Особенности сварки инвертором профильной трубы

Профильные трубы широко применяются при изготовлении легких по весу металлических конструкций, к примеру, каркасов теплиц и парников, опор заборов и ограждений для частных домов и т.п.

Особенностью трубного проката считают квадратное или прямоугольное сечение, поэтому сварка профильной трубы характеризуется определенным особенностями, без учета которых получить действительно качественно сварочное соединение не получится.

Особенности сварки профильных труб

Профильная труба представляет собой особую разновидность металлопроката, изготавливаемую из углеродистой или нержавеющей стали путем литья стальной трубы с круглым сечением и ее последующей формовки.

Сечение материала может меняться в пределах от 10х10 и до 500х400 мм, что позволяет подобрать актуальный вариант с учетом конкретной нагрузки на металлоконструкцию. Толщина стеночек тубы в зависимости от параметров ее сечения меняется в диапазоне 1-22 мм.

Трубный прокат ‒ это особенный вид строительного металлопроката, который актуален для возведения легких металлических конструкций.

Основные достоинства материала:

• низкий вес, что позволяет снизить трудозатраты при монтаже металлической конструкции;
• широкое разнообразие размеров;
• стандартные размеры по типу труб, что облегчает их торцовую стыковку при сварке;
• равномерная толщина стеночек, ровная гладкая поверхность профильного проката снаружи и внутри.

Сваривание специальным оборудованием и электродом является наиболее популярным на отечественном рынке видом термообработки металлопроката.

Сварка профильных труб позволяет создать каркасы поликарбонатных теплиц, опоры заборов бытового назначения, ворота для гаражей и частных коттеджей, коммуникационные системы разного вида и назначения.

Но выполнять сварные операции важно с учетом особенностей этого материала, без знаний о том, как правильно создавать сварные швы на металлопрокате, отменных результатов работы ждать не стоит.

Обобщенно о сварке профильной трубы

Приведем общие сведения, которые должен уяснить мастер при работе с трубным прокатом:

• под воздействием высокой температуры трубы с профильным сечением в большей мере деформируются, чем круглые изделия;
• при расплавлении металла внутреннее пространство трубного проката может заполниться и перекрыться, если же пустотелость изделия крайне необходима, важно контролировать отсутствие капелек металла внутри трубы;
• при торцевом соединении металлопроката с профильным сечением из-за неравномерного нагрева или неправильного формирования валиков может появиться высокое напряжение на углах изделия.

Толщина стеночек металлопроката меняется в довольно широком диапазоне значений, но именно сварка тонкостенных труб требует от мастера наличия определенных знаний и навыков.

Работа с тонким металлом не так проста в сравнении со сваркой инвертором толстостенных труб, так как при работе нужно учитывать ряд важных моментов:

• для создания сварных соединений на металлопрокате требуется ток от 10 до 60 А;
• электроды для сварки тонкостенного профиля должны иметь диаметр 0,5-2 мм, но никак не более;
• шов выполняется в один проход;
• качество соединения во многом определяется скорость сваривания;
• мастер должен успеть осуществить сварку профиля до того момента, пока рабочие кромки не остынут.

При внимательном изучении описанных рекомендаций, сварка ворот своими руками из профильной трубы не составит труда даже для малоопытного мастера. Если же выполнять такую работу без знания специфики металлопроката, конструкции не получатся надежными, прочными и долговечными.

Не менее важно при работе с профильными трубами не ошибиться с выбором электрода, так как от этого зависят эксплуатационные параметры сварного шва.

Сварщик должен обратить особое внимание на сечение сварной проволоки: чрезмерно тонкий электрод станет причиной нестабильности горения дуги, а электрод с большим сечением может прожигать тонкостенное изделие.

Подбор диаметра сварной проволоки нужно осуществлять с учетом толщины стеночек металлопроката:

• если сечение трубы металлопроката не превышает 2-х мм, актуален электрод с диаметром 1,5 мм;
• профильная труба с сечением 2-3 мм варится электродом с диаметром 2 мм;
• металлопрокат с сечением 4-6 мм требует применения сварной проволоки с диаметром 4 мм.

Важно! Электроды бывают двух видов: плавящиеся и неплавящиеся. Последние используются при сварке металлопроката исключительно в тандеме со специальными присадками из сплавов олова, латуни и других металлов высокой мягкости с примесями фосфатов.

Сварка фермы или иного рода конструкций из металлического профиля может осуществляться разными способами, но наиболее популярны из них следующие варианты:

• электродуговая;
• газовая.

Расскажем об этом более подробно далее.

Варим трубы электродуговым агрегатом

Сварка квадратных труб электродуговым оборудованием своими руками не считается сложной технологией. Выполнить такую сварку просто даже мастеру с минимальным опытом сварных операций, поэтому данный метод соединения металлопроката очень востребован среди сварщиков.

Электродуговой агрегат позволяет без труда сваривать изделия в труднодоступных местах.

Важно! Посредством дуговой сварки можно варить металлические тубы любого сечения и любой толщины стеночек. Но если металлопрокат имеет стенки с толщиной, превышающей 4 мм, сварные операции с ним должны осуществляться при условии выполнения предварительной подготовки сварной кромки с торца изделия.

Электродуговая сварка ферм своими руками из профильной трубы требует наличия сварного аппарата и электродов, а также защитной одеждой и специальных фиксаторов для профилей.

Технология может реализоваться разными методами:

• выполнение соединений встык;
• организация сварных швов внахлест;
• тавровые швы;
• соединения, выполненные под удобным углом.

На заметку! При сварке фермы из профильной трубы специалисты рекомендуют располагать швы в нижней позиции, если это допускают условия работы.

Изготовление разного рода металлоконструкций из профильных труб стоит организовывать в условиях специальных помещений. К примеру, сварку раздвижных ворот стоит выполнять в мастерской или просторном гараже, приспособленном под данную работу.

Концы свариваемых труб следует зачистить и обезжирить перед началом работы, чтобы обеспечить кромкам изделий максимальную цепкость.

Если толщина стеночек металлического профиля превышает 4 мм, следует подготовить кромку посредством фаскоснимателя. Это позволит сформировать шов в несколько слоев и сделать стык более долговечным и надежным.

Металлопрокат с меньшей толщиной варят в один шов. При этом детали важно зафиксировать на специальном столе. Трубу с меньшей толщиной стенок нужно сваривать в один шов, также закрепляя детали на специальном столе.

Если металлопрокат имеет сечение более 10х10 мм, специалисты рекомендуют наносить точечные прихватки в некоторых местах и только потом выполнять сварку. Скорость ведения электрода подбирают исходя из скорости плавления металла, но нельзя допустить его протекания во внутренний просвет изделия.

Чрезмерно медленная скорость ведения электрода приводит к прожигу при сварке тонкостенного металла. Электрод двигают елочкой или из стороны в сторону.

Режим дуговой сварки профильных труб полностью зависит от типа и силы тока, диаметра сварной проволоки, а также выбранной полярности. При этом силу тока подбирают в пределах 20-90 А, учитывая сечение сварного электрода.

Если профилированные трубы варят электродом малого сечения, понадобится постоянный ток с обратной полярностью. При выполнении сварного шва на поверхности образуется шлак, который нужно периодически сбивать.

Также следует учитывать, что зачищенный после остывания сварочный шов будет более надежным, если обработать его специальными антикоррозийными средствами.

Проблематика вопроса заключается в том, что разогретый до высокой температуры сварной шов гораздо быстрее покрывается ржавчиной, теряя прочностные характеристики. Обработка антикоррозийным составом не займет много времени, но значительным образом продлит срок службы металлоконструкции из профильной трубы.

Сварка трубы газовым оборудованием

Газовая сварка профильного металлопроката реже применяется мастерами, нежели электродуговая, так как данный способ отличается высокой затратностью, повышенной опасностью из-за применения газа ацетилена, необходимостью специальной подготовки сварщика к выполнению данных операций на практике.

Но если отсутствует возможность подключить сварное оборудование к электричеству, для сварки тонкостенных труб приходится применять газовый агрегат.

Существуют две технологии применения газосварочного оборудования:

1. Мастер должен двигать присадкой по направлению за горелкой слева на право, поэтому такую технологию называют правой.
   Достоинства такого метода заключается в хорошем прогревании зоны сваривания и прекрасной видимости рабочей зоны, что позволяет добиться высокой производительности и снизить расход газа. Но применяют правую технологию только для профильных труб с толщиной стенок не менее 5 мм.
2. Левый способ предусматривает движение горелки справа налево и актуален для тонкостенного металлопрофиля.
   При этом проволоку перемещают впереди горелки.

Газовая сварка выполняется поэтапно.

На начальном этапе работы требуется подготовить следующие материалы:

• баллоны с ацетиленом и кислородом;
• редуктор;
• присадку;
• газовую горелку и наконечники для нее;
• шланги, обеспечивающие подачу газа к месту сваривания металла;
• флюс.

Важно! Газосварка не рекомендуется к применению, если объектом сварных работ выступает профильная труба с тоненькими стенками. При таких условиях герметичность сварного шва слишком часто вызывает сомнения, так как чрезмерно высок риск быстрого расплавления металла.

На следующем этапе работы нужно обезжирить подготовленные металлические детали и зафиксировать их на специальном столе. Кромку изделия обрабатывают флюсом в виде пасты, чтобы предотвратить образование окиси в процессе сварки.

Специалисты настаивают, что угол скоса кромки непременно должен равняться 30 градусам, чтобы появилась возможность организовать несколько высококачественных рядов сварного шва.

Подача пламени обеспечивается смесью из ацетилена и кислорода. Между свариваемых металлических труб подают присадочный материал перед пламенем горелки. От высокой температуры пламени металл профильной трубы и присадки начнет плавиться, вследствие чего образуется качественный сварной шов.

Горелку при этом нужно двигать справа налево. При сварке трубопроводов встык с толстыми стенками пруток нужно подавать за пламенем горелки, а саму горелку двигают слева направо.

Важно подобрать нужные по размеру электроды для сваривания профильной трубы, чтобы выполнить сварные операции максимально качественно.

На заметку! Обязательно следите за геометрией свариваемых изделий при изготовлении калитки сварочным агрегатом или других конструкций из профильных труб во избежание перекоса изделия.

Подведем итоги

Чтобы создавать конструкции по типу каркасов парников, ворот для гаражей или частных домов из металлопроката, важно знать, какими электродами стоит варить профильную трубу, выбрать наиболее подходящий условиях работы метод сварки и ознакомиться с нюансами работы с таким материалом.

Соблюдайте правила работы с металлопрокатом, чтобы получить наилучшую свариваемость металла и максимально долговечные и прочные сварные швы.