Сварка тонкостенных труб

Круглые и профильные трубы с тонкими стенками используются в разных отраслях промышленности и в быту. Легкие конструкции с гладкой внешней и внутренней поверхностью подходят для изготовления коммуникационных магистралей (канализаций, водопроводов), поликарбонатных теплиц, гаражей, навесов, ворот и других объектов.

Прокат считается тонкостенным, если соблюден определенный баланс толщины стенок и диаметра конструкции. Показатель равен от 12 до 40 единиц (подробная информация прописана в ГОСТ). В среднем, к этому классу изделий причисляют трубопрокат с диаметром 20 мм и менее (при этом величина стенок не может превышать показатель в 1,5 мм).

Сваривание конструкций выполняют, чтобы улучшить качество соединения. Для получения прочного неразъемного соединения специалист учитывает много нюансов. Рассмотрим, какие навыки и какие методы необходимы для создания герметичного шва.

Технология сварки тонкого металла

Обработка тонкостенного проката – непростая задача. Желательно, чтобы ее выполнял профессионал, т.к. соединительные швы должны соответствовать строительным нормативам и условиям ГОСТ.

Сложность сваривания стальной конструкции с тонкими стенками в том, что ее нельзя повернуть для того, чтобы специалисту было удобно работать. Когда инженерные коммуникации проходят очень близко к потолку, полу или стене, профессионалы варят их с помощью зеркала или проделывают внутренний шов в самой трубе. Обыватель, как правило, не обладает достаточной квалификацией для выполнения таких операций.

Еще один нюанс операции заключается в том, что такие детали легко прожечь насквозь. Чтобы избежать порчи материала, сварщик должен знать, какой ток выставлять и какими электродными стержнями пользоваться.

Для получения неразъемного соединения двух деталей используют:

• газ;
• электроды;
• инверторы;
• аргон и др.

Технологические этапы процесса:

• Свариваемые участки предварительно обрабатывают. С поверхности удаляют грязь, жирные пятна, ржавчину. Оцинкованный металл очищают болгаркой от защитного покрытия. В некоторых случаях варят прямо по нему: цинковый слой сгорает в процессе работы.
• Заготовки располагают как можно ближе друг к другу. Далее их соединяют струбцинами. Зазора между соединяемыми плоскостями быть не должно.
• Делают короткие швы, располагая их примерно в 10 см друг от друга (так называемые «прихватки»).
• Накладывают единый сплошной шов.
• Выдерживают время, чтобы металл остыл. Каждый последующий сварочный слой наносят только после полного остывания предыдущего покрытия.

Сварка труб инвертором

Обработка проката толщиной до 5 мм легким и компактным инверторным аппаратом – способ, который более всего подходит для новичков.

Советы по свариванию:

• Работы проводят на малых токах сварочного инвертора (например, для электродов диаметром 1,5 мм устанавливают силу тока не более 45 А).
• Для обработки тонколистных заготовок используют рутиловые электродные стержни. Для них характерен легкий розжиг дуги, хорошая отделяемость шлака. Диаметр стержней не должен быть более 2 мм.
• Чтобы не прожечь материал, следует использовать обратную полярность инвертора. Для этого к плюсу аппарата подключают электродержатель, а к минусу – кабель массы.
• Чтобы металл не «повело», заготовки сваривают короткими стежками (через 5-8 см). Только потом накладывают непрерывный сварочный шов.
• Варку проводят, выдерживая короткую дугу длиной не более 4 мм.
• При толщине листа менее 2 мм места соединения охлаждают с помощью теплоотводящих пластин. Это необходимо, чтобы избежать деформации заготовки под воздействием высокой температуры.
• Сварщик действует быстро, выдерживая поступательную и одинаковую скорость движения. Если долго удерживать электрод в одном месте, на металлической поверхности образуется прожог.

Сварка тонких труб электродом

Технология позволяет собирать легкие конструкции, которые отличаются повышенным запасом прочности. С помощью данного метода восстанавливают автомобили, ремонтируют бытовые металлоизделия.

Работа с тонколистовым металлом – сложный и трудоемкий процесс. Очень важно правильно выбрать электрод – стальной стержень со специальным покрытием (рутиловым, целлюлозным и др.). От этого будут зависеть эксплуатационные характеристики сварочного рубца.

При сваривании таких конструкций, в первую очередь, определяются с диаметром расходников. Обычно эта величина составляет от 1,5 до 2 мм.

Используя стержни такой толщины, шов ведут быстро: скорость плавления у этих электродов довольно высокая.

Примерный алгоритм:

• для обеспечения быстрого поджога дуги стержень на конце очищают от обмазки на 5-8 мм;
• по всей длине будущего соединения делают точечные прихватки материала;
• зажигают дугу (чирканьем или постукиванием кончика стержня по металлической поверхности), выдерживая ее в пределах 2-4 мм по длине;
• образовывают ванну овальной формы из расплавленного металла, начинают аккуратно вести шов.

Сварка тонкостенных труб аргоном

По информации ГОСТ 2601-84 правильное название метода – аргонодуговое сваривание (иногда его называют «TIG-сварка»). Он основывается на соединении материалов в среде инертного (защитного) газа с помощью неплавящегося электрода, позволяя получить качественные непрерывные швы. Соединения обладают высокими механическими свойствами, устойчивостью к коррозии, эстетичным внешним видом.

Технология применима для прямошовного проката из высоколегированных марок стали. Диаметр трубной продукции из нержавейки может составлять 15-426 мм, в толщина стенки не должна превышать 5 мм.

Трубные детали, соединенные аргонодуговым способом, востребованы в химической промышленности. Для увеличения коррозионной стойкости шва готовые металлоизделия подвергают холодной прокатке, волочению, термообработке.

Т.к. процесс достаточно затратный и небезопасный (используется газ), то технологию с аргоном применяют, в основном, на крупных предприятиях.

Особенности ручной дуговой сварки

Это один из самых распространенных способов. Он отличается простотой, высоким качеством шва, возможностью проводить работы в труднодоступных местах.

Какие материалы понадобятся для ручного дугового метода? Исполнителю необходим аппарат (инвертор, трансформатор), электроды (АНО-21 или МР-3С), техоборудование (центратор, магнитные угольники,) и средства индивидуальной защиты (респиратор, рукавицы).

Ручной дуговой способ сваривания подходит для обработки трубопроката с разной толщиной и сечением. Тонкостенные детали соединяют встык за один раз. Зазор при этом получается минимальным, кромки не формируют. Работы проводят в горизонтальном, вертикальным, нижнем положениях.

Для проката с толщиной стенок менее 4 мм выбирают стержни, которые имеют диаметр 2-3 мм. Рекомендуемая сила тока не превышает 60 Ампер. Перед свариванием торцы труб зачищают, обезжиривают.