Сварка профильной трубы под углом 90 градусов

Обновлено: 25.06.2024

Профильная труба является самым ходовым материалом для изготовления каркасов различных станков, приспособлений и металлоконструкций. При работе с ней практически всегда требуется выполнение сварки под прямым углом. Это можно сделать по-разному, в зависимости от того что важнее эстетика или скорость работы. Рассмотрим 3 варианта сварки угла из профильной трубы.

Что потребуется:

электросварка;
угольник;
чертилка или маркер;
болгарка;
штангенциркуль.

Способ 1: Быстрая грубая сварка

Этим способом можно пользоваться при необходимости сварки черновых невидимых со стороны конструкций. Два куска трубы просто прикладываются друг к другу под прямым углом и обвариваются.

Однако торец одной из трубок остается открытым, что делает такой вариант неподходящим для конструкций, где такой стык будет просматриваться.

Способ 2: Запил под 45 градусов со сгибанием

Этот метод в разы аккуратней. Он позволяет избежать открытого торца трубы. Его можно использовать, когда есть возможность сделать угловую детали из одной длинной трубы. Для этого на заготовке отмечается поперечная линия.

Затем от нее влево и вправо проводятся лучи под 45 градусов. Это делается и на противоположной стенки трубы точно напротив. При использовании угольника на разметку уходят секунды.

После этого нужно вырезать болгаркой размеченную часть трубы, чтобы осталась только стенка начала лучей. Затем труба сгибается и подравнивается под прямой угол.

Как следствие между стенками останется небольшой зазор в пару миллиметров. При наличии достаточного опыта владения сваркой его можно будет заварить идеально.

Способ 3: Запил под 45 градусов с учетом толщины стенки

Третий способ очень похож на второй, но позволяет сделать изгиб не получив тот самый зазор, который сложно аккуратно заварить. Чтобы им воспользоваться, нужно замерить толщину стенки профильной трубы. После этого на заготовке рисуется поперечная линия, но лучи под 45 градусов делаются с отступом от края на толщину стенки.

После этого отмеченная область вырезается, и труба сгибается. Благодаря сделанному отступу при сгибе зазор не получается.

Как следствие заварить аккуратно сможет даже человек, который впервые взял сварку в руки. Этот способ немного более кропотливый на этапе подготовки, но результат в разы качественней в эстетическом плане.

Смотрите видео

Сварка профильной трубы

Так называемая профильная труба получила достаточно широкое распространение в различных областях. Она используется в строительстве и создании металлоконструкций, прокладке трубопроводов, изготовлении декоративных изделий (в том числе мебели). Во всех сферах применения требуется сварка профильной трубы. Особенностью этого процесса является различие формы сечения и применяемой стали для их изготовления.

Способы и методы сварки

Все профильные трубы изготавливают из стали, которая применяется для изготовления аналогичных изделий круглого сечения. К ним применимы такие же технологии соединения. Наиболее распространёнными считаются следующие виды сварки:

электродуговая (плавящимся или неплавящимся электродом);
газовая.

Два этих метода реализуются с применением различных сварочных аппаратов.

Сварка инвертором

Такой электросварочный аппарат получил своё название благодаря процессу преобразования стандартного переменного напряжения 220 В частотой 50 Гц в напряжение постоянного тока. Сварка профильной трубы инвертором считается наиболее простым и надёжным способом соединения двух заготовок. Основными преимуществами используемого агрегата считаются:

хорошо отработана методика проведения работ;
применим для начинающих сварщиков;
исключает залипание электродов;
обеспечивает высокое качество дуги;
удаётся получить хорошее качество шва;
все элементы сварочного аппарата доступны для применения даже для домашней мастерской;
широкая область применения для сварки металлических конструкций.

Его применяют для производства каркаса из профильных труб толщиной от 2 мм. Используя этот метод из профильной трубы можно получить основу для теплиц или мебели.Свариваемыми элементами могут быть заготовки любой длины.Инвертор позволяет сваривать заготовки из различных марок металла с применением соответствующих электродов. В зависимости от толщины стенки, размера профиля трубы выбирают инверторные аппараты, способные обеспечить необходимый режим протекания процесса. Применение инверторных агрегатов используется для прокладки трубопроводов, как внутри, так и снаружи помещения. Благодаря универсальности инверторных аппаратов можно производить сварку под любым необходимым углом. Одним из оптимальных режимов считается работа под углом 90 градусов. В этом случае необходимо применять инструменты и приспособления, обеспечивающие сохранение вертикальность угла в течение всего периода работы. Для получения профиля заданной конструкции с применением трубы 2 мм необходимо аккуратно работать электродом, чтобы не допустить повреждения края заготовки и тем более прожога.

Газовая сварка

Для создания необходимой температуры в месте соединения применяется смесь газов. Реализация этого метода осуществляется с применением следующего оборудования:

редуктора;
кислородного и ацетиленового баллонов;
горелки;
набора соединительных шлангов;
прутков для обеспечения сплавления двух краёв деталей.

Сущность метода заключается в создании в районе рабочей зоны (края металла с присадкой) необходимой температуры для их плавления. Это производиться при горении смеси кислорода и ацетилена. Присадка плавится и заполняет рабочую зону, формируя сварной шов. В газовой сварке различают два метода. Они определяются направлением движения горелки. Первый – слева направо. Второй наоборот, справа налево. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Контактная сварка

Этот тип соединения применяется на крупных предприятиях, когда необходимо обеспечить большое количество изготавливаемых конструкций. Контактный способ предполагает наличие дорогого оборудования. Сложность процесса производства таких работ требует высококвалифицированных специалистов. Сущность метода заключается в создании высокого давления на электроды без применения присадочных материалов.

Электродуговая сварка

Такой вид сварки использует следующие методы:

соединение встык;
соединение внахлёст;
метод тавровых швов;
работа под заранее заданным углом.

Она позволяет сваривать профильные трубы различных размеров. Для этого необходимо выполнить определённую последовательность работ.

Подготовить концы труб. Они должны быть зачищены (удаляется, грязь, ржавчина и старая краска). Непосредственно перед началом работы поверхность обезжиривают.
Выбрать электроды, соответствующие типу проводимых работ.
Используя специальное оборудование снять фаску. Будет формироваться более ровный шов.
Технологический процесс зависит от толщины стенки. Тонкие трубы соединяют одним слоем, чтобы не допустить прожога. Элементы с толстыми стенками варят в несколько слоёв, для увеличения жёсткости соединения. Кроме учёта этих особенностей необходимо выбрать скорость прохода электродом.
Выбираемый режим зависит от параметров подаваемого тока. Его величина не должна превышать 90А. Полярность напряжения зависит от решаемых задач.
После проведения сварочных работ необходимо аккуратно удалить образовавшийся на поверхности шва шлак. После этого профессионалы советуют провести антикоррозийную обработку.

При правильном выполнении предъявляемых требований получают надёжный и красивый шов.

Выбор режимов сварки

Качество ожидаемого шва во многом зависит от правильности установки параметров режима. Его выбор предполагает уточнение следующих параметров:

какие электроды планируется применять для работы (их характеристики и диаметр);
значения параметров подаваемого тока (в том числе и его тип: постоянный или переменный);
напряжение сварочной дуги;
скорость протекания процесса;
количество проходов, необходимое для заполнения шва.

Во многом качество соединения зависит от того какими будут выбраны эти параметры. В зависимости от марки металла, из которого изготовлена труба и толщины её стенок, выбирают какими электродами производить соединение. При правильном выборе режима сварки шов будет хорошим и надёжным.

Выбор электродов для сварки профильной трубы

От правильного выбора электродов для сварки профильных труб во многом зависит качество проведенных работ и надёжность полученного соединения. Для сварки профильных труб профессионалы рекомендуют следующие электроды:

АНО-4 (отличаются своей универсальностью, что позволяет применять их в различных агрегатах);
УОНИ-13/55 (в основном применяются сварщиками профессионалами, обладающими высокими навыками, в том числе профильных труб);
МР-3С (обеспечивают наивысшее качество шва);
в отдельных случаях могут применяться электроды ОЗС-12 (они обеспечивают приемлемое качество шва, но обладают слабой устойчивостью к повышенной влажности).

Многообразия форм и материалов у профильных труб требует тщательный подход к выбору, какими электродами варить профильную трубу. При выборе электродов следует пользоваться существующей справочной информацией, рекомендациями опытных сварщиков.

Технология сварки профильной трубы

Наибольшее распространение получили отработанные технологии: электродуговая, газовая и контактная сварка. Это возможно благодаря тому, что практически каждая заготовка изготовлена из низколегированной или углеродистой стали. Каждая из этих технологий предполагает применение соответствующего оборудования и способов соединения и позволяет получить надёжный шов и создать новый профильный элемент конструкции.

Сварка встык

Для увеличения длины конструкции, делается сварка профильной трубы встык. Основной проблемой такой операции является соблюдения точной стыковки торцов обеих заготовок. С этой целью изготавливают специальные прихватки, которые крепятся по всем углам. После фиксации производят наложение шва по периметру стыка. Для изделий с толстыми стенками такую обварку проводят дважды, что обеспечивает надёжность шва.

Сварка тонкой профильной трубы

Особой аккуратности и хороших навыков требует работа по соединению тонкостенных труб. Эта операция достаточно трудоёмкая и сложная. Успешно решить эту задачу можно используя тонкий электрод. Его диаметр варьируется от 1,5 до 2 мм. Наиболее приемлемыми считаются электроды марок АНО-21 или МР-3С. Электронная схема аппарата должна обеспечивать силу тока, не более 60 А.Профессионалы советуют применять технологический приём сварка точками (с отрывом).

Сварка профильной трубы под 90 градусов

Во многих конструкциях требуется произвести соединение деталей под прямым углом. Эта задача легко решается, если следовать простым рекомендациям, разработанным опытными сварщиками:

сварка профильной трубы под 90 градусов начинается с точной разметки углов среза;
провести точный срез (его можно произвести на ровной поверхности с фиксацией заготовки);
применять готовые шаблоны и профессиональные угольники;
процесс сваривания разделить на несколько этапов (сначала произвести черновое сваривание, затем произвести проверку и убедиться, как точно выдержан заданный угол, затем произвести чистовую сварку).

Соблюдение этих советов позволит получить прямой угол.

Как не прожечь трубу во время сварки

Это негативное явление возникает при работе с тонкостенными заготовками, толщина которых не превышает двух миллиметров. Чтобы не допускать этого, необходимо применять тонкие электроды. Кроме этого при установке режимов сварки следует понизить величину тока до минимальных значений. Неопытным сварщикам необходимо изучить разработанные инструкции для работы с тонкостенными изделиями.

Сварка профильной трубы: основы, способы, используемые электроды

Во время производства не тяжелых металлоконструкций широко применяется профильная труба. Из нее создают металлокаркасы для козырьков, ограждений, навесов, теплиц, малых архитектурных форм, включая беседки, скамейки и так далее. При изготовлении конструкций нередко проводится сварка профильной трубы. Полезно будет узнать особенности выполнения этого процесса. Рассмотрим основы и способы сварки профтруб, применяемые электроды, нюансы приваривания под углом 90°, без прожога и соединения с круглым столбом.

Основы сварки профтруб

Профилированные трубы производятся со стенками разной толщины. При этом работать сложнее всего с тонкостенным металлопрокатом. Для качественного выполнения сварочного процесса нужно обладать знаниями и опытом. Поэтому необходимо разобраться, как проводится сварка тонкостенных труб. Во время этого процесса:

используется ток 10-60 А;
применяются электроды диаметром 0,5-2 мм;
осуществляется только один проход электродом по месту соединения деталей.

Скорость сварки влияет на качество шва. Процесс нужно успеть завершить до того, как остынут кромки двух соединяемых заготовок.

Для качественного выполнения соединений также нужно знать, как правильно варить профильную трубу независимо от толщины стенок. При проведении таких сварочных работ необходимо учитывать, что во время процесса металл расплавляется и нередко заполняет или даже полностью перекрывает внутреннее пространство трубопроката. Если нужно сохранить пустотелость профтруб, требуется следить, чтобы капли не попадали во внутренние полости свариваемых деталей.

Кроме того, профилированные трубы при воздействии высокой температуры больше деформируются по сравнению с круглым аналогичным прокатом. Нужно также следить за правильным формированием валика шва и равномерно прогревать металл во время выполнения торцевых соединений для предотвращения появления в углах большого напряжения.

Способы сварки

Профессионалы хорошо знают, как варить профильную трубу разными методами. Поэтому они быстро и качественно выполняют поставленные задачи.

Сварка ручным дуговым способом

Этот метод часто используют специалисты. Данный способ прост в исполнении. Он позволяет получить качественный шов при использовании доступного оборудования.

Для выполнения процесса специалисты используют инверторный или трансформаторный сварочный аппарат. Для повышения удобства проведения работ дополнительно могут применяться разные приспособления. Одними из них являются магнитные угольники. С их помощью удобнее сваривать трубные заготовки под нужным углом.

Нередко специалисты также используют центраторы. С их помощью удается быстро совместить оси деталей, когда они соединяются торцами. Применяются внешние и внутренние центраторы. Одной из разновидностей являются струбцины, позволяющие жестко закрепить изделия на ровной поверхности.

Ручная дуговая сварка используется для соединения профилированных трубных деталей с разными размерами сечения и толщиной стенок. Если профтрубы изготовлены из металла толще 4 мм, тогда их торцы предварительно зачищают, а потом обезжиривают.

Кроме того, необходимо еще знать, какими электродами варить профильную трубу, чтобы получить прочное соединение. Если толщина стенок не превышает 4 мм, тогда применяют стержни, у которых диаметр составляет от 2 до 3 мм. При этом сила тока на сварочном аппарате устанавливается в пределах от 50 А до 60 А.

Важно! Во время сварки тонкостенных профтруб не нужно предварительно формировать кромки. При этом необходимо соблюдать минимальный зазор между деталями. Сварочные процессы с помощью ручного дугового метода осуществляются вертикально, горизонтально и даже в нижнем положении.

Электродуговой сварочный процесс в защитном газе

Соединение профтрубы таким способом выполняется при использовании неплавящихся электродов. Метод применяется для сварки тонкостенных деталей, которые предварительно очищаются и обезжириваются.

Для правильного выполнения процесса нужно тоже знать, какими электродами варить профильную трубу 2 мм. При соединении такого проката применяют вольфрамовые прутки. Их диаметр должен быть 1 мм. Если же у металлопроката толщина стенки превышает 2 мм, тогда используют электроды, у которых размер сечения составляет 1,6 мм.

Правильно выбирать также нужно диаметр сварочной проволоки. Эта ее характеристика тоже зависит от толщины металла. Если она составляет 1 мм, тогда применяют проволоку диаметром от 1 мм до 1,5 мм. Когда толщина стенки профтрубы равна 2 мм – используют проволоку, у которой размер сечения составляет от 2 мм до 2,5 мм.

При выполнении самого процесса профессионалы удерживают электрод на минимальном расстоянии от места сварки. Это позволяет создать максимально короткую дугу, что улучшает проваривание и повышает качество сварного соединения. Электрод перемещают только в направлении шва. При этом не совершают поперечных движений.

Важно! Подача присадочного материала выполняется плавно. В противном случае происходит разбрызгивание. При этом максимальное количество расходуемого газа должно составлять 12 л/мин.

Важно также правильно устанавливать силу тока, когда выполняется электродуговая сварка профиля в защитном газе. Ее величина должна составлять 50-120 А. На выбор значения влияет толщина металла.

При выполнении электродугового сварочного процесса в защитном газе специалисты используют:

блок и трансформаторный или инверторный источник питания;
газовую горелку;
баллон с газом;
специальные резиновые шланги;
редуктор.

При завершении электродугового сварочного процесса сначала уменьшают напряжение. При этом газ перекрывают не сразу, а только по истечении 15 секунд после отключения тока.

При использовании этого способа сварочных работ сначала выполняют нагрев места, где соединяются два отрезка трубы. Потом в эту рабочую зону осуществляют подачу присадочного материала. В результате происходит его расплавление и заполнение зазора.

Газовая сварка профтрубы может выполняться правым или левым способом. Во время реализации первого варианта присадочный материал перемещается за газовой горелкой. Данная техника отличается тем, что место соединения хорошо прогревается. При этом сварщику ничто не закрывает обзор. Он хорошо видит рабочую зону. Поэтому удается снизить расход газа и увеличить производительность. Технология в основном применяется при сваривании профтруб со стенками толщиной более 5 мм.

Вторая разновидность техники используется, когда осуществляется сварка тонкостенного металлопроката. Левый способ отличается тем, что присадочная проволока перемещается впереди газовой горелки.

Сварка инвертором

Этот вид работ представляет собой дуговую сварку при использовании специального аппарата. Он применяется в быту и производственных цехах. Оборудование отличается невысокой ценой, небольшими размерами и незначительной массой. Каждый сварщик должен знать, как правильно варить профильную трубу инвертором.

Видео описание

О технологии сварки постоянным током рассказано в видео:

Инвертор позволяет выполнять сварку труб с разной толщиной стенок. Оборудование идеально подходит для начинающих сварщиков. Ведь такие современные аппараты имеют импульсный режим работы.

Когда осуществляется сварка профильной трубы 2 мм инвертором, сила тока устанавливается в диапазоне от 50 А до 60 А. Если соединяется толстостенный прокат, тогда мастера увеличивают электроток.

При контакте электрода возникает электрическая дуга. В работе используются прутки с покрытием. Оно начинает гореть при возбуждении дуги. В результате происходит расплавление покрытия. Одна его часть перемещается на расплавленный металл, а другая – переходит в газовое состояние. Поэтому рабочая зона не контактирует с воздухом.

Сварка с помощью инвертора предотвращает залипание электродного прутка. При этом процесс выполняется при стабильной дуге, так как применяемое оборудование является источником постоянного тока. Поэтому получается высококачественный сварной шов.

Распространенные электроды для сварки профтрубы

При производстве профильной трубы часто используют низколегированную или углеродистую сталь. Такой металлопрокат сваривается с помощью следующих электродов:

АНО-4 – популярная марка электродных стержней. Это универсальный расходный материал, который не требует предварительной прокалки. Эта разновидность электродов применяется со сварочными аппаратами разного типа.
ОЗС-12 – стержни предназначены для получения высококачественного шва. Однако недостатком является низкая стойкость к влаге.
УОНИ-13/55 – эти стержни использует большое количество профессионалов.
МР-3С – данные электроды применяются, когда нужно повысить качественные свойства сварных швов.

Об электродных стержнях рассказано в видеоматериале:

Особенности сварки профильного трубного проката под углом 90°

Качественно соединить под прямым углом две детали из трубопроката удастся только специалисту. Ведь он имеет опыт и знает всю технологию, как сварить профильную трубу под 90 градусов. Сам процесс профессионал выполняет в следующей последовательности:

обе трубы обрезаются в соответствии с расчетными размерами;
для проведения работ выбирается и подготавливается ровная поверхность;
прямой угол между двумя деталями фиксируется с помощью магнитных угольников или косынок;
выполняется с помощью сварки черновое соединение;
проверяется прямой угол между двумя трубами;
осуществляется окончательная сварка металлопроката.

О простом способе сваривания профтруб под прямым углом рассказано в видеоролике:

Сварка без прожога профильной трубы

Чаще всего прожигается тонкостенный трубный металлопрокат. Причиной такой неприятной ситуации может служить неправильный выбор способа сварки изделий. Предотвратить любую ошибку можно, если доверить работу профессионалам. Ведь они хорошо знают, как правильно варить профильную трубу, чтобы не прожечь место соединения двух деталей.

Для максимального снижения вероятности прожога тонкостенного металлопроката используют электроды с диаметром не более 1,5 мм. При этом обязательно устанавливают на сварочном аппарате малую величину электротока и выбирают обратную полярность.

Рекомендуется также осуществлять процесс с отрывом. Другими словами, сварку нужно проводить короткими участками. Ее также можно выполнить точечным методом. Кроме того, лучше в трубы вставить металлический вкладыш, наружные габариты которого максимально приближены к внутреннему размеру соединяемых элементов.

Еще стараются максимально уменьшить расстояние между кромками свариваемых профильных труб. При этом стремятся по возможности быстро перемещать электродный стержень.

О сваривании профтруб без прожига рассказано в видео:

Сварное соединение профтрубы с круглым столом

Необходимость использования сварки во время соединения лаг из профильной трубы с металлическими столбами возникает при строительстве забора по периметру частной территории. В процессе возведения ограждения решается целый ряд вопросов. Надежный забор всегда построят специалисты. Ведь они хорошо знают, как приварить профильную трубу 40х20 к круглому столбу.

Обычно на опоры с круглым сечением сначала наваривают металлические площадки. Это может быть отрезок швеллера или уголка. Потом к ним крепят с помощью сварки поперечины из профтрубы. Во время фиксации лаг создают угловые швы. Особенностью их выполнения в горизонтальном направлении является то, что расплавленный металл стремится переместиться со столба на поперечину.

При соединении опоры и поперечины применить способ сварки «в лодочку» не получится, потому что лаги крепятся исключительно в горизонтальной плоскости. При этом столбы всегда размещаются вертикально. Поэтому их нельзя расположить в другом положении, чтобы предотвратить затекание шлака перед дугой.

Во время создания углового шва существует большая вероятность непровара. Он может возникнуть в вершине угла или на любой кромке. Непроваренный участок нередко появляется на профильной трубе, когда сварочный процесс начинают с вертикальной опоры. Он образуется по причине стекания расплавленного металла на поверхность поперечины, которая еще не успевает нагреться до нужной температуры.

Чтобы исключить вероятность появления непровара, специалисты начинают сварку с лаги. При этом электрод размещают под углом 45° относительно поперечины, а во время его перемещения осуществляют легкие поочередные наклоны к вертикальной и горизонтальной плоскости.

Сварка каркаса из профильной трубы и круглых металлических столбов именно таким способом позволяет создавать прочные швы. Они могут быть одно- или многослойными.

Коротко о главном

Сваривание профтруб осуществляют током 10-60 А и с помощью электродов диаметром 0,5-2 мм, которыми чаще выполняют только один проход. Мастера могут использовать ручную дуговую, электродуговую в защитном газе, газовую сварку. Специалисты часто в работе применяют инвертор.

Одними из самых популярных электродов являются стержни АНО-4. Часто также используют ОЗС-12, УОНИ-13/55, МР-3С. Когда осуществляется сварка под 90°, сначала делают пару прихваток, а потом создают основной шов. Для исключения прожога металла применяют электроды диаметром не более 1,5 мм.

Сварку профтрубы к столбу начинают с горизонтально расположенной детали. Электрод держат под углом 45°, а перемещение стержня осуществляют при его поочередном наклоне к опоре и поперечине.

Как согнуть профильную трубу в условиях домашней мастерской

Выбирая, как согнуть профильную трубу, надо учитывать возможность таких неприятных моментов, как непредсказуемое изменение формы и размеров места изгиба, и ухудшения эстетики конструкции. Далее разбираемся, как правильно согнуть профильную трубу без трубогиба и с использованием специнструмента – как делать переходы при гибке профильных труб, как подобрать или изготовить вспомогательную оснастку, плюс, рассмотрим плюсы и минусы каждого из способов.

Вначале рассмотрим, из чего выбирать трубную заготовку.

Разновидности продукции отечественного производства

Гнутьё профильной трубы – операция, зависящая от материала проката, размеров его поперечного сечения, длины заготовки и радиуса гибки. В отечественном трубопрокатном производстве наиболее ходовыми являются квадратные и прямоугольные сечения (см. рис.). Овальные встречаются намного реже, заметно проигрывают в цене, да и практических преимуществ не имеют.

Перечислим соответствующие стандарты:

ГОСТ 8645-68. Распространяется на стальную продукцию прямоугольного поперечного сечения. Диапазон размеров, мм – от 15×10 до 180×150, при толщине стенки от 1 до 7 мм. Длина – кратная 1250 мм, и до 6000 мм;
ГОСТ 8639-82. Относится к стальному трубному прокату квадратных сечений. Размерный диапазон, мм – от 10×10 до 180×180 мм. Толщина стенки, мм – от 0,8 до 14,0 мм. Длина кратна 1250 мм, при максимальном размере 6000 мм;
ГОСТ 32931-2015. Разработан для производства металлоконструкций, к которым, помимо, собственно, круглых профилей, входит также прокат прямоугольного, квадратного, овального и плоскоовального поперечных сечений. Длина – от 3.5 до 12,5 м.

Именно на последний ГОСТ, как наиболее подробный, и стоит ориентироваться пользователям.

Иногда приходится сталкиваться с необходимостью согнуть профильную трубу из цветного металла или сплава, например, алюминия или меди. Но эти материалы заведомо отличаются более высокой пластичностью, чем сталь, поэтому рекомендации, приводимые далее, справедливы и для заготовок такого типа.

В чём же заключается сильная сторона профильных трубчатых заготовок

При внимательном рассмотрении стандартов можно увидеть два «сопроматовских» показателя – момент сопротивления и момент инерции – которые рядовому пользователю вроде бы и без надобности.

На самом деле, они очень важны, ибо определяют главный плюс, по которому профильный прокат выигрывает у круглого: это жёсткость от продольного изгиба.

В числе конструкций, где находят применение «некруглые» профили, лидирующее положение занимают каркасные сооружения – теплицы, оранжереи. Все эти конструкции при эксплуатации испытывают значительные напряжения изгиба. С ростом размеров каркаса жёсткость круглых заготовок падает быстрее прямоугольных, ромбических или квадратных. На практике это означает, что диаметр придётся увеличивать. Соответственно возрастает собственный вес каркаса.

Как следует из рисунка, это явление характерно для любых форм, обычно встречающихся в технике, однако и в бытовых применениях данным фактором пренебрегать нельзя.

Под задачей, как загнуть профильную трубу, обычно подразумевается последующее облегчение монтажа. К плоской поверхности что-то присоединять значительно проще, чем к объёмной.

Всё, рассматриваемое далее, будет касаться только катаных профилей, причём цельных, а не электросварных. Потому что вальцованные заготовки в процессе гибки будут «раскрываться». Напряжённо-деформированное состояние при гибке – плоское, т.е., возникающие по одной из осей напряжения ничем уравновешиваться не будут.

Разновидности гибки. Используем трубогиб

Вариантов немного – либо согнуть профильную трубу без трубогиба, либо применить станок собственного или заводского производства.

Общий вид ручного трубогиба приведён на рисунке. Напомним, что выпускаются также соответствующие устройства с электрическим, гидравлическим приводом, и даже с числовым программным управлением.

Как правильно согнуть профильную трубу на трубогибе, всегда указывается в инструкции производителя. Фокус в другом: подобная техника окупает себя только при очень частом применении. Поэтому, обратимся к более реальным задачам.

Некоторые вопросы технологии

Итак, мы гнём профильную трубу вручную. Чтобы деформация не завершилась получением бракованной детали, необходимо запомнить следующее:

Нельзя гнаться за скоростью гибки, потому что явления пластической инерционности деформируемого металла никто не отменял.
Процесс деформирования следует выполнять с максимальным прижимом поверхности.
Перед гнутьём следует соотнести пластические возможности материала с теми параметрами, которые желаете получить.

Ответим на эти вопросы.

Для стальных заготовок существуют ограничения по скорости углового гиба, которые колеблются в пределах 17…45 град/с (или 3…3,5 мм/с). Меньшее число отвечает условиям холодного, а большее – горячего деформирования. О том, как загнуть трубу, подогретую до нужной температуры, читайте далее.

Главное – соблюсти равномерность прижима и обеспечить полное касание зажимными губками тисков поверхности заготовки. Для этого губки обязательно должны воспроизводить наружный профиль поверхности проката (пример такого шаблона показан на предыдущем рисунке). Где согнуть профилированную трубу таким образом, решите сами. Может, стоит скооперироваться с другом или соседом, который имеет такие «продвинутые» тиски.

Технологические ограничения по гибке:

Должно выполняться условие R < 20s (R – радиус гибки, s – толщина стенки);
Определяем критерий тонкостенности k = s/D. При R > D(20k+0,5) гибку можно выполнять в холодном состоянии;
После холодной гибки трубчатая заготовка распружинивается. Поэтому фактический угол гиба должен на 1,5…2,0 % быть больше требуемого.

Наглядно процесс ручной гибки показан в этом видеоролике:

Вернёмся к вариантам согнуть трубу без трубогиба, которые реализуются в домашних условиях.

Гибка по шаблону

Рассмотрим как загнуть профильную трубу, например, для теплицы без трубогиба, с использованием шаблона.

Обычно шаблон изготавливается из ДВП, МДФ или древесины. Он должен воспроизводить профиль каркаса с учётом ожидаемого пружинения.

Прочно закрепив один торец заготовки, изгибаем её противоположный конец. Для снижения усилия можно использовать рычаг любого типа.

Ещё одним вариантом является изготовление вертикальных штырей, которые по высоте воспроизводят профиль тепличного навеса. Устанавливая их на прочном основании, можно сгибать заготовку. Один из торцов стоит прихватить сваркой, это повысит точность гиба. Загнуть трубу без трубогиба на шаблоне можно только при малом угле гиба – в этом ограничение способа. По шаблонам получают также дуги из профилированных труб.

Гибка с подогревом

Средне- и высокоуглеродистые стали обладают высокой механической прочностью и упругостью. Поэтому гибка в холодном состоянии предопределяет высокое значение пружинения и потерю размерной точности. Но загнуть трубу без трубогиба можно, нагрев её до температуры полугорячей деформации, когда структурных изменений в металле ещё не происходит.

Источником тепла проще выбрать паяльную лампу, располагая её так, как показано на рисунке.

Сильное тепло концентрируется на том участке заготовки, который вы хотите согнуть, и повышает пластичность, поэтому место гиба нужно разметить. Горячая гибка применяется для получения трубчатых деталей с более толстыми стенками. Вот инструкция, как согнуть профильную трубу для теплицы больших размеров:

Закрепить один конец заготовки в тисках, чтобы она не двигалась.
Убедиться, что по обе стороны от области, которая подлежит деформированию, достаточно места, чтобы вы могли хорошо удерживать объект при сгибании.
С помощью паяльной лампы постоянно нагревайте зону гиба Причём именно всю поверхность, а не только одну её сторону.

Когда прокат раскалится, осторожно начинайте его гнуть. Это можно сделать и руками, но тогда следует воспользоваться толстыми перчатками. Снизить усилие поможет рычаг; если его нет, сгодится и гаечный ключ, либо кусок другой трубы большего диаметра.

Иногда проще, когда один человек нагревает, а другой гнёт. Загнуть трубу без трубогиба при нагреве точнее (снимается эффект пружинения).

После работ дайте материалу остыть и только потом счищайте окалину.

Гибка с противодавлением

Неизбежные искажения при свободной гибке связаны с тем, что при изгибе пустотелой заготовки (форма сечения неважна), противоположная поверхность всегда нагружается напряжениями растяжения, которые ничем не уравновешены. В результате происходит деформация сечения.

Самый простой способ, как согнуть трубу без искажений – создать противодавление, для чего в предварительно заглушенную с одного конца заготовку засыпают песок или заливают мыльную воду (зимой вода замёрзнет, и превратится в отличное средство для уравновешивания нагрузки).

Последний вариант имеет дополнительное преимущество, ведь песок потребуется уплотнить. После этого согнуть профильную трубу без трубогиба, хотя и тяжелее, но вполне осуществимо.

Прямой гиб

Иногда задача – как согнуть профильную трубу без трубогиба, усложняется, если дополнительно приходится решать, как загнуть профильную трубу на 90 градусов. В таких случаях, в первую очередь надо спросить себя, действительно ли надо гнуть заготовку, ведь зачастую с помощью шлифовальной машинки, рулетки керна и сварочного аппарата можно добиться необходимого результата.

Наглядно о том, как согнуть профильную трубу под 90 градусов, шлифмашинкой и сваркой, показано в этом видео:

Конечный результат приведён на рисунке.

Преимущество способа – отсутствие гофров, неизбежных, если выбирая как согнуть профтрубу под прямым углом, остановиться на классическом методе.

Недостаток – сварка всё-таки не гарантирует исходную прочность сечения в местах выполнения разрезов.

Существует ряд способов, как загнуть профильную трубу без трубогиба и с использованием спецоборудования. Это актуально не только для домашних мастеров, но и, например, для дачников, которым приходится выбирать, как согнуть профильную трубу для теплицы.

Оптимальным вариантом является изготовление трубогиба, но останавливаться на нём есть смысл только в том случае, если устройство будет использоваться постоянно.

В остальных случаях, в зависимости от наличия нужных инструментов, можно выбирать между холодной и горячей гибкой.

При холодной гибке надо учитывать свойства изгибаемого материала, плюс, помнить про соблюдение правила R < 20s (R – радиус гибки, s – толщина стенки). Но даже при выполнении всех предосторожностей, есть вероятность появления гофр.

При наличии газовой горелки, предпочтительна горячая гибка. При её использовании рекомендуется засыпать внутрь трубы песок, чтобы гиб был равномерным.

При необходимости изогнуть прямоугольный профиль, зачастую проще болгаркой сделать во внутренней стороне трубы вырезы, согнуть её и потом сварить обрезанные края.

Читайте также: