов

Как варить тонкий металл инвертором

Сварочные аппараты, выдающие постоянный ток хороши тем, что мы можем варить на обратной полярности. Для этого к «+» подключаем кабель с держателем электрода, а «-» цепляем к детали. При таком подключении больше греется электрод, а металл прогревается минимально.

Варить необходимо с использованием самых тонких электродов: от 1,5 мм до 2 мм. При этом выбирать нужно с высоким коэффициентом расплавления: тогда даже при малых токах шов будет качественным. Ток выставляется маленький. Для электродов размером 1,5 мм он должен быть порядка 30-45 ампер, для «двойки» — 40-60 ампер. Реально ставят иногда и ниже: важно чтобы вы смогли работать.

Толщина металла, мм	0,5 мм	1,0 мм	1,5 мм	2,0 мм	2,5 мм
Диаметр электрода, мм	1,0 мм	1,6 мм – 2 мм	2 мм	2,0 мм – 2,5 мм	3 мм
Сила тока, А	10-20 ампер	30-35 ампер	35-45 мм	50-65 мм	65-100 мм

Чтобы металл меньше нагревался, детали ставят в вертикальном или хотя-бы наклонном направлении. Тогда варят сверху-вниз, двигая кончик электрода строго в этом направлении (не отклоняя и не возвращая). Угол наклона — углом вперед, при этом его величина 30-40°. Так прогрев металла будет минимальным, а это для сварки тонких металлов — одна из самых важных задач.

Положения электрода при сварке и их использование

Общая рекомендация по выбору электродов для сварки тонких металлов: купите для такой работы качественные импортные электроды. Проблем будет в разы меньше.

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.

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.

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».

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.

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).

Изобретение сварочного аппарата значительно упростило процесс соединения металлических предметов. При работах с тонкими заготовками, новички могут испытывать определенные трудности.

Сварка тонкого металла электродом должна выполняться с применением сварочных аппаратов, которые
позволяют осуществить данную операцию без деформации и прогорания тонкого листа.

Технология сварки

Чтобы не произошло прогорания металла, сварка должна осуществляться как можно быстрее. Электрод проводится один раз вдоль шва, без задержек. Чтобы без проблем сварить тонкий металлический лист, необходимо, насколько это возможно, снизить рабочий ток.

Инверторный аппарат, который используется для этой цели, должен иметь плавную регулировку выходной мощности. Чтобы не возникло проблем с запалом дуги, применяются устройства, которые имеют напряжение холостого хода не менее 70 В.

При выполнении работ следует обращать внимание на геометрию тонкого листа, которая может изменяться во время сильного нагрева. Для надежного соединения встык, необходимо зачистить кромки материала от ржавчины. Следует, также выровнять заготовки, если в этом есть необходимость и закрепить. Только чистый и ровный металлический лист, позволит получить требуемое качество свариваемых поверхностей.

Когда подготовительные работы будут окончены, свариваемые изделия прихватывают через каждые 7 — 10 см, и только затем уже производят окончательное соединение материала.

Если нужно сделать соединение двух тонких листов внахлёст, то такой вариант сварки, позволяет использовать больший ток, при этом значительно снижаются негативные проявления высокой температуры на свариваемые поверхности. Вероятность прожога материала снижается в несколько раз, а изменение геометрии практически не наблюдается.

Чтобы минимизировать влияние высокой температуры, на соединяемый встык или внахлёст металл, под него следует подложить листовую медь. Этот материал отлично отводит излишки тепла от свариваемой поверхности, тем самым предотвращая появления коробления и других негативных проявлений температурного расширения свариваемых поверхностей. Иногда, с этой же целью используется проволока, которая укладывается в месте стыка двух металлов.

Работа инвертором

Сварка тонкого металла инвертором, позволяет выполнить эту операцию с применением обратной полярности. В этом случае ” — ” подключается к свариваемому металлу, а «+» к держателю электродов.

Такая техника сварки электродом позволяет минимизировать вероятность деформации и прогорания металлического изделия. При обратной полярности электрод нагревается значительно сильнее, чем соединяемый металл, поэтому удаётся выполнить работу по соединению, максимально эффективно.

Для получения качественного шва, необходимо использовать тонкие электроды диаметром не более 2 мм. Следует использовать изделия, которые обладают высоким коэффициентом расплавления. Это качество позволяет осуществлять сварку тонких конструкций при малом токе, что положительно отразится на качестве сварного шва.

Сварка тонких листов инвертором должна осуществлять плавным движением электрода. Чтобы не прожечь изделие и чтобы шов получился ровным необходимо располагать электрод в пределах 45 — 90 градусов к свариваемой поверхности. Соединение лучше выполнять углом вперед.

От качества используемых электродов зависит уровень соединения. Электроды для сварки тонкого металла инвертором должны быть хорошего качества и, желательно, импортного производства.

Видео: показываются простые приемы в нахлест и стык.

Достоинства сварки тонких заготовок инвертором

Этот способ позволяет выполнить качественное соединение тонкого металла. Если сварочные работы осуществляются профессионалом, то не происходит температурной деформации и изделие будет иметь эстетичный внешний вид. Постоянным током варить тонкие изделия можно меньшим током, поэтому вероятность прогорания, значительно сокращается.

Микропроцессорное управление такого устройства позволяет устранить «ямы» и сбои напряжения, генерируя на выходе идеальный ток, который подходит для проведения сварочных работ.

Единственным недостатком использования инвертора, является нестабильная работа при низкой температуре воздуха. Даже качественные приборы при минусовой температуре дают сбой.

Особенности сварки тонкой оцинковки

Если необходимо сварить оцинкованную сталь, то потребуется полностью очистить от слоя цинка кромки соединяемого металла. Слой цинка можно удалить с помощью шлифовальной машинки или вручную.

Можно выжечь кромки металла с помощью сварки, но в этом случае необходимо соблюдать осторожность. Пары цинка очень ядовиты и при их вдыхании способны вызвать сильное отравление организма. Работы необходимо выполнять только при правильно организованной вытяжке, или варить изделие на улице.

Заключение

Мы разобрали, как варить тонкий металл инвертором. Главное правильно подготовить заготовки, сделать отвод излишков температуры, подобрать электроды, выставить ток и можно приступать к работе.

Во время соединения, необходимо тщательно следить за качеством шва, вовремя отрывать на мгновение электрод, чтобы не произошло прожога, пользоваться теплоотводящими пластинами или проволокой. Только практика поможет в освоение процесса.

Как сварить металл чтобы не повело — MOREREMONTA

Автор ejlevamysite На чтение 12 мин Просмотров 16 Опубликовано 12.12.2019

При нагреве до температуры сварки и последующем охлаждении детали испытывают деформации, что в конечном итоге приводит к физическому изменению их размеров и формы. Это изменение может быть заметно или незаметно невооруженному глазу. Термические деформации – это следствие возникновения внутренних структурных напряженностей металла, которые возникают из-за неравномерного распределения температуры и, соответственно, не одинакового изменения объема в различных сечениях детали в процессе ее охлаждения. Причинами появления деформаций конструкций (короблений и изгибов) в результате осуществления сварочных работ являются:

Локализованный высокотемпературный нагрев и местное расширение объема металла в то время, когда остальная часть детали остается сравнительно холодной;
Усадочные явления в наплавленном слое
Фазовые превращения, которые испытывает металл при постепенном снижении температуры до комнатной.

Как минимизировать сварочные деформации?

Выбор вида сварки может сильно снизить деформации. Если применяется дуговая сварка, то наибольшие поводки будут при РДС, или как ее сегодня принято называть латинскими буквами ММА; они существенно снизятся, если использовать TIG (аргонную) и МIG/MAG (полуавтоматическую сварку). Применение PULSE режимов позволяет многократно снизить тепловложение в металл и уменьшить деформации, что очень хорошо видно на примере сварки тонколистовых сталей. Также следует отметить, что наибольшее деформирущее воздействие оказывает на изделие газовая сварка, так как под высокотемпературное влияние попадают значительные площади изделия; а наименьшее – сварка давлением (в вакууме, ультразвуком). Однако, чаще всего используется технология плавления дугой, поэтому далее речь пойдет именно про этот вид получения неразъемных соединений.

Технологические приемы, позволяющие снизить деформации при дуговой сварке

Первое, что приходит на ум каждому сварщику–любителю – это организация теплотвода, позволяющая несущественно, но снизить поводки стальных узлов. В качестве теплоотвода обычно применяют медные подкладки и другие приспособления. Есть более дешевый способ, такой как наложение влажного асбеста вблизи сварочного шва.

Техника выполнения работ также играет существенную роль. Для компенсации напряжений применяют сварку в шахматном порядке или путем поочередного плавления диаметрально противоположных участков соединения. Что имеется ввиду хорошо видно на примере сварной двутавровой балки, изображенной на рис.1. Цифрами обозначена последовательность проведения работ.

Сварка по принципу «обратной ступени» предполагает разделение линии соединения на небольшие участки с дальнейшей их сваркой в предложенном на рис. 2 порядке. Такой способ позволяет получить минимальные деформации, так как выполняется одновременно два принципа, позволяющих достигнуть такого результата, это:

Короткий шов;
Последовательность его наложения, позволяющая скомпенсировать коробления.

Если узел имеет свободные допуски, можно применить метод обратной деформации. В таком случае лист выгибается на величину сварочной деформации (которая может быть установлена опытным путем) в направлении обратном направлению ее действия.

Еще один простой способ уменьшить поводки металла – поставить прихватки перед тем, как начать сварку сплошным швом, используя при этом один из способов, указанных выше по тексту; или заневолить деталь с помощью оснастки.

Минимизировать деформации поможет:

сопутствующий местный подогрев изделия горелками или предварительный — в электропечи
Послесварочная термообработка
Или же проковка в горячем и остывшем состоянии
Рихтовка изделий в холодном состоянии
Практически полностью снимает внутренние сварочные напряжения высокий отпуск при Т=550 -560 оС

Очевидно, что любой высокотемпературный нагрев на воздухе приводит к изменениям размеров и формы изделия. Степень изменений может быть заметна невооруженным глазом или же при проведении контроля с помощью различных инструментов: штангенциркуль позволит измерить линейные размеры, индикатор на стойке поможет проконтролировать биения. Полностью избавиться от деформаций невозможно. Однако, есть еще способы значительно их уменьшить или же вообще от них избавиться после окончательной механической обработки путем:

Выбора оптимальной конструкции изделия;
Организации достаточных для полного удаления поводок припусков.

Добавить комментарий

Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Для изделий из толстого металла применяют в основном электродуговую и электрошлаковую сварку. У них высокая производительность, имеют малую область нагрева, соответственно создают небольшие внутренние напряжения, не требуют дорогостоящих расходных материалов.

Электрошлаковая

В электрошлаковой сварке электротоком нагревается шлак, который расплавляет находящийся рядом металл и защищает шов от окисления и насыщения водородом. Технология позволяет производить только вертикальные швы снизу вверх. Отклонение от вертикали допускается в пределах 30 градусов.

С двух сторон свариваемых толстых листов из металла устанавливаются медные пластины-ползуны, которые охлаждаются водой. Между свариваемыми листами оставляется зазор. Обработка стыков не требуется.

Стыки и ползуны образуют сварочную ванну. При внесении в нее электрода шлак разогревается, металл начинает плавиться, сваривание происходит без создания дуги.

По мере образования шва ползуны передвигаются вверх. Все происходит за один проход. Сварить можно толстый металл до 60 см. Шов должен образоваться за один проход иначе возникают неустранимые дефекты. Технология позволяет пользоваться электродом различной формы.

Электродуговая

Сварка металла большой толщины (20 мм и более) из-за невозможности проварить за один проход всю толщу изделия имеет свою специфику. Кромки свариваемых поверхностей нужно подготовить.

Для этого кромки стачиваются под углом. При соединении деталей в сечении должна получиться буква V. Иногда, одну кромку стачивают под углом, а вторую ступеньками. Между свариваемыми деталями оставляют зазор, в верхней части должна получиться канавка шириной 10-15 мм и больше.

Ширина канавки зависит от толщины металла. При сварке металла разной толщины край более толстого стачивается до сечения тонкого.

При сварке встык и наличии пересекающихся швов возникают напряжения, приводящие к деформации и даже разрушению изделия. Особенно это сильно проявляется при низких температурах, когда металл теряет свои пластические свойства.

Жесткое закрепление деталей в оснастке также вызывает чрезмерные напряжения. К этому же приводят и длинные швы с большим сечением.

Сваривать толстый металлический лист требуется так, чтобы время между наложением последующих слоев было минимальным. Во избежание напряжений необходимо следующий шов прокладывать по горячему слою. Толщина слоев должна находиться в пределах 4-5 мм, это обеспечит достаточный прогрев.

При сваривании толстого металла из-за большой глубины сварочной ванны увеличивается вероятность образования пор. Чтобы этого не произошло, применяется каскадный способ сварки или метод «горка».

Во время сварки возникает поперечная усадка, которая может достигать 4 мм при толщине металла 40-50 мм. При сварке толстых листов необходимо делать прихватки длиной 2-3 см через каждые 30-50 см.

Для уменьшения напряжений, можно выполнять работу двумя сварщиками одномоментно. Прогрев толстого металла до 150-200 ⁰C также снижает внутренние напряжения, замедляет кристаллизацию, что приводит к более длительному времени выделения газов и соответственно уменьшению количества пор.

Виды швов и методы их наложения

Швы по положению и типу соединения делятся на несколько видов, от которых зависят настройки сварки.

По положению в пространстве делятся на:

Они могут соединяться внахлест, встык, кроме этого бывают тавровые и угловые соединения. Существует несколько методов наложения швов при сварке толстого металла.

Способы наложения

Метод сварки толстого металла каскадом заключается в следующем: весь участок разбивается на отрезки по 20 см. Сначала проваривается самый нижний участок, который называется корневым. Его длина примерно 20 см. Поверх корневого внахлест, не прерывая дуги, делают новый слой. Его общая длина будет 20 +20=40 см.

Лучше всего метод сварки понятен на схеме. Он применяется к толстым металлам, когда толщина листа более 20 мм. При таком способе сварки слои накладываются на неостывший металл, что позволяет уменьшить деформации и внутренние напряжения.

Сварка толстого металла горкой подобна каскаду, только работают два сварщика от середины к краям шва.

Они варят каскадом по длине и по ширине. Задача состоит в том, чтобы при накладывании следующего слоя место контакта было горячим.

Длина

Швы подразделяют на короткие длиной до 25 см, средние – до 1 м, и длинные – свыше 1 м. Короткие прокладывают за один проход.

При сваривании толстого металла приходится делать несколько слоев – по одному за каждый проход, так как каждый последующий слой становится все шире, то сварщик делает зигзагообразные или спиралевидные движения поперек шва. Таким образом, оплавляются кромки свариваемых деталей.

Такая технология обычно применяется при стыковом соединении толстого металла. Средние и длинные швы накладываются с использованием способов каскада и горки.

При сварке угловых и тавровых соединений применяют многослойный многопроходный двусторонний шов. Сначала формируется корневой шов. Затем поверх него прокладывается второй слой со смещением к одному из стыков, потом третий со смещением ко второму стыку с его оплавлением.

Четвертый идет поверх второго слоя, оплавляя кромку детали. Пятый проходит рядом с четвертым, а шестой слой поверх третьего, оплавляя кромку второй детали. Седьмой слой накладывают поверх четвертого, пятого и шестого слоев.

С обратной стороны шва на первый слой и кромки изделия наносится восьмой завершающий слой.

Параметров сварочного аппарата

Уменьшение сварочного тока уменьшает глубину сварочной ванны и наоборот. Ширина же ее практически не изменяется. Требуемая сила тока зависит от толщины металла и диаметра сварочного электрода. Повышение напряжения приводит к увеличению ширины шва, а глубина провара при этом уменьшается.

От скорости перемещения электрода при прочих равных условиях зависит глубина провара. Она увеличивается при скоростях до 40 м/час, а потом уменьшается. Ширина шва с увеличением скорости уменьшается постоянно.

Работа с толстым металлом требует большей подготовки для сварщика. Шов всегда получается многослойным. Прежде чем браться за такую сварку, необходимо освоить основные технологические приемы.

Рассмотрем рекомендации по борьбе с таким эффектом, как температурная деформация металла, возникающая при сварочных работах. В конце статьи будут рассмотрены современные способы решения этой задачи.

Это напряжение возникает вследствие того, что металл нагревается неравномерно и при остывании возникают внутренние напряжения в зоне температурного воздействия. Эти напряжения могут привести к деформации металлического изделия.

Какие существуют способы чтобы при изготовлении изделие из металла не повело при сварке?

1. Последовательность прохождения сварочных швов. Сварку изделий из металла следует производить таким образом, чтобы возникающие напряжения компенсировали друг друга. Это возможно при сварке симметричных швов, при правильном выборе направления наложения швов.

Так же целесообразно в некоторых случаях собрать изделие на прихватки и потом обваривать швы, находящиеся симметрично друг другу относительно нейтральной оси.

2. Предварительный изгиб деталей в противоположную сторону от возникающих при сварке напряжений. Температурная усадка компенсирует эти напряжения и конструкцию не поведет.

3. Выбор режима сварки.

Напряжения, которые возникают в результате сварки, зависят от температуры зоны нагрева металла. Чем выше температура, тем сильнее остаточные напряжения.

Различные режимы сварки происходят при разных температурах, имеют различный объем наплавляемого металла и разную скорость прохождения шва. Чем выше скорость, тем меньше нагревается зона сварки и меньше усадочные напряжения.

При DIY сварке (кислородно-ацетиленовая сварка) возникают самые большие напряжения, так как она происходит при температуре около 3100 С. Кроме этого данный вид сварки самый медленный, а объем наплавленного металла самый большой.

ММА (ручная дуговая сварка покрытыми электродами) происходит при температуре2400-2700 о С и быстрее чем кислородно-ацетиленовая, с меньшим объемом наплавленного металла.

MIG/MAG (полуавтоматическая сварка в защитных газах) происходит при 1500 о С и с еще большей скоростью. Поэтому температурная усадка будет меньше чем при MMA сварке.

4.Предварительный нагрев изделия или зоны деформации.

Самые сильные напряжения в металле возникают при остывании изделия. Величина возможной деформации зависит от теплопроводности и коэффициента линейного расширения металла. Чем ниже теплопроводность, тем более неравномерна зона нагрева и больше деформация. Например, у нержавеющей стали теплопроводность меньше, а коэф. линейного расширения больше чем у черной стали и поэтому деформация больше.

Поэтому для уменьшения напряжений, особенно в легированных сталях, сварку производят в предварительно нагретом состоянии.

5. Сварка в кондукторе.

Изделие закрепляют в жесткой оснастке, таким образом, препятствуя деформации усадки. В металле возникают напряжения, вызывающие пластические деформации. Это позволяет уменьшить температурную усадку. После изъятия детали из кондуктора деформация останется, но она будет меньше на 30% чем при сварке незакрепленной детали. При сварочных работах в кондукторе увеличивается вероятность появления трещин. Это происходит когда пластичности металла недостаточно.

6. Рихтовка металлоизделия после сварки.

Выполняется с помощью домкратов и талей. Возможна правка изделий с помощью молотка или молота. При этом необходимо отслеживать появление трещин и разрывов в металле и сварочных швах.

7. Тепловая правка изделия после сварочных работ.

Способ заключается в нагреве газовыми горелками деформированных участков металлоизделия. Нагревают выпуклую (выгнутую) сторону детали, до такой степени, когда не произойдет пластическая деформация и внутренние напряжения не локализуются. Данный метод эффективно производить совместно с механической рихтовкой (см. п. №6).

Если позволяют размеры, то возможен так же отпуск изделия в печи. При нагреве до 400-500 °С снимается около 50% внутренних напряжений.

При данном способе существуют риски появления коробления изделия. Необходимо чтобы деталь обладала жесткостью и выдерживала температурное воздействие не изменяя своей геометрии.

В заключение несколько общих рекомендации.

Детали, обладающие большей металлоемкостью, ведет при сварке меньше. Например, конструкция из трубы со стенкой 8мм, будет деформироваться меньше чем со стенкой 4 мм.

Иногда целесообразно сварку заменить на альтернативные способы соединения. Это может быть клеевое соединение. Сейчас в продаже существует достаточно большое количество клеев по металлу как российского, так и иностранного производства. Если это допустимо, то можно использовать клепочное соединение.

В некоторых случаях рационально использовать MSG-пайку (пайка на полуавтомате в защитных газах) — которая происходит при температуре 1000 о С

Возможно применение точечной сварки или комбинированного — клеесварного соединения. Данный способ представляет собой точечную сварку и использование клея по металлу.

Все эти способы и методы позволяют успешно бороться с таким явлением, как температурная деформация металлоизделий после сварки.

Рекомендуем ознакомиться со статьями:

Как правильно сварить металл электросваркой или инвертором? Технология правильной сварки

Сварка металлов – наиболее распространенный способ их соединения в различных отраслях хозяйства (строительстве, машиностроении, прокладке трубопроводов и т. д.). В быту (дома, на даче, в гараже) мы также встречаемся с необходимостью применения сварочных работ по металлу. Неспециалисту эта работа кажется непостижимой, трудной и загадочной. Тем более что она сопряжена с определенным риском для жизни.

Давайте разберемся, так ли это. Как варить металл электросваркой?

В современной торговой сети имеется большое разнообразие сварочных аппаратов, инверторов, средств защиты при проведении сварочных работ. Они доступны любому, следовательно, купив соответствующее оборудование, можно самостоятельно эти сварочные работы выполнять. Надо только усвоить, что такое технология сварки металлов, каковы требования безопасности. Кроме того, надо получить необходимую практику выполнения сварки.

Виды сварки металлов

В наше время разработано много различных технологий того, как сваривать металл. Например, можно использовать электронное и лазерное излучение, соединять изделия газовым пламенем и варить ультразвуком. Но наиболее широко используется такой источник энергии, как электрическая дуга.

Как правильно сварить металл? Сварка металлов при помощи электросварочных аппаратов или инверторов относится к при которой получение высокой температуры в зоне сварки, необходимой для плавления металла и получения прочного соединительного шва, достигается за счет дуги электрического тока (до 7000 градусов Цельсия), способной расплавить любой металл.

Требования безопасности

Первое, о чем нужно побеспокоиться перед тем, как правильно сварить металл, – это о собственной безопасности при проведении работ. Надо приготовить и надеть защитную одежду (плотные штаны, куртку, защитную обувь, замшевые или кожаные перчатки). Она предохранит вас от ожогов при возможном разбрызгивании расплавленного металла. Также надо приготовить специальную защитную маску или сварочный щиток – это обезопасит ваши глаза от повреждения световым излучением

Также следует побеспокоиться о пожаробезопасности – убрать с места проведения сварочных работ все легковоспламеняющиеся материалы и жидкости, подготовить к применению средства пожаротушения (при отсутствии специальных средств подойдет даже ведро с водой), обеспечить проветривание помещения, где будут производиться работы, особенно с передней и задней сторон сварочного аппарата.

Обязательно надо ознакомиться с инструкцией по применению сварочного аппарата и выполнить все данные там рекомендации.

Электробезопасность

Прежде чем пытаться осваивать на практике, как сваривать металл, необходимо убедиться, что параметры электрической сети, от которой запитан сварочный аппарат, соответствуют его требованиям. Иначе могут быть повреждены другие электроприборы, подключенные к сети, причем не только у вас, но и у соседей. Особенно это касается трансформаторных сварочных аппаратов, которые существенно влияют на питающую электросеть наличием бросков напряжения во время начала сварки и увеличенным потреблением электротока при залипании электрода в месте сварки. Кроме того, следует расположить сварочный аппарат так, чтобы он не мог упасть, повредиться сам или нанести повреждения окружающим людям и предметам во время проведения работ. Провода, подключенные к аппарату, должны иметь исправную изоляцию, были расправлены. Должна быть исключена возможность их повреждения.

Порядок подготовки к работе

Как правильно сварить металл? Место, подлежащее сварке, должно быть зачищено до металла, быть сухим. Запрещено выполнять работы по сварке в сырую погоду, в дождь и при отрицательных температурах воздуха. Нельзя допускать намокания сварочного аппарата и электродов.

Как правильно сваривать металл электросваркой?

Сварка осуществляется при постоянном напряжении или при переменном. Трансформаторные сварочные аппараты обеспечивают сварку переменным напряжением.

При сварке постоянным током возможно два варианта подключения сварочного аппарата. При подключении плюса к массе, а минуса к электроду (это называется прямой полярностью) больше разогревается металл, зона расплавления создается глубокой и узкой. Такое включение используется при сварке толстого металла и приводит к экономному расходованию электродов. При противоположном включении (обратная полярность) более сильно разогревается и расходуется быстрее электрод, зона расплавления получается широкой и неглубокой. Поэтому обратная полярность используется лишь при сварке

Отличительные особенности инверторов

Как правильно варить металл преобразуют переменное напряжение промышленной сети в импульсную последовательность более высокой частоты и затем формируют ток постоянного напряжения. Благодаря наличию электронной схемы, реализующей данные преобразования, инвертор обладает малым влиянием на питающую электросеть при работе, имеет более плавную регулировку выходного напряжения, характеризуется небольшими весом и габаритами. По качеству получаемого инвертор не уступает другому подобному оборудованию. Поэтому сварочные инверторы получили в последнее время, когда цены на такие аппараты снизились, очень широкое распространение. Преимуществом такого аппарата является и относительная простота его использования при сварке.

Как выбрать инвертор

Важным параметром инвертора является период нагрузки (ПВ) источника тока. Эта величина, характеризующая коэффициент полезного действия инвертора, показывает отношение времени сварки к времени холостого хода. Бытовые аппараты не работают непрерывно. Они должны периодически остывать. Так, значение ПВ 30% инвертора означает, что после каждых 3 минут сварки вам придётся 7 минут ожидать, пока источник не остынет. При попытке продолжить работу без перерыва агрегат может сгореть. Или сработает защита, и он выключится. Поэтому следует выбирать инвертор с ПВ не менее 60% и максимальным током не менее 140 – 160 А.

Подготовка к работе с инвертором

Для приобретения опыта в том, как правильно варить металл инвертором, сначала рекомендуется работать с металлом не менее 2-3 мм толщиной и использовать электроды 3 мм. Электроды лучше купить новые. Старые, залежавшиеся, позаимствованные у других, с большой вероятностью будут отсыревшими и непригодными к работе.

Как правильно сварить металл? Если это ваш первый опыт, сначала попытайтесь сделать шов на поверхности одного куска металла, не сваривая его с другой деталью.

Рассмотрим последовательность выполнения работы.

Во-первых, необходимо подключить электрод к его держателю, а провод массы к свариваемой заготовке с помощью клеммы. Другие концы проводов надо соединить с выходами инвертора в прямой полярности.

Во-вторых, надо включить аппарат и установить его выходные параметры в соответствии с рекомендациями в зависимости от толщины свариваемого материала и выбранного размера электрода.

Технология сварки металлов предусматривает, что для разогрева металла до нужной для получения качественного шва температуры необходимо взять соответствующий толщине материала электрод. Чем толще последний, тем больший слой металла он может разогреть и тем больший ток надо установить на инверторе для образования электрической дуги. В то же время чем больше ток, тем быстрее плавится металл и тем быстрее расходуется электрод. Для тонкого слоя металла при высоком токе и толстом электроде часто образуются дыры, прогорание материала насквозь. При слишком малом токе либо не возникает либо, при ее возникновении, получается некачественный шов, так называемый непрогар.

Третье, на что следует обратить внимание, – это образование электрической дуги. Для этого надо чиркнуть концом электрода по месту, которое подлежит сварке, как спичкой по коробку, не удаляя конец электрода от металла. При возникновении дуги на металле образуется красное пятно. Но это еще не расплавленный металл, а только флюс, образующийся при плавлении порошковой оболочки электрода. Надо подождать, удерживая конец электрода на расстоянии 1-4 мм от поверхности металла, до тех пор, пока металл в месте дуги не разогреется до образования так называемой сварочной ванны – капли расплавленного металла, характеризующейся ярким оранжевым цветом и подрагивающей от протекания тока.

В-четвертых, надо сдвинуть в сторону выполняемого шва на один-два миллиметра конец электрода, опять-таки удерживая его на указанном расстоянии от металла. Снова подождать образования капли, и так далее, продвигаясь вдоль выполняемого сварочного шва. При касании электродом поверхности металла создается короткое замыкание, дуга исчезает, инвертор отключает ток. Поэтому при выполнении шва надо стараться выдерживать постоянное расстояние между концом электрода и поверхностью металла, приближая постепенно электрод к ней по мере его сгорания. Вернее, электрод не сгорает, а расплавляется, металл в сварочной ванне образуется в основном из металлического сердечника электрода. Порошковое покрытие поверхности электрода, расплавляясь образует флюс и газы, препятствующие поступлению кислорода из окружающего воздуха к месту сварки и окислению металла, а также помогающие процессу образования качественного сварочного шва.

В процессе сварки рекомендуют удерживать электрод под углом примерно 30 градусов от перпендикуляра к свариваемой детали для того, чтобы образовывалась компактная сварочная ванна, а место сварки было вам хорошо видно. Чем сильнее наклонен электрод к детали в процессе сварки, тем более удлиненным в противоположную сторону будет пятно нагреваемой поверхности металла и более время образования сварочной ванны при той же силе тока. Самое узкое пятно плавящегося металла достигается при перпендикулярном положении электрода к поверхности металла. Но в этом случае затруднено наблюдение сварщиком за процессом сварки. Поэтому такое положение используется лишь при сварке в труднодоступных местах.

Как правильно сваривать металл инвертором?

Потренировавшись в выполнении сварочного шва на простой поверхности, можно приступать к соединению металлических деталей. Процесс схож, отличие заключается в том, что привариваемую деталь надо предварительно зафиксировать в нужном месте с помощью струбцины или другим способом, а при появлении сварочной ванны двигать конец электрода не прямо вдоль шва, а зигзагообразными движениями от центра шва в сторону сначала одной, затем другой детали, постепенно продвигаясь вдоль шва, соединяя их таким образом.

Главное – успех приходит с опытом. Приобретя его, вы сможете вместо пользования услугами сторонних специалистов (за довольно большие деньги) научиться выполнять сварочные работы своими руками. Удачного вам обучения и работы!

Тематические материалы:

Обновлено: 10.10.2021

103583

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Как правильно сваривать металл | Цех металлообработки на заказ, завод по обработке металла,токарные, фрезерные работы, резка металла. Мадис.

Четверг, 15 Март, 2018

Почти каждому из нас в какой-то момент хотелось иметь свой сварочный аппарат. Для тех, кто имеет собственное жилье на частном участке, такой поворот был бы огромным подспорьем. Много дел по реконструкциям и строительным работам приходиться производить, нанимая дорогооплачиваемых специалистов. А если бы имелся в наличии свой аппарат для сварочных работ, то все проблемы сами по себе ушли бы. Но не забывайте, что необходимо не только иметь его у себя в наличии, а также не пренебрегать определенными правилами в работе с этим инструментом.

Достаточно часто приходится применять для сварочных работ материалы из металла по толщине около двух миллиметров. Конечно, он тонок, но именно из-за этого такой материал при изготовлении труб или нержавеющих бачков достаточно распространен. Удивительно то, что о том, как проводить сварку такого металла, известно всем хозяевам сварочного инструмента. Но самое главное в том, чтобы все изделия были изготовлены качественно и в правильном направлении. Для этого существуют необходимые требования отвечающие на вопрос, как правильно сваривать металл.

Требования к свариванию металла

Таким видом сварочных работ рекомендуют пользоваться тем, кто в этом деле еще совершенный новичок. Если вы когда-нибудь пользовались для сваривания полуавтоматом, то в этом случае надо будет прибегнуть к изучению новых навыков. Например, если требуется сварить какой-то предмет из металла с толщиной в полтора миллиметра, необходимо иметь электроды двухмиллиметровые. Если нет таких – можно пользоваться тройкой.

Способы сварок

Можно рассмотреть несколько существующих сварочных способов:

Непрерывная сварка;
Прерывистая сварка.

Непрерывное шовное сваривание заключает в себе действия, происходящие в момент сварки. В этом случае сам электрод необходимо вести неотрывно по всей шовной длине. Таким способом сваривают толстый металл в исполнении потолочного шва.

Требуемые шаги

Первым делом необходимо выставить требуемое значение используемого тока на сорок или шестьдесят ампер. Обязательно займитесь регулировкой своего сварочного аппарата по данным соотношениям, выставляя на нем немного большие или меньшие показатели.
Вторым действием будет тестирование полной подготовленности инструмента к предстоящей работе. Для этого необходимо сделать проплавку металла, и если шовный корень поддается прокаливанию, и при всем этом не наблюдается прожиганий в металле, значит, вы можете приступать, так как настройка прошла правильно.

Для того чтобы выполнялась непрерывная сварка, обязательным требованием есть правильность настройки, подборка необходимых электродов, их нужный диаметр, подача тока, а также неотрывная скорость электродных движений по металлу. Так как, если вести слишком быстро электрод, то шовный корень не провалится, но зато весь шов проварится лишь сверху стыковки металла. А при медленном движении будет происходить прожигание обрабатываемого металла.

Прерывное сваривание – это точечная сварка, применимая для довольно тонких металлов. Такому способу можно научиться при выполнении некоторых действий. Например, самым первым делом будет выставление токовых значений немного больше, чем в том случае, когда идет хорошая провариваемость шовного корня.

Вторым шагом – считается варка точками. Для этого имеем сильный ток и тонкий металл, и довольно легкие электродные прикасания к металлическим поверхностям. И продолжаем повтор данной процедуры, не давая остывать материалу. Затем не забывайте не допускать шовных проплавов.

Каким образом сваривать металл тонких видов

В этом случае лучше прибегать к использованию сварок с помощью полуавтомата. Это удобно в любых вариантах. Таким инструментом на маленьких токах можно выполнить не только непрерывную сварку, а также и точечную. Самое главное удобство в том, что не требуется выполнять постоянные электродные «стучания» по металлу, просто на определенном этапе нужно делать нажатия кнопки. Остальное все выполняется по предыдущим описаниям.

Чтобы выполнять правильность работы сварочным инструментом и чувствовать себя в безопасности, необходимо придерживаться перечисленных правил.

Руководство по сварке для начинающих

Сваривание двух металлических частей вместе образует прочную связь, при которой металлы нагреваются до точки плавления, смешиваются вместе и затем охлаждаются, образуя единый объект. Этот тип связи прочнее, чем другие связи, такие как пайка, которую можно перевернуть.

Существует четыре основных типа сварки: MIG, TIG, порошковая и стержневая. Используемый процесс и методы сварки зависят от области применения, типов свариваемого металла, а также навыков и опыта сварщика.

Ознакомьтесь с нашей подборкой металлов для вашего следующего сварочного проекта!

Сварка МИГ

Начинающим сварщикам, только обучающимся сварке, следует начинать со сварки металла в среде инертного газа (MIG), также известной как газовая дуговая сварка металла (GMAW). МИГ – это тип электродуговой сварки, основанный на создании электрической цепи, проходящей через свариваемые объекты, и сварочной проволоки, которая действует как электрод.

Когда сварочная проволока касается металлического объекта, электрическая цепь замыкается. Затем проволоку отводят назад на небольшое расстояние, вызывая электрическую дугу, которая нагревается до тысяч градусов по Фаренгейту, расплавляя проволоку и частично плавя два куска металла.Это создает ванну расплава, в которой все три металла сливаются, чтобы стать одним, когда он охлаждается и затвердевает, оставляя валик вдоль сварного шва.

По мере того, как сварка продолжается по шву, проволока плавится, и из наконечника сварочного пистолета непрерывно подается больше проволоки. В то же время газ выходит из пистолета, распространяясь по дуге, чтобы защитить зону сварки от загрязняющих веществ в воздухе, таких как кислород и азот.

Сварка TIG

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) требует большего мастерства и занимает больше времени, чем сварка MIG, но обеспечивает большую точность.TIG, также известная как газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW), может использоваться для сварки алюминия и сплавов, таких как хром-молибден 4130. Сварка

TIG аналогична сварке MIG, но вместо расходуемой проволоки в качестве электрода используется металлический вольфрамовый стержень внутри сварочной горелки. Сварщик держит пистолет в одной руке, а другой рукой подает присадочный стержень. Поскольку дуга создает лужу расплава из двух заготовок, тепло этой лужи плавит присадочный стержень, так что все три смешиваются вместе в луже. Как и сварка MIG, сварочные горелки TIG рассеивают защитный газ для защиты нового сварного шва.

Сварочный аппарат TIG также включает ножную педаль для регулировки тока, протекающего через электрическую цепь, возникающую между металлическими предметами и вольфрамовым электродом. Это можно использовать для медленного увеличения или уменьшения нагрева металла, что может помочь предотвратить хрупкость, вызванную тепловым ударом.

Порошковая сварка

Третий тип сварки, называемый дуговой сваркой порошковой проволокой (FCAW), использует электродную трубку с непрерывной подачей вместо проволоки, используемой для сварки MIG.Трубка снаружи металлическая, в сердечнике – флюс. Поскольку флюс плавится во время сварки, он создает жидкий шлак и газ, которые защищают сварной шов от загрязнений. Это обеспечивает лучшую защиту сварного шва, чем защитный газ, используемый при сварке MIG, особенно там, где сильный ветер может рассеивать газ, но это также приводит к большему количеству брызг, которые впоследствии необходимо удалить.

Ручная сварка

Сварка штучной сваркой, также известная как дуговая сварка в экранированном металле (SMAW), является двуручным методом, как и TIG.Сварка палкой использует металлический присадочный стержень или стержень, покрытый флюсом. По мере того как материал стержня плавится под действием тепла, флюсовое покрытие также плавится, образуя как газ, так и жидкий шлак, которые защищают сварной шов от окисления. Как и в случае с FCAW, защитный газ не нужно подавать во время процесса сварки, но оставшийся шлак оставляет беспорядок, требующий очистки с помощью шлифовальной машины или растворителей.

Сварочное оборудование

После того, как выбран метод сварки, следующим шагом будет выбор подходящего сварочного оборудования.Сварщики могут выбрать сварочный аппарат MIG или многофункциональный сварочный аппарат MIG / Stick / TIG, который можно использовать для всех четырех основных типов дуговой сварки.

Наряду с подходящей машиной, следующим важным элементом оборудования является сварочный шлем, который защищает лицо и особенно глаза от сильного тепла и яркого света, создаваемого электрической дугой. Новейшие технологии сделали возможным автоматическое затемнение шлемов с экранами обзора, которые мгновенно настраиваются на уровень освещенности, так что сварщик имеет постоянный визуальный контроль.

Сварщикам также необходимы прочные кожаные перчатки и обувь, а также кепки, хлопковые рубашки с длинными рукавами, нагрудники, комбинезоны и / или фартуки для защиты кожи от искр.

Сварочные материалы

Материалы, необходимые для сварки, включают расходные материалы, такие как проволока MIG и порошковая проволока различных диаметров и материалов, сварочные наконечники, электродные стержни или трубки, флюс и стержни для сварки TIG или газовой пайки.

Другое полезное оборудование включает магниты и зажимы для удержания металлических предметов на месте во время сварки, регулируемые сварочные столы и рабочие стойки, а также сварочные одеяла из стекловолокна для предотвращения распространения искр.

Приварные язычки различных размеров и форм используются для создания фланцев, отверстий, ручек и других механических деталей при приварке к трубе или другому металлическому объекту.

Методы сварки

Каждый сварщик развивает свои предпочтительные методы сварки. Один из наиболее часто используемых способов – это «складывание десятицентовиков», которое в конечном итоге выглядит как цепочка круглых монет, пересекающихся по длине сварного шва.

По мере того, как сварочная дуга разжижает небольшую лужу металла, сварщик толкает ванну расплава вперед вместе с электродом, используя плавное движение, подобное написанию серии буквы «е» курсивом.Альтернативные движения могут быть описаны как «фигура 8» или «полумесяц». Ключом к каждому типу движения является обеспечение того, чтобы электрод равномерно толкал ванну расплава вперед и назад между двумя деталями, чтобы обе были полностью сварены.

Некоторые сварщики предпочитают тянуть, а не толкать ванну расплава, в зависимости от их руки (правой или левой) и положения заготовки. При сварке MIG выбор остается за личным предпочтением.

В режиме TIG сварщик толкает лужу вдоль шва, следя за тем, чтобы она двигалась вперед и назад, при этом другой рукой погружая конец стержня в лужу и из нее.

Однако сварка стержнем и порошковой сердцевиной требует тянущего движения, чтобы избежать сварки над расплавленным флюсовым шлаком, что создает пористость и «червоточины» в готовом сварном шве.

Различия в материалах

Сварка разных типов металла различается в зависимости от различных физических характеристик каждого из них. Например, нержавеющая сталь не передает тепло так же хорошо, как другие металлы, поэтому в зоне сварного шва легко накапливать слишком много тепла, вызывая деформацию стали и снижая ее коррозионную стойкость.Чтобы контролировать нагрев, уменьшите ток сварочного аппарата и увеличьте скорость движения горелки.

По сравнению со всеми типами стали алюминий имеет гораздо более высокую теплопроводность, а также более низкую температуру плавления. Он также очень реактивен по отношению к воздуху, создавая твердый окислительный слой на поверхности. Поскольку этот оксидный слой плавится при гораздо более высокой температуре, чем находящийся под ним алюминий, его необходимо удалить проволочной щеткой или химическим растворителем перед началом сварки.

Алюминий можно сваривать как TIG, так и MIG, но алюминиевая присадочная проволока довольно мягкая и может легко запутаться в механизме подачи проволоки сварочной горелки MIG.Во избежание этого используйте тефлоновый или пластиковый вкладыш в механизме подачи проволоки и направляющих трубках для поддержки проволоки от механизма подачи к горелке.

Для сварки алюминия требуется сварочный аппарат с большей силой тока и более высокая скорость сварки, чем для стали, чтобы избежать «прожигания» основного металла и расплавления отверстия при слишком большом нагреве. Алюминиевые сварные швы также должны быть хорошо защищены от окисления инертным защитным газом, например аргоном.

Металл сварного шва – обзор

Другие аспекты водорода в ферритных сталях

Некоторые аспекты поведения водорода в сталях обсуждаются ниже, в основном для того, чтобы показать, как такое поведение связано с водородным растрескиванием во время сварки.Самый опасный аспект заключается в том, что необнаруженная водородная трещина может легко вызвать либо хрупкое разрушение, как на рис. 5.15, либо усталостную трещину. Более подробно некоторые из этих проблем приведены в главе 10.

Fisheyes являются наиболее необычным проявлением водородной хрупкости и ограничиваются поверхностями излома металла сварного шва. Как видно из обложки и (более подробно) на рис. 5.22, каждый рыбий глаз состоит из центральной области (зрачка глаза) и окружающей области (радужной оболочки).Центральная область представляет собой небольшой дефект – либо пору, либо включение – которая была локально богата водородом, когда образовался «рыбий глаз».

5.22. Рыбий глаз на поверхности трещины, как видно на СЭМ, показывает центральную пору и окружающую хрупкую трещину.

Когда металл шва подвергается напряжению, превышающему предел текучести при относительно низкой скорости деформации, и начинается образование шейки, водород в поре (или концентрируется вокруг включения) локально охрупчивает окружающую сталь, так что дальнейшая деформация приводит к хрупкому разрушению с участием водорода. – обычно типа квази-расщепления.Этот перелом продолжается на короткое расстояние, а затем останавливается по двум причинам. Во-первых, пластическая деформация нагревает сталь и, во-вторых, увеличивается скорость локальной деформации в вершине трещины *. Оба этих эффекта уменьшают способность водорода охрупчивать сталь до такой степени, что прекращается хрупкое (вызванное водородом) разрушение. Дальнейшее деформирование обычно приводит к отказу из-за пластического процесса (слияние микропустот). Следует принять во внимание, что единственный «дефект» у «рыбьего глаза» – это центральный «зрачок», который обычно составляет не более миллиметра или около того в поперечнике.Это , а не весь рыбий глаз.

Fisheyes обычно не видны по двум причинам: во-первых, испытания образцов цельносварного металла, которые проводятся производителями расходных материалов для контроля качества, всегда проводятся на образцах, прошедших термообработку (обычно в течение примерно 16 часов). при 250 ° C) для удаления водорода; ⁴ во-вторых, поскольку металл сварного шва из ферритной стали обычно превосходит основную сталь по прочности, разрушение при испытании на растяжение поперечным швом обычно происходит в основной стали.Кроме того, испытания металла сварного шва, подвергнутого PWHT, не покажут «рыбьего глаза», потому что термообработка удалит достаточное количество водорода, чтобы избежать проблемы.

Единственный раз, когда возможен «рыбий глаз», – это когда металл сварного шва не превышает толщину основной стали. Это может произойти, если основная сталь прочнее (или металл сварного шва слабее), чем должен быть. «Рыбий глаз» также возможен, если проводятся испытания для определения прочности мягкого металла сварного шва, используемого для смазывания высокопрочной стали (даже если в металле сварного шва может быть очень низкий уровень водорода).

В случаях, подобных описанным в предыдущем абзаце, не разрешается применять термическую обработку для удаления водорода. Если испытуемый образец дал адекватные значения прочности (и, если требуется, пластичности), наличие «рыбьих глаз» , а не является причиной отторжения, если только поры или частицы в зрачках и «рыбьих глаз» не являются неприемлемыми. Если это отрицательно сказывается на уровнях пластичности, лучший совет – извлечь дополнительные образцы для испытаний задолго до того, как они будут испытаны, и дать им постоять в теплой части испытательной лаборатории столько, сколько это возможно, чтобы улетучилось как можно больше водорода. .Тем не менее, известно, что образцы, извлеченные из толстого сварного шва через несколько месяцев после наплавки, при испытании демонстрируют «рыбий глаз».

Водородное отслаивание может происходить в тяжелых штампованных заготовках, когда они охлаждались от температур литья со слишком высоким содержанием водорода. Чешуйки представляют собой небольшие трещины внутри стальной заготовки, вызванные остаточными напряжениями, возникающими при охлаждении, действующем на сталь, охрупченную водородом. Поэтому они очень похожи на водородные трещины, возникающие после сварки.Обычно сталь для таких тяжелых поковок должна иметь низкое содержание водорода: если этого не добиться, единственный способ предотвратить растрескивание или отслаивание – это длительная термообработка стали в диапазоне температур отпуска (скажем, 600–700 ° C). ), чтобы снизить содержание водорода, прежде чем дать ему остыть до температуры окружающей среды.

Сталь, подвергнутая горячей прокатке на лист и профили, обычно не имеет толщины, достаточной для удержания достаточного количества водорода, чтобы вызвать проблему, хотя на заре непрерывной разливки трещины иногда обнаруживались в сегрегатах по средней линии, которые были достаточно обогащены. в легирующих элементах, которые легко охрупчиваются.

Проблема заключается в напоминании о том, что сталь, особенно легированная и со средним или высоким содержанием углерода, может содержать достаточно водорода, чтобы создавать проблемы при сварке. Таким примером является тяжелая поковка, просверленная и сваренная внутри отверстия (без какой-либо предварительной обработки отпуска) с очень низким уровнем водородной сварки и, следовательно, с низким уровнем предварительного нагрева. Предпочтительным решением является грубая обработка отверстия, отпуск стали и только потом сварка.

Водород высокого давления обычно хранится в высокопрочных стальных баллонах при температуре окружающей среды, несмотря на хорошо известный эффект охрупчивания водорода на высокопрочные стали.Несмотря на то, что существуют ограничения на прочность сталей, которые могут использоваться для таких целей, основным фактором предотвращения растрескивания является то, что молекулярный водород не может проникнуть в сталь, имеющую даже тонкое оксидное покрытие (ржавчину) на своей поверхности. Если стальной резервуар, содержащий водород, подвергается напряжению, превышающему предел его упругости, оксид склонен к растрескиванию, и водород может попасть на атомарно чистые стальные поверхности, представленные таким образом. В случае очень высокопрочных сталей оксид может растрескаться до того, как сталь достигнет предела упругости; водород может попасть в сталь, сделать ее хрупкой и вызвать растрескивание без предварительной пластической деформации.

Аналогичным образом, когда сталь содержит молекулярный водород, захваченный в пустотах, этот водород не может повторно войти в решетку стали при температуре ниже примерно 250 ° C; такой захваченный водород является причиной некоторого количества остаточного водорода, измеренного при анализе водорода в металле сварного шва, а также за снижение скорости диффузии водорода, измеренной вблизи температуры окружающей среды (рис. 5.3).

Водородное воздействие или Водородное повреждение происходит, когда сталь, содержащая водород, подвергается воздействию высоких температур.Атака происходит из-за того, что водород соединяется с углеродом в карбидах стали (рис. 5.23) с образованием метана. Это разрушение карбидов снижает прочность стали, и метан может образовывать внутренние пузыри. Атака наиболее вероятна, когда сталь используется (например, на нефтехимическом заводе) для содержания газов, содержащих большое количество водорода при высоких температурах и давлениях.

5.23. Водородная атака: (а) у поверхности стали C: Mo. СЭМ-микрофотография, белые области представляют собой пластинки карбида в перлите, черные области представляют собой полости, в которых карбиды были разрушены: (b) пузыри в мягкой стали, оптическая микрофотография.

Присутствие хрома в стали увеличивает ее стойкость к водородному воздействию, и доступны кривые («диаграмма Нельсона»), показывающие, какие стали можно безопасно использовать при различных температурах и парциальных давлениях водорода. ⁵

Сталь, которая находилась в такой водородной среде при температуре выше примерно 200 ° C, будет содержать высокие уровни водорода, и установка обычно медленно охлаждается, чтобы позволить достаточному количеству этого водорода диффундировать, чтобы избежать растрескивания, когда емкость остынет до температуры окружающей среды. температура.Однако он все еще может содержать достаточно водорода, чтобы вызвать проблемы с растрескиванием, если сосуд необходимо сваривать для ремонта или модификации; в таких случаях может потребоваться повторный нагрев для рассеивания некоторого количества этого водорода или другие меры предосторожности.

Кислый сервис – это описание использования трубопроводов и т.п. для содержания жидкостей (часто слабокислых), содержащих сероводород (H ₂ S) в растворе. Его значение состоит в том, что молекулярный водород не может проникать в сталь при температуре окружающей среды или около нее, поскольку оксид на поверхности предотвращает реакцию железа с молекулярным водородом с образованием атомарного водорода.Присутствие H ₂ S позволяет атомарному водороду образовываться и попадать в решетку стали в концентрациях, значительно превышающих равновесную растворимость водорода в стали при давлении 1 бар. Этот водород может вызвать серьезные проблемы с растрескиванием и образованием пузырей, которые описаны в следующих нескольких абзацах.

Вздутие водорода происходит в двух случаях. Первый (описанный выше) – это когда в водородной среде используются стали, превышающие безопасные пределы для такой службы.Водород, попавший в сталь, вступает в реакцию с углеродом в стали с образованием метана, который может образовывать довольно большие пузыри, особенно в мягкой стали (как на рис. 5.23 (b)). Подобное по внешнему виду образование пузырей также может происходить при температуре окружающей среды или вблизи нее, если сталь с неблагоприятными типами включений (обычно раскатанный MnS и силикаты марганца) используется в кислой среде. Шаровидные или компактные включения (например, полученные путем контроля формы включений с помощью кальция или редкоземельных металлов) или использование сталей с очень низким содержанием серы (т.е. <0,002% S) избежать проблемы.

Водородное коррозионное растрескивание под напряжением и HIC (водородное растрескивание) оба происходят в кислой среде. HIC ассоциируется с условиями, аналогичными тем, которые вызывают образование пузырей при кислой среде, где образование пузырей и растрескивание связаны со стрингерами включений и в тяжелых случаях, как показано на рис. 5.24, могут распространяться от одной плоскости включения к другой, скорее как ламеллярные разрывы (глава 4).

5.24. Растрескивание, вызванное водородом (h2C), после испытаний в растворе, содержащем H ₂ S: (a) чувствительная сталь для трубопроводов толщиной 5 мм; (б) наплавка «валик на пластину» на чувствительной стали.

Это растрескивание представляет собой тип коррозионного растрескивания под напряжением (SCC), которое наиболее вероятно в областях с высоким растягивающим напряжением, и особенно с остаточными напряжениями, связанными со сварными швами. Трещины напоминают водородные трещины, возникающие при сварке. В тяжелых условиях эксплуатации в кислой среде следует соблюдать рекомендации NACE ⁶. К ним относятся максимальная твердость по Роквеллу 22 HRC (примерно соответствует 248 HV) и обязательная PWHT для сварных швов легированных сталей. Помимо применения к нефтехимическим заводам, эти требования часто предъявляются к эксплуатации трубопроводов и связанной с ними арматуры и другого оборудования на нефтяных и газовых месторождениях, если месторождение может закиснуть позже в период своего существования.

Водород при термообработке часто добавляют в атмосферу печи в той или иной форме (например, экзотермический газ с ~ 15% H ₂ или крекинг-аммиак с содержанием H до 75% ₂) для защиты стальных поверхностей от окисление. Когда обработка включает нагрев в пределах аустенитного диапазона, то есть во время отжига, нормализации или закалки, сталь будет поглощать водород пропорционально его парциальному давлению в атмосфере печи, что составляет около 4 частей на миллион (~ 4 мл / 100 г). нагреванием в чистом водороде примерно до 800 ° C.При термообработке, включающей медленное охлаждение, большая часть этого водорода успевает диффундировать во время охлаждения и больше не вызывает проблем. Однако, если обработка включает закалку, некоторое количество водорода будет сохраняться и, помимо того, что является вероятной причиной закалочных трещин, может вызвать проблемы, если сталь будет свариваться без отпуска, особенно в условиях, указанных для сварки в отверстиях тяжелых поковок. описано выше в разделе о водородном хлопьевидном отщеплении.

Водород при сварке имеет другие эффекты, чем образование трещин.Во время сварки он может быть источником пористости (глава 7), хотя его идентификация затруднена, поскольку он может реагировать, пока еще горячий, с углеродом в стали, оставляя в порах метан, а не водород.

Водород в атмосфере дуги также увеличивает проникновение сварочной дуги. Это наиболее ярко проявляется при сварке целлюлозными электродами (целлюлоза которых разлагается в дуге с образованием водорода) и при мокрой подводной сварке. Однако его эффекты можно заметить при более нормальном уровне содержания водорода, особенно если процедура, включающая двухстороннюю сварку, которая требует проплавления между прогонами, впоследствии используется для расходных материалов, высушенных до более низкого уровня влажности.Поэтому всегда важно проверять этот аспект, когда процедуры модифицируются для использования расходных материалов с более низким водородным потенциалом. Пластинчатый разрыв можно усугубить при использовании расходных материалов с более высоким содержанием водорода, как описано в главе 4.

Вот что вам нужно знать о том, как сваривать нержавеющую сталь

9 июня 2014 г.

В идеале основные материалы, используемые при сварке, должны идеально совпадать по химическому и механическому составу.Тем не менее, компании в производственной, обрабатывающей, строительной и других отраслях промышленности могут иногда находить необходимым – как с точки зрения стоимости, так и условий эксплуатации – сваривать разнородные материалы. Сварка различных материалов, таких как нержавеющая сталь и углеродистая сталь, может быть гораздо более экономичным выбором, чем изготовление конструкции полностью из нержавеющей стали.

Сварка разнородных материалов обычна на некоторых объектах производства электроэнергии, таких как нефтехимические заводы, а также на многих предприятиях по добыче и переработке полезных ископаемых.Коррозионная стойкость, обеспечиваемая нержавеющей сталью, часто необходима оборудованию на этих объектах. Однако, когда позволяют окружающие условия или условия эксплуатации, материал можно сваривать с менее дорогой углеродистой сталью. В этих применениях углеродистая сталь, которая включает мягкие и низколегированные сплавы, играет важную роль в сокращении затрат на строительство и эксплуатацию этих производственных предприятий.

Сварка различных материалов, таких как нержавеющая сталь
и углеродистая сталь, может быть более экономичным выбором для
и может повысить долговечность готовых компонентов
.

Как и при любой сварке, для достижения успеха при сварке разнородных сталей требуется тщательный выбор присадочных металлов и правильные процедуры сварки. Это верно независимо от того, какой процесс используется в сварочном приложении.

Обратите внимание, что тема соединения разнородных металлов охватывает огромное количество материалов и производственных процессов. Советы и предложения, предлагаемые в этой статье, относятся к ряду нержавеющей стали и углеродистой стали, включая обычно используемую комбинацию аустенитной нержавеющей стали 304L и мягкой стали, а также упоминания дуплексной и других марок нержавеющей стали.Сварщики, которые не уверены в правильности применения, должны всегда консультироваться с дистрибьютором сварки или производителем присадочного металла для получения конкретных рекомендаций по сварке и присадочному металлу.

Три фактора, которые следует запомнить
При сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью очень важно уделять внимание химическому составу, механическим свойствам и коррозионной стойкости, чтобы избежать потенциальных проблем. Выбор подходящего присадочного металла по всем трем факторам может снизить опасения.

Например, при соединении нержавеющей стали 304L с низкоуглеродистой сталью чаще всего рекомендуется присадочный металл 309L. В процессе сварки сварной шов становится разбавленным некоторым количеством нержавеющей стали с одной стороны соединения и некоторым количеством мягкой стали с другой стороны, смешиваясь с материалом с каждой стороны сварного шва. Цель состоит в том, чтобы создать окончательный наплавленный слой, химический состав которого совместим с каждой стороной сварного шва. Использование присадочного металла 309L позволяет достичь этой цели при соединении нержавеющей стали 304L с низкоуглеродистой сталью.

Опять же, если есть сомнения относительно правильного выбора присадочного металла, не забудьте проконсультироваться с дистрибьютором сварки или производителем присадочного металла, прежде чем пытаться выполнить сварной шов с разнородными свойствами.

Также важно согласование механических свойств каждого типа материала. Механическое совпадение зависит от правильного химического состава, а также от отражения тепла, создаваемого процедурой сварки. Как правило, при сварке любого типа нержавеющей стали с углеродистой сталью присадочный металл должен соответствовать или немного превосходить механические свойства более слабого из двух материалов.

Наконец, при сварке нержавеющей и мягкой стали важно поддерживать коррозионную стойкость сварного шва и ближайшего основного металла из нержавеющей стали.

Важность подводимого тепла
Для учета химических факторов, механических свойств и коррозионной стойкости важно соблюдать подходящую процедуру сварки, ограничивающую подвод тепла к сварному шву и основному материалу из нержавеющей стали. Ограничение тепловложения снижает разбавление наплавленного металла частью сварного шва из низкоуглеродистой стали.Это, в свою очередь, помогает поддерживать содержание сплава в наплавленном шве и его желаемую стойкость к коррозии.

В случае некоторых нержавеющих сталей умеренное тепловложение также защищает коррозионную стойкость, предотвращая образование нежелательных фаз на стороне соединения из нержавеющей стали. Например, аустенитные нержавеющие стали серии 300 подвержены выделению карбидов, если они слишком долго выдерживаются в критическом диапазоне температур от 800 до 1400 градусов по Фаренгейту. Сведение к минимуму времени в этом диапазоне – и выбор низкоуглеродистого основного металла и присадочного металла – может предотвратить возникновение этой проблемы.Использование стабилизированных марок присадочных металлов (например, ER321 или ER347) также может быть гарантировано и может служить дополнительной страховкой для предотвращения осаждения карбидов.

Когда дело доходит до защиты материала от окисления
, сварные швы между нержавеющей сталью и углеродистой сталью
с открытыми корневыми швами должны быть защищены от атмосферы
на обратной стороне сварного шва
(обратная продувка).

Другие марки нержавеющей стали могут образовывать нежелательные фазы, которые приводят к хрупкости или плохой коррозионной стойкости при длительной выдержке при высокой температуре.Сигма-фаза (хрупкая интерметаллическая фаза с высокой твердостью) может образовываться в некоторых марках нержавеющей стали при повышенных температурах и может серьезно ухудшить механические и коррозионные свойства. В дуплексных нержавеющих сталях, например, подвод тепла отвечает за баланс между ферритом и аустенитом в окончательной сварке и зоне термического влияния (HAZ). Правильный уровень подводимого тепла может помочь поддерживать желаемое количество каждой фазы в готовом сварном шве и в ЗТВ основного металла.

Ловушки, которых следует избегать: коробление, растрескивание и окисление.
Нержавеющая сталь имеет высокий коэффициент теплового расширения, показатель, который относится к скорости, с которой материал расширяется при изменении температуры.Короче говоря, нержавеющая сталь расширяется и сжимается больше при изменении температуры по сравнению с углеродистой сталью.

Нержавеющая сталь также имеет примерно половину теплопроводности, чем углеродистая сталь. Из-за отсутствия теплопроводности кусок горячей нержавеющей стали будет оставаться горячим намного дольше, потому что он не так быстро отводит тепло от источника. Поскольку углеродистая сталь обладает большей теплопроводностью, тепло относительно быстро проходит по этой детали, отводя тепло от зоны сварного шва.

Различия в коэффициенте теплового расширения и теплопроводности могут вызвать трудности при сварке разнородных материалов. Нержавеющая сталь, естественно, будет больше расширяться и сжиматься из-за сильного нагрева во время сварки. Напротив, углеродистая сталь (особенно низкоуглеродистая сталь) является хорошим проводником тепла и, следовательно, будет быстрее остывать и быстрее сжиматься по мере охлаждения соединения. Эти различия увеличивают нагрузку на соединение, возникающую из-за того, что обе стороны расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении.Это может вызвать коробление или смещение сварного шва из разнородного металла. Это также может вызвать растрескивание, если напряжения, создаваемые различиями в тепловом расширении и сжатии, превышают прочность любого материала.

Чтобы решить эти две проблемы при сварке нержавеющей стали с углеродистой сталью, избегайте сильно зажатых соединений, которые создают высокие напряжения, поскольку соединение нагревается и остывает. Если требуется очень жесткая конфигурация соединения, используйте умеренное тепловложение и некоторый предварительный нагрев, чтобы задержать охлаждение соединения после завершения сварки.Изоляция сварного шва после последнего прохода также замедлит охлаждение и поможет предотвратить растрескивание соединения из-за термических напряжений.

Загрязнение сварного шва и образовавшегося шва – серьезная проблема, которая часто вызывает «горячие» трещины. Загрязняющие вещества могут вступать в реакцию с углеродистой сталью или нержавеющей сталью с образованием незначительного количества сварочного материала с резко более низкими температурами плавления. Эти микроскопические участки загрязнителей с низкой температурой плавления замерзают в последнюю очередь при остывании сварного шва.В результате они могут стать трещинами по мере охлаждения и усадки металла шва. Эти горячие трещины можно легко увидеть, если проблема серьезная, но они также могут быть микротрещинами, невидимыми невооруженным глазом.

Когда дело доходит до защиты материала от окисления, сварные швы из разнородных металлов следует обрабатывать так же, как сварные швы из нержавеющей стали. Открытые корневые швы должны быть защищены от атмосферы с обратной стороны сварного шва (обратная продувка). Практика обратной продувки, наиболее часто используемая при сварке TIG, помогает предотвратить загрязнение сварного шва из-за стыка.В противном случае сварное соединение и сторона сварного шва из нержавеющей стали могут быть повреждены окислением, которое является результатом реакции с кислородом и азотом в атмосфере. Окисление ухудшает коррозионную стойкость сварного шва и HAZ из нержавеющей стали. Чтобы этого не произошло, продуйте обратную сторону соединения инертным газом, например аргоном, или используйте одно из имеющихся в продаже покрытий, которые можно нанести на обратную сторону сварного соединения перед сваркой.

Подготовка к сварке нержавеющей стали и углеродистой стали
Правильная очистка и подготовка являются жизненно важными шагами для обеспечения успешной сварки разнородных материалов.Отшлифуйте прокатную окалину или покрытия минимум на 1/2 дюйма с каждой стороны стыка. Следуйте этой задаче, очистив область растворителем, например спиртом или ацетон. Эти шаги помогают избавиться от жира и масла, которые имеют тенденцию переносить фосфор и серу, которые являются основными причинами горячего растрескивания.

Сварка разнородных металлов требует планирования
Сварка разнородных металлов может быть сложной задачей. Важно иметь как можно больше информации о характеристиках основных материалов и присадочного металла, чтобы сделать правильный выбор, позволяющий добиться успешных сварных швов.В случае сомнений проконсультируйтесь с проверенным дистрибьютором сварочного оборудования для получения совета по процессу. Это может помочь обеспечить долговечность и экономию средств, которые требуются при использовании как нержавеющей, так и углеродистой стали.

Статьи по теме:

Выбор правильного процесса сварки нержавеющей стали

Новый процесс сварки методом регулируемого осаждения металла (RMD ™) MIG улучшает производство труб из нержавеющей стали

9 Правил успешного ремонта сварных швов высокопрочной стали

Август 2004 г.

9 Правил успешного ремонта сварных швов высокопрочной стали

Это неизбежно.Если вы осмотрите свой кран, воздушное устройство или другое мобильное подъемное оборудование, вы в конечном итоге найдете то, что требует ремонта. Когда наступает этот день, важно отремонтировать его должным образом, чтобы не пришлось делать это снова – либо в следующем году, либо даже сразу после первой попытки ремонта.

Большинство людей знакомы с требованиями к сварке низкоуглеродистой стали и часто применяют те же процедуры сварки к другим типам сталей. Например, среднестатистический сварщик, вероятно, решит, что если он сваривает сталь, то электрод E7018 будет лучшим электродом для данной области применения.Однако для более прочных сталей этот стержень может не обеспечивать присадочный металл, достаточно прочный, чтобы выдерживать требуемое напряжение. В этом случае он будет повторно взломан при дальнейшем обслуживании. Кроме того, поскольку металл сварного шва более низкой прочности смешался с основным металлом более высокой прочности, вся область была ослаблена, что ставит под угрозу возможность надлежащего ремонта области в будущем, даже если будет использоваться правильный присадочный металл.

Как показано в приведенном выше примере, при сварке высокопрочной стали важно убедиться, что сварка проходит правильно с первого раза.В противном случае сталь, скорее всего, будет непростительной, и потребуется ремонт. Хотя это может быть терпимо для обычной мягкой стали, высокопрочная сталь будет несколько закаляться каждый раз при сварке, ослабляя металл вокруг стыка.

Однако существуют различные основные правила, которым можно легко следовать, чтобы максимизировать вероятность получения прочного сварного шва. Вот несколько советов:

Получите информацию о надлежащей процедуре сварки у производителя или у инженера, специализирующегося на сварном ремонте высокопрочной стали.Использование неправильной процедуры может привести к повторному растрескиванию, разрушению окружающего основного металла, снижению прочности соединения, хрупкости соединения и / или множеству других проблем.
Нанять сварщика, сертифицированного для сварочного процесса и типа присадочного металла, в требуемом положении. Сварщик должен иметь опыт сварки данной марки материала и понимать характеристики
этого материала. Не соглашайтесь на механика с элементарным опытом работы в сварке.
Убедитесь, что электроды чистые и в хорошем состоянии.Для сталей с пределом текучести, превышающим 100 тысяч фунтов на квадратный дюйм (690 МПа), электроды должны быть запечены в печи при температурах 700-800 F (370-425 C) перед использованием, по крайней мере, в течение одного часа, даже если они только что вышли из строя. новая коробка. После запекания электроды следует хранить в печи для хранения при температуре 250 F (120 C) до тех пор, пока они не потребуются для использования.
Выполните сварку небольшими электродами, используя бусинки с нитями вместо плетения. Это ограничивает подвод тепла к металлу, что позволяет стали достичь полной прочности после сварки.Технология плетения
может привести к снижению прочности сварного шва, а также к повторному растрескиванию после остывания сварного шва.
Очистите участок от жира, грязи, краски, масла, ржавчины или других посторонних материалов на расстоянии не менее 2 дюймов (50 мм) с каждой стороны от места ремонта. Несоблюдение этого правила вызовет пористость и / или вкрапления в металле сварного шва, ослабив его и сделав более восприимчивым к растрескиванию.
Полностью удалите трещину и проверьте ее с помощью магнитопорошкового или проникающего испытания. Оставшуюся трещину в выдолбленной бороздке не всегда легко увидеть невооруженным глазом.Неправда и то, что увеличение силы тока приведет к сгоранию трещины. При отсутствии корневого зазора проплавление при сварке очень ограничено, и часто часть трещины остается ниже поверхности, если используется этот метод. Оставшаяся трещина снова будет распространяться по материалу, что, вероятно, потребует повторного ремонта после следующей проверки.
Обратите внимание на требования к предварительному и последующему нагреву. Материал следует равномерно нагреть до температуры предварительного нагрева по всей его толщине на протяжении трех дюймов (75 мм) с каждой стороны от места ремонта.Обратите внимание, что предварительный нагрев до чрезмерно высокой температуры может привести к отпуску стали и снижению ее прочности. Температуру следует контролировать с помощью карандашей для индикации температуры, в идеале на задней стороне стыка, на расстоянии трех дюймов.
Не выполняйте сварку на сквозняках, особенно при низкой температуре окружающей среды, например зимой. Эти сквозняки приводят к быстрой закалке металла шва, что приводит к повторному растрескиванию либо сразу после сварки, либо спустя два дня.
Проверьте окончательный сварной шов с помощью магнитопорошковой дефектоскопии, однако отложите эту инспекцию как можно дольше. Желательно, чтобы период задержки был не менее 48 часов после сварки. Это связано с тем, что водородное растрескивание происходит после охлаждения сварного шва и может произойти в течение 48 часов после сварки. Период задержки гарантирует, что любые водородные трещины будут обнаружены.

При критическом ремонте может быть полезно присутствие визуального инспектора сварных швов, чтобы убедиться, что параметры процедуры ремонта соблюдаются правильно.В некоторых случаях от инспектора требуется только в начале работы, чтобы дать сварщику предварительные указания.

Обратите внимание, что многие из этих шагов также следует выполнять при сварке сталей с более низкой прочностью. Если есть какие-либо сомнения, обратитесь к производителю или инженеру.

Mig Сварка тонких металлов

Технология тонкого металла – это прерывистый процесс который используется для тонкого металла, такого как панели кузова автомобиля.

Цель этой техники – расплавить немного металла, а затем дать он немного остынет, прежде чем таять в следующий раз, и это удобный способ избежать продувание дыр.

Сварка тонкой стали

На странице стыковой сварки показано, как делать шов сваривайте, используя непрерывное движение горелки. Попробуйте применить эту технику к стали толщиной менее 1 мм, и вы можете пробить дыру в металле.

На фото сталь толщиной 1 мм, сваренная при нормальной мощности. для стали 2мм.

Продувка

По фотографии видно, что произошло.Лужа расплавленного металл стал таким большим и тяжелым, что упал со стали.

Часто этого можно избежать, уменьшив значение тока сварочного аппарата. и скорость проволоки. Использование более тонкой проволоки (0,6 мм вместо 0,8 мм) позволит также помогают снизить токи.

Техника обработки тонкого металла

Способ обойти это – сварка короткими импульсами с выдержкой в секунду или меньше между импульсами, чтобы сталь остыла.В видео я оставил около секунды между импульсами. В эти дни я обычно оставляю меньше, чем полсекунды. Чем дольше вы оставите, тем больше у вас шансов простудиться стыки и проколы между сварными швами.

Включите звук для получения наилучшего эффекта. Размер фильма составляет около 1,4 МБ, поэтому будет требуется немного времени для загрузки.

1.4Mb Flash видео предварительно загружается перед воспроизведением и включает звук

Сварной шов

Сталь 0.Толщиной 8 мм и минимальной мощностью сварочного аппарата.

Эффект неплохой, хотя это холодный метод сварки MIG. Опасность этой техники заключается в том, что отдельные валики сварного шва могут быть повреждены. не растворяются друг в друге полностью, в результате чего соединение становится слабым.

Для тонкого металла это не проблема, а сплошной сварной шов. будет более подходящим для стали толщиной более 1 мм.

Обратная сторона

Провар выше, чем можно было ожидать, но сварной шов вполне достаточно силен.

Техника стыковой сварки может быть очень мощной. Вот выстрел из нержавеющей стали толщиной 0,3 мм из банки 5 л, приваренной в этом способ. Я тоже надеялся справиться со стыковой сваркой, но металл был слишком тонкий для МИГа, а я просто продырявил.

Сварка

TIG – это новый шаг вперед для металла толщиной менее 0,6 мм, а сварочный аппарат MIG с приличной мощностью и проводным управлением требуется для чего-то меньшего, чем 0.8мм.

Сварка автомобильных панелей

Если вы свариваете большую панель, то расширение металла при сварке может вызвать искажение панели. Проблема в том, что панель расширяется с нагревом, так что пока это правильная форма во время сварки (когда панель горячо) панель меняет форму при остывании.

Деформацию можно свести к минимуму, сначала скрепив металл прихватками через определенные промежутки времени. может быть 20 мм, и сваривать только очень короткие отрезки (длиной 20 мм) за раз, позволяя металлу остыть между каждым участком сварного шва.Если у вас долгая шва, тогда первая часть может быть на одном конце шва, а вторая в другом и т. д. Техника обсуждается немного подробнее в сварке напольные панели.

Другой сварщик предложил охладить панель (не сварной шов) влажной тканью. между секциями (звучит неплохо, хотя я никогда не пробовал это технику), а латунный блок, расположенный за сварным швом, может быть эффективным для впитывание тепла.

Сокращенный рабочий цикл

Трансформатор должен сильно потрудиться, чтобы зажечь дугу. Этот метод полагается при регулярном зажигании и остановке дуги, поэтому учитывайте рабочий цикл будет намного короче, чем при обычной непрерывной сварке при тех же настройках, поэтому сварщику потребуются более длительные перерывы в сварке, чтобы дать сварке остыть.

Далее: Сварка MIG своими руками> MIG > Технологии> Безгазовая сварка MIG верхняя

Можно ли приваривать сталь к алюминию? – Сделать из металла

И алюминий, и сталь – металлы, хорошо свариваемые.Нет никаких проблем со сваркой стали со сталью и алюминия с алюминием. Но что происходит, когда вам нужно пересечь границы и соединить эти разнородные металлы?

Можно ли приваривать сталь к алюминию? Сталь нельзя сваривать с алюминием обычными методами сварки, такими как SMAW (дуговая сварка), GMAW (MIG) или GTAW (TIG). Однако есть некоторые обходные пути и альтернативы, которые могут дать приемлемые результаты.

В этой статье я расскажу, с помощью каких процессов можно на самом деле сваривать эти два разнородных материала, на что нужно обращать внимание и какие существуют практические альтернативы.

Почему нельзя сваривать сталь с алюминием

Одна из основных причин, по которой вы не можете сварить сталь с алюминием сварщиком в вашем гараже, заключается в том, что температуры плавления между двумя металлами слишком экстремальны.

Чтобы уладить спор, вот что происходит, когда вы пытаетесь сварить два металла методом TIG:

В итоге я использовал стальной наполнитель. Алюминий под сталью просто таял, прежде чем сталь даже образовала лужу.Я компенсировал это, добавив тонну стального наполнителя, чтобы соединить два материала.

Алюминий плавится около 1200 F, а сталь плавится около 2700 F. Обычно это означает, что алюминий полностью расплавится еще до того, как сталь начнет накаляться. Даже если вы сможете собрать металл вместе, он не расплавится. Вы получите просто стальные шарики, которые легко удерживаются грязным мусором из алюминия.

В результате получается «сварной шов», который трескается, если на него неправильно смотреть. Увидеть ниже.

Это буквально не требовало силы, чтобы развалиться на части. Хотя это выглядело так, как будто материал слился вместе (технический термин прямо здесь), металлы просто не сплавились.

Другая причина, по которой это не работает, заключается в том, что тепловое расширение алюминия и стали сильно отличается. При нагревании алюминий вырастет примерно в два раза больше, чем сталь. Это означает, что по мере остывания металла зона сварки может растрескаться под действием напряжения.

Есть также множество других причин, по которым сварка стали с алюминием на самом деле не работает, например, различная теплопроводность, различные преобразования решетки, дополнительные выделения и другие научные вещи.

Дело в том, что вы не можете выполнять сварку TIG, MIG или сварку прилипанием. Если только вы не используете биметаллические переходные вставки.

Переходы биметаллические

Это решение, которое чаще всего используется на судах, теплообменниках и трубопроводах.

По сути, это просто вставка, которая с одной стороны сделана из стали, а с другой – из алюминия. Они достаточно толстые, чтобы вы могли использовать обычную технику GMAW или GTAW и приварить стальную сторону к стали, а алюминиевую – к алюминию.

Эти вставки предварительно приклеиваются, обычно с использованием технологии горячей прокатки или горячей сварки давлением (сварка взрывом). Они действительно могут выдерживать удивительное усилие, а сварные соединения с этими вставками очень прочные. Согласно некоторым спецификациям MIL, эти склеенные вставки должны иметь минимум примерно 1/4 прочности на разрыв алюминия, хотя часто они бывают ближе к 1/2.

Это видео дает действительно хорошее объяснение того, как выполняется этот процесс сварки взрывом, и что в результате получается:

Если вам нужно сварить алюминий со сталью, это, вероятно, ваш лучший выбор.

Обратная сторона?

Их практически невозможно найти, если вы работаете в небольшой мастерской или любитель. Это специальные продукты, которые обычно изготавливаются на заказ и очень дороги, с огромными минимальными объемами заказа.

Алюминирование

Это не то слово, которое я только что придумал. Алюминированная сталь – это металл, который чаще всего подвергается процессу горячего погружения с алюминиево-кремниевым сплавом. Есть и другие способы сделать это, например, гальваническое покрытие, но метод горячего погружения является наиболее распространенным.

Это непрактичный способ приваривать большие куски стали к большим кускам алюминия.

Причина, по которой я поднимаю этот вопрос, заключается в том, что, похоже, по этому поводу в Интернете циркулирует некоторая дезинформация. Есть несколько сайтов, где рассказывается, что вы можете приварить алюминиевый блок к алюминированной стали. Ты не можешь. Все, что вы можете сделать, это приварить алюминированную сталь к обычной стали.

Причина в том, что когда вы нагреваетесь до температуры, достаточной для плавления лежащей под ним стали, тонкое алюминиевое покрытие уже давно выгорело.Это просто не работает.

Пайка

Чтобы быть ясным, это требует некоторого навыка, чтобы получить право. Пайка может быть возможным решением, когда вам нужно что-то вроде сварного шва при соединении стали с алюминием.

Однако пайка , а не будет иметь прочность, сравнимую со сваркой взрывом. Вам понадобится достаточная площадь поверхности, чтобы детали могли склеиться вместе, а надежная механическая посадка будет иметь большое значение для предотвращения развала вещей.

Предполагая, что вы уже знакомы с принципами пайки, вот общий обзор того, как это делать:

Начните со смачивания стали припоем 56% серебра.
Используйте алюминиевый припой, такой как Aluxcor 4047, для соединения алюминия со сталью, контактирующей со средой.

Вы, вероятно, получите гораздо лучшие результаты при использовании этого двухэтапного метода, чем при одностадийном процессе пайки. Для одноступенчатой пайки сама пайка на самом деле довольно мягкая, и вы не получите такой большой удерживающей способности.

Склеивание

Хотя это не даст вам особенно прочного соединения, использование эпоксидной смолы или другого связующего вещества может помочь вам.

Опять же, для правильной работы вам потребуется большая площадь поверхности, но старая хорошая трубка JB Weld может оказаться всем, что вам нужно для выполнения работы. Убедитесь, что вы действительно не торопитесь, чтобы тщательно очистить обе части, и в идеале потереть склеиваемые поверхности для большей удерживающей способности.

Есть также некоторые продукты более высокого класса. Промышленные структурные эпоксидные смолы 3M великолепны, но они могут быть дорогими и часто имеют длительное время отверждения.

Механическое крепление

Если это вообще возможно, используйте только механическое крепление.Самый простой способ соединить алюминий со сталью – это просто съездить в строительный магазин.

Независимо от того, используете ли вы болты, заклепки, гофрированные швы или что-нибудь еще, механическое крепление – безусловно, лучший, дешевый, самый быстрый и простой способ соединения разнородных материалов.

Гальваническая коррозия

Это одна вещь, о которой вам следует помнить при работе со сталью и алюминием.

Обычно сталь склонна к коррозии, а алюминий считается коррозионно-стойким.

Соедините два металла вместе и добавьте соленую воду, и вы заметите значительную коррозию алюминия. Это происходит из-за гальванической коррозии.

Объяснение Fancypants: сталь действует как катод, а алюминий действует как анод, а электролит (например, соленая вода) обеспечивает средство для миграции ионов. Это приводит к окислению анода (алюминия).

Понятное объяснение: алюминий будет подвергаться коррозии в области контакта со сталью, если он находится рядом с соленой водой.

Для многих приложений это не имеет большого значения. Однако, если в окружающей среде есть соль (в том числе дорожная соль на автомобилях), вы можете столкнуться с проблемами.

Обходной путь – изолировать два материала краской или куском пластика, чтобы предотвратить прохождение любого вида электрического тока между ними. Вы можете использовать тестер целостности на мультиметре, чтобы проверить, правильно ли вы изолировали металлы.

5 способов эффективного соединения металлов без сварочного аппарата

Там Есть много причин, по которым вам может понадобиться соединить куски металла вместе.Один из наиболее распространенных методов соединения двух металлических частей вместе – через сварка. Однако есть несколько альтернатив к способам сварки , которые можно использовать для этого. Возможно присоединиться металлические детали такими методами, как клепка, пайка, скрепление болтами или пайка. Другой кроме того, можно использовать нанометаллы и клеи для соединения металлических деталей без сварки.

Сварка – непростой процесс, и не все знают, как это делать.Вот когда могут пригодиться альтернативы сварке. Помимо меньших затрат времени, эти методы также дешевле. Существует множество способов соединения металлов без сварки. Прочтите ниже, чтобы узнать о , как соединить два куска металла без сварки . Некоторые из этих альтернатив методам сварки требуют тепла, а некоторые вообще не требуют тепла.

1. КЛЕЙ

Это вероятно, один из самых простых способов соединения частей металла или чего-нибудь вместе.Это простой процесс, и может сделать почти любой . Техника соединения металлических деталей как просто нанести клей на поверхность металла, где он должен быть соединены, прижимая металлы и давая им высохнуть, в большинстве случаев склеиваемые детали должны находиться под давлением после нанесения подсказки, пока она не станет сухой.

Однако обычный клей может быть недостаточно прочным, чтобы удерживать металлические части вместе. Следовательно, лучше использовать эпоксидный, силиконовый или полиуретановый клей.Эти позаботится о том, чтобы образовалась прочная неразрывная связь.

В настоящее время производятся несколько видов клея для этой конкретной цели. Например, есть несколько клеев, которые содержат микроскопические наностержни с металлическими сердцевинами различного типа. Прочная связь образуется, когда они используются в областях металла, которые необходимо соединить вместе.

Плюсы склейки

По сравнению с отоплением методы, этот довольно дешевый.
Это достаточно эффективный метод соединения металлических частей вместе.

Минусы склеивания

По сравнению с методами нагрева, соединение, образующееся при склеивании металлических деталей, более слабое и не такое надежное.

Как вы, наверное, понимаете, обычная подсказка не может сделать работу должным образом. Я точно знаю, что справится с этой задачей: https://amzn.to/2OIs9uY. Я даже знаю сумасшедшего, который использовал эпоксидную смолу, чтобы приклеить задний дифференциал автомобиля вместо того, чтобы сваривать его, и это действительно сработало.

2. ПАЙКА

Пайка – это метод, который используется в электронике и печатных платах, похож на сварку . Однако при сварке образуется механическое соединение, тогда как в процессе пайки обычно между металлами образуется электрическое соединение. В нем используется материал, известный как припой, который имеет тенденцию плавиться при наложении на горячую поверхность. Обычно припой на 99% состоит из олова , однако он также может содержать другие металлы, такие как цинк, медь и серебро.

Припой представляет собой сплав, плавящийся при низкой температуре и, следовательно, по сравнению с сварка, пайка требует меньше тепла.

Плюсы пайки

Пайка – это много более безопасный процесс, чем сварка.
Низкая температура требуется для создания облигации.
Образует электрическую подключение и может быть полезно для присоединения электрических устройств.

Минусы пайки

По сравнению с механическим соединением электрическое соединение слабее.
Поскольку связь слабее, этот процесс нельзя использовать для тяжелых условий эксплуатации.

Если вы решите, что пайка – это лучший вариант, я бы порекомендовал вам этот комплект, если у вас есть под рукой небольшие работы: https://amzn.to/2XOiYgK

Другой метод соединения металлических частей – это пайка. Пайка аналогична пайке и сварке и требует расплавления металла, чтобы их можно было соединить. В этом методе присадочный металл плавится и вливается в стык, где должно быть выполнено соединение.Есть много материалов, из которых можно сделать присадочный металл. Некоторые из них включают никель, серебро, кобальт, медь-фосфор и даже драгоценные металлы. Температура плавления этих металлов выше по сравнению с оловом, и, следовательно, для процесса пайки требуется высокая температура.

В в процессе пайки между металлическими деталями образуется металлургическая связь и наполнитель. Капиллярное действие – это принцип, по которому присадочный металл течет в промежуток между металлами.Основная часть разница между сваркой и пайкой заключается в том, что для метода пайки, нет необходимости плавить поверхность соединяемых металлов. Вместо этого припой образует перемычку, помещаясь между этими металлическими частями.

Всего, пайка достаточно эффективная альтернатива сварке и образует прочную механическую связь между металлы.

Плюсы пайки

Как и при сварке, этот метод обеспечивает прочную механическую связь между металлами.
Может использоваться для нескольких приложений.
По сравнению со сваркой, она выполняется при более низкой температуре.

Минусы пайки

Поскольку присадочный металл мягкий, образуемое соединение не такое прочное, как при сварке.

Пайка – один из самых сложных методов в этом списке, и он немного дороже, но, если хотите, вам понадобятся три вещи.

Комплект для пайки: https://amzn.to/2XOj087
Прутки для пайки в зависимости от материала, который вы паяете: https: // amzn.к / 2КОТЮР
И окси-ацетилен.

4. КЛЕПКА

Клепка очень полезное соединение листового металла Техника . Клепка – это процесс соединения металлических частей друг с другом. с помощью механических креплений. Заклепки используются для формирования твердых, прочных и долговечных облигации. Клепка часто используется в тяжелых секциях, таких как котлы, мосты, цистерны и т. д. Из всех методов клепка, пожалуй, самый сложный для выполнения.

Для клепки металлические детали (обычно очень тяжелые) необходимо прочно удерживать вместе. Как только это будет сделано, в конструкции просверливается отверстие и в него вставляется заклепка, которая сильно прижимается к конструкции с одной стороны. После этого нужно сильно ударить по противоположной стороне, чтобы выпрямить голову. Обычно для установки огромных заклепок требуется группа из четырех-пяти человек.

Однако для листового металла вы можете легко купить на Amazon небольшие заклепки, а также клещи для заклепок.Я довольно много клепал в своей жизни и должен сказать, что помимо сварки, это мой любимый метод соединения листового металла вместе

Плюсы клепки

Это самый эффективный метод поддержки поперечных нагрузок.
Этот метод не требуется тепло.
Один из самых надежные методы для прочного соединения легких металлов.

Минусы клепки

Можно оставить зазоры, так как стыки не герметичны.

Если у вас уже есть дрель, то вы можете взять этот заклепочник здесь: https://amzn.to/37CIvOo. Это действительно дешевое и надежное оборудование.

Болты и гайки – лучшая альтернатива сварке

Пятая и, вероятно, наиболее распространенная альтернатива сварке помимо клепки – это использование болтов и гаек или просто болтов, если основной металл имеет резьбу. Как и в случае сварки, болты используются повсюду, от автомобилей до самолетов и велосипедов. Как и клепка, использование болтов – незаменимый метод соединения двух металлических частей без сварки.Самая большая особенность, которую обеспечивают болты, – это то, что соединенные детали можно позже разобрать, если это необходимо.

Сам процесс совсем не сложный. Как и в случае с клепкой, вам просто нужны два куска металла с отверстиями подходящего размера. Это можно сделать с помощью обычной дрели. Когда у вас есть отверстия, вы просто вставляете болт в отверстие и накручиваете гайку на другом конце. Иногда целесообразно использовать шайбы, чтобы не повредить металлы.

Плюсов:

Самый надежный метод соединения металлов и других материалов помимо сварки
Не требует тепла или особого оборудования, кроме гаечного ключа
Действительно эффективен, особенно если вам нужно разобрать работу позже

Минусы:

Соединение не герметично

Когда дело доходит до использования гаек и болтов, трудно указать правильный набор.Все зависит от того, что именно вам нужно сделать, но если вы работаете над небольшим / средним проектом, в нем должно быть все, что вам нужно. https://amzn.to/2KTinoJ

Заключение:

Хотя сварка очень надежна и образует чрезвычайно прочное соединение, иногда в этом нет необходимости. К тому же сварка стоит дорого. Все вышеупомянутые методы соединения металлов – действительно отличные способы соединения металлов без сварки. Помимо пайки, альтернативные методы не очень сложны, поэтому не требуют специальных навыков, все они эффективны и в большинстве случаев дешевле.