Сварка тонколистового металла

Проведение сварочных работ требует высокой квалификации и знаний, особенно когда производится сварка тонкого металла. Хотя металл считается тонколистовым при толщине от 5 мм, наибольшие проблемы возникают при работе с изделиями, толщина которых не превышает 2,5 мм. Применяется несколько технологических приемов, позволяющих сваривать тонкостенные изделия...

Проведение сварочных работ требует высокой квалификации и знаний, особенно когда производится сварка тонкого металла. Хотя металл считается тонколистовым при толщине от 5 мм, наибольшие проблемы возникают при работе с изделиями, толщина которых не превышает 2,5 мм. Применяется несколько технологических приемов, позволяющих сваривать тонкостенные изделия сплошным или точечным швом без прожогов и протекания.

ВИДЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ТЕХНОЛОГИИ

Существует два основных способа соединения заготовок, с помощью которых осуществляют сварку тонкого металла – внахлест и встык, но при этом имеются несколько технологий выполнения:

· сварка на весу;

· с использованием медной неостающейся подкладки;

· сварка с остающейся подкладкой;

· сваривание с расплавляемой подкладкой.

Если используются автоматические или полуавтоматические сварочные устройства, то применяют методы сварки тонких листов на флюсовой или меднофлюсовой подушке.

СВАРКА НА ВЕСУ

Этот метод требует предварительной прихватки заготовок, прихватка обеспечивает правильное взаиморасположение свариваемых листов и минимальный зазор по всей длине шва. Длина прихватки зависит от толщины материала, но обычно не превышает 25 мм, оптимальное расстояние между прихваточными швами 250–300 мм. Для выполнения прихватки используются те же электроды, что и для основного шва.

Сварка на весу не требует дополнительных приспособлений, что является преимуществом метода, а из недостатков следует упомянуть затраты времени на подготовительные работы и риск появления непровара.

 

НЕОСТАЮЩАЯСЯ ПОДКЛАДКА

Сварка тонкого металла данным методом предусматривает использование медной пластины в качестве подкладки под место стыка. Пластина исключает непровар и прожоги, отводя лишнее тепло от сварочной ванны, кроме того, она формирует обратную сторону шва. Процесс может выполняться с зазором между кромками листов и без зазора. Применяются гладкие пластины или пластины с канавкой, в первом случае обратная сторона будет иметь плоскую поверхность, а во втором – сформируется выпуклость. Главное условие выполнения качественного соединения – плотный контакт между подкладкой и заготовками.

Подобная технология применима и при сваривании тонкостенных труб, плотное поджатие обеспечивает специальный прижимной механизм. Несмотря на эффективность этого метода его использование имеет ограниченный характер, так как установить медный элемент перед началом работы и удалить после ее окончания не всегда возможно.

ОСТАЮЩАЯСЯ ПОДКЛАДКА

Эта технология сварки тонколистового металла имеет определенные недостатки, но, когда невозможно использовать медные пластины, то этот вариант наиболее подходящий. В качестве материала для остающейся подкладки требуется металл с составом близким к составу заготовок. Функция элемента – исключение прожогов и непроваров. Пластину приваривают к одному из соединяемых листов, после чего выполняется основное сварное соединение. Приварка пластины к обеим кромкам недопустима из-за увеличения жесткости соединения и риска появления трещин.

РАСПЛАВЛЯЕМАЯ ПОДКЛАДКА

Применение расплавляемого элемента при сварке тонкого металла не только страхует от непроваров и прожогов, но и существенно увеличивает прочность соединительного шва. В качестве расплавляемой подкладки возможно применение проволоки, но при этом необходимо чтобы ее химический состав соответствовал составу свариваемых материалов. Технология выглядит следующим образом – расплавляемый стержень помещают в зазор между кромками заготовок и проваривают, металл подкладки заполняет зазор, формируя шов.

*Чтобы не искать подходящую проволоку, сварщики используют стержни электродов, но предварительно необходимо удалить обмазку.

НЮАНСЫ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

Для того чтобы сварка тонкого металла не доставляла сложностей, опытные специалисты пользуются различными приемами для качественного выполнения работы. Одной из главных проблем сваривания тонкостенных изделий является образование сквозного проплавления – прожога, бороться с этим явлением можно несколькими способами:

· использованием подкладок;

· сваркой на малых токах с применением электродов со специальным покрытием;

· переключением на обратную полярность;

· соединением заготовок внахлест;

· свариванием с отрывом дуги.

Сила тока в амперах	Толщина металла	Диаметр электрода
10–20	0,5 мм	1 мм
30–35	1 мм	1,6–2 мм
35–45	1,5 мм	2 мм
45–65	2 мм	2,5 мм
65–100	2,5 мм	3 мм

 

Уменьшить риск прожога позволяет установка тонкостенных изделий в вертикальное или наклонное положение, шов формируют сверху вниз, в этом случае минимизируется прогрев металла.

***При работе с оцинкованной листовой сталью, сварочные работы можно проводить только после полного удаления цинкового слоя, необходимо помнить, что пары цинка ядовиты. Поэтому его рекомендуется удалять с помощью абразивных кругов или наждачной бумаги.

СВАРКА НЕРЖАВЕЙКИ

Когда сварка тонкого металла применяется для конструкций из нержавеющего сплава, то возникают дополнительные трудности, связанные со свойствами материала:

· повышенные параметры линейного расширения и литейная усадка, ведущие к деформации металла и появлению трещин;

· сниженный коэффициент теплопроводности, по сравнению с низкоуглеродистыми марками стали в 1,5–2 раза, вследствие чего риск сквозного проплавления выше;

· высокий уровень электрического сопротивления, который приводит к сильному нагреву электрода;

· возможность возникновения межкристаллической коррозии, при неправильном температурном режиме сварки.

Представленные проблемы решаются следующим образом – сварка с уменьшенной силой тока, использование укороченных (не более 35 см) хромоникелевых электродов, охлаждение шва воздушным потоком или даже водой.

Требования, предъявляемые сварным конструкциям, могут различаться, поэтому сварка нержавейки производится несколькими методами, с использованием плавящихся и неплавящихся электродов. При толщине материала более 1,5 мм применяют вольфрамовые электроды с защитой из инертного газа, для тонкостенных труб больше подходят плавящиеся электроды с аналогичной защитой. Тонкий металл до 0,8 мм соединяют импульсной дуговой сваркой, а для более толстых листов используют короткую дугу. Если к месту соединения не предъявляется повышенных требований, то оптимальным вариантом считается сваривание электродами с покрытием определенного состава, например, ОЗЛ-8, ЦЛ-11, НИАТ-1 с изменением полярности.