Сварка профильной трубы для начинающих: как избежать ошибок (ч.1 – выбор аппарата, способа сварки и электродов)

Профильная труба – один из распространенных видов металлопроката, востребованный в частном строительстве. Однако сварка профильной трубы для начинающих, в силу ее особенностей, как правило, вызывает ряд вопросов. Предлагаю разобраться, какие варианты технологии существуют, какими правилами следует руководствоваться, чтобы шов получался качественным и надежным.

Как работать с профтрубой: частные и общие правила

Номенклатура профильных труб обширна, а толщина металлоизделий разнится в пределах от 1,5 до 10 мм; в частном строительстве пользуются популярностью тонкостенные профтрубы. Для того чтобы соединять сваркой элементы с тонкими стенками, не обойтись без знания следующих правил:

• Силу тока выставляют в пределах 20-60 А. 
  
• Подходящий диаметр электродов: 0,5-2 мм. 
  
• Соединение частей конструкции выполняют в один проход (без отрыва), стараясь закончить сварку до того, как снизится температура кромок.
  

Последнее правило связано с навыками исполнителя. Качество сварного шва будет зависеть от того, с какой скоростью вы будете перемещать электрод вдоль стыка. Единственный вариант, когда разрешается выполнять шов с отрывом – если для работы выбраны рутиловые электроды.

Остаются актуальными и общие рекомендации по сварке, которые применимы для металлопроката любой толщины:

• Под действием высокой температуры профтрубы склонны деформироваться больше, чем круглые; поэтому вам нужно внимательно отслеживать нагрев.
  

• Если важна пустотелость конструкции, необходимо отслеживать состояние полостей профиля. Во время работы расплав может затечь внутрь профтрубы и перекрыть ее. 
  
• Соединение повторяет профиль труб, и в углах шва может накапливаться статическое напряжение, причина потери прочности. Оно появится наверняка, если металл будет прогрет неравномерно, а швы будут сформированы с ошибками.
  

Какой аппарат подходит для сварки

Приятно осознавать, что вопрос, чем лучше варить профильную трубу, имеет больше одного ответа. Для сваривания профтруб рекомендуются электродуговые и аргонодуговые сварочные аппараты. Тонкостенные профильные трубы наименее требовательны: вам хватит агрегата, дающего силу тока в 50 А.

Что касается типа горелки и держака (держателя электродов), то они также могут быть любыми, если учесть, насколько незначителен диаметр электрода. А вот трансформатор лучше взять инверторного типа; он позволит плавно регулировать сварочный ток и пользоваться импульсным режимом.

Способы сварки для профтруб

Наибольшее распространение получили три способа сваривания профтруб: электродуговая, газовая и контактная сварка.

Электродуговая

Ручная дуговая сварка применяется повсеместно, в том числе как сварка профильной трубы для начинающих сварщиков, в домашнем хозяйстве. Для нагрева и расплавления металла используется электрическая дуга. Способ считается универсальным, так как работу можно выполнять в труднодоступных местах, на трубах любого сечения с толщиной металла до 4 мм.

Возможна сварка на горизонтальной и вертикальной плоскости, а также в нижнем положении. Тому, кто собирается варить этим методом, кроме защитной маски и перчаток, понадобятся следующие предметы:

• Сварочный аппарат. Подойдет трансформатор или более технологичный инвертор. 
  
• Электроды. Если выбраны электроды небольшого сечения, то нужен ток в 50 А с обратной полярностью.
  

Для сварки профтруб используют следующие вспомогательные приспособления:

• Центратор струбцина. Позволяет быстро и надежно фиксировать и центровать трубы перед сваркой. Механизм фиксации бывает разным: стяжной, быстрозажимной или пружинный.
  

• Центратор звенный. Центровку торцов большого диаметра проводят при помощи звенного центратора; так заготовки станут по одной прямой, и осевого смещения не будет. 
  
• Магнитные уголки-шаблоны. При помощи уголка вы сможете быстро установить части конструкции под выверенным углом. 
  
• Расходники. Если толщина металла на профтрубах меньше 4 мм, его варят электродами на 2-3 мм.
  

Если электросварка тонкостенных заготовок выполняется в среде инертного газа, используются неплавящиеся электроды. Способ обладает следующими особенностями:

• Необходимо дополнительное оборудование: баллон с аргоном (или другим инертным газом). 
  
• Для работы используют вольфрамовые электроды. При толщине металла до 2 мм проводится сварка профильной трубы электродом в 1 мм толщиной. Для более массивных профтруб диаметр стержня возрастает до 1,6 мм. 
  
• В процессе работы стараются сохранять короткую дугу, располагая электрод по возможности ближе к месту сварки. Такой прием улучшает качество шва. 
  
• Присадочную проволоку выбирают по толщине стенок профтрубы. Для металла толщиной 1 мм используют проволоку 1-1,5 мм; для стенок в 2 мм – 2-2,5 мм.
  

Газовая

В условиях частного хозяйства газовую (газоплавильную) сварку практически не применяют. Это объясняется сложностью выполнения сварки и дорогим оборудованием. Металлические изделия соединяются при помощи газового пламени, получаемого при сгорании смеси кислорода с горючим газом (например, ацетиленом, водородом).

Метод больше рассчитан на работу с тонкостенными изделиями из сплавов, стали и цветных металлов (медь, латунь, бронза). У начинающего сварщика может не хватить умения, и он просто прожжет тонкие стенки профтрубы.

Присадочную проволоку перемещают двумя способами, что определяет метод сварки:

• Слева-направо. Проволоку продвигают вслед за сварочным пламенем, техника подходит для соединения стенок толщиной от 5 мм. 
  
• Справа-налево. Сварочное пламя направляется на еще не сваренные кромки; так прожечь трубу практически невозможно.
  

Контактная

Электроконтактная сварка в основном применяется в промышленных условиях и позволяет получить сверхпрочный шов. Детали сжимают со значительным усилием и пропускают через них ток. В зоне контакта металл плавится, а, после выключения питания, охлаждается и кристаллизуется с небольшой деформацией.

И, хотя присадочные расходники для такого метода не нужны, у частника нет возможностей его использовать – слишком сложен процесс и слишком дорогое оборудование.

Какими электродами варить профтрубу

Для изготовления профильных труб используют горячее- или холоднокатную сталь низкоуглеродистых и углеродистых марок. Именно материал определяет то, какими электродами лучше варить профильную трубу. Для подобных исходных данных возможен выбор из следующих расходников:

• АНО-4 (тип Э46). Электроды с рутиловым покрытием, наиболее распространенный вариант, не нуждающийся в прокалке и подходящий для сварки рядовых и ответственных конструкций. Обеспечивает временное сопротивление разрыву до 490 МПа.
  

• МР-3С. Специфичные рутил-целлюлозные электроды с временным сопротивлением до 450 МПа. Они образуют шов, стойкий к увлажнению, но с невысокой пластичностью. Минус: во время сварки происходит разбрызгивание металла. 
  
• УОНИ-13/55. Профессиональный материал с основным покрытием. Предназначен для ручной электродуговой сварки конструкций, работающих под нагрузкой или при низких температурах (до -50°C). 
  
• ОЗС-12. Универсальные электроды повышенного качества. Можно использовать среднюю или удлиненную дугу, поры в металле шва не образуются.
  

Для начинающего сварщика подойдут электроды универсального характера: ОК-46 (шведского производства), ОЗС-12 и рутиловые МР-3. Они удобны для сварки различных углеродистых конструкций и обеспечивают качественный результат.

О том, как варить профильные трубы, не прожигая, в следующем видео:

Продолжение следует

Выше я расписал полезные для начинающих сварщиков тонкости о том, как работать с профтрубой, о способах сваривания изделий, перечислил удобные для работы электроды. Пост получился достаточно объемный, а информация, как известно, лучше усваивается частями. Продолжение о практических приемах сварки профильной трубы будет в следующем посте по этой ссылке.