Сварка тонкостенных труб аргоном

Обновлено: 20.09.2024

Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся W-электродом применяется для неповоротных стыков труб из низкоуглеродистых, низколегированных и легированных (коррозионностойких) сталей. Диаметр свариваемых труб - менее 100 мм, толщина стенки - до 10 мм.

Выбор параметров режима

Сварочный ток выбирают: при однопроходной сварке - в зависимости от толщины стенки трубы, а при многопроходной - исходя из высоты валика, которая должна составлять 2 - 2,5 мм. Сварочный ток назначают из расчета 30 - 35 А на 1 мм диаметра электрода.

Напряжение на дуге должно быть минимальным, что соответствует сварке короткой дугой.

Скорость сварки регулируют так. чтобы гарантировались проплавление кромок и формирование требуемых размеров шва.

Расход защитного газа зависит от марки свариваемой стали и токового режима (от 8 до 14 л/мин).

Присадочная проволока диаметром 1,6-2 мм выбирается но марке свариваемой стали (см. статью Сварочные материалы).

Ориентировочные режимы

Диаметр W-электрода, мм

Диаметр присадка, мм

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В

Расход газа, л/мин

Минимальные режимы по току в зависимости от марки W-электрода

Постоянный ток (А) полярности

Переменный ток, А

Сварку начинают сразу же после установки прихваток, которые при выполнении первого слоя нужно переплавить. В труднодоступных местах первый корневой шов можно выполнять без присадочной проволоки, если зазор и смешение кромок не превышают 0,5 мм, а притупление кромок не более 1 мм. Исключение составляют стыки труб из сталей 10 и 20, которые всегда нужно сваривать с присадкой.

Очередность наложения слоев при сварке одним сварщиком неповоротного стыка

Зажигать и гасить дугу следует на кромке трубы или на уже наложенном шве на расстоянии 20-25 мм от конца шва. Подачу аргона прекращают спустя 5-8 с после обрыва дуги.

При сварке высоколегированных сталей нужно соблюдать ряд условий:

минимальные токовые режимы;
короткая сварочная дуга;
максимальная скорость сварки без перерывов и повторного нагрева одного и того же участка металла;
избегать поперечных колебаний горелки;
присадочную проволоку следует подавать равномерно, чтобы не создавать брызг расплавленного металла, которые, попав на основной металл, могут вызвать впоследствии очаги коррозии

На толстостенных (более 10 мм) трубопроводах диаметром более 100 мм из низкоуглеродистых и низколегированных сталей корневой шов сваривают аргонодуговым способом без остающихся подкладных колец.

Сварку следует вести обратноступенчатым способом участками длиной не более 200 мм. Высота корневого шва должна быть не менее 3 мм. При этом необходимо обеспечить плавные переходы к поверхности трубы.

Направление и очередность укладки корневого слоя

Аргонодуговую сварку используют также, когда приваривают подкладное кольцо в трубах из углеродистых и низколегированных ст алей. Кольцо плотно, но без натяга, устанавливают в трубу, оставляя зазор между кольцом и внутренней поверхностью трубы не более 1 мм. Кольцо прихватывают снаружи угловым швом длиной 15-20 мм с катетом 2.5-3 мм к трубам диаметром до 200 мм в двух местах, а большего диаметра в трех-четырех местах.

Прихватку, независимо от марки стали трубы и подкладного кольца, выполняют с присадочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6-2 мм. Подкладное кольцо приваривают однослойным угловым швом с катетом 3-4 мм с тем же присадком.

Прихватку и приварку подкладного кольца делают без предварительного подогрева независимо от марки стали и толщины стенки трубы. Исключение составляют трубы из стали 15Х1М1Ф с толщиной стенки более 10 мм - конец такой трубы подогревают до 250 - 300 °С.

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.

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.

Аргонная сварка нержавейки

Нержавеющая сталь – материал достаточно сложный для сварочных работ. Однако применение сварки с аргонным охлаждением позволяет получить ровный и качественный шов, соединяющий детали из нержавейки. Начинать обучение данному процессу необходимо с ознакомления с различными характеристиками этого сложного для соединения сплава. Наша статья познакомит вас не только с тем, что такое аргонная сварка нержавейки, но также с особенностями и технологией работ.

Основы аргонной сварки нержавейки

Нержавеющие стали отличаются от обычных антикоррозийными свойствами, которые они получили за счет добавления в состав хрома (до 20 %), никеля, марганца, молибдена и иных компонентов. Эти примеси придают металлу различные свойства и эксплуатационные качества. Что в результате приводит к сложностям в аргонной сварке нержавейки.

Основными свойствами нержавеющих сталей являются:

Теплопроводность – она в два раза меньше, чем у низкоуглеродистых сталей. Отток тепла из места аргонной сварки происходит очень медленно, в результате чего рабочая зона может перегреться, возможен пережог. Поэтому сила сварочного тока должна быть на 20 % меньше, чем при работе с иными сталями.
Коэффициент линейного расширения нержавейки – высокий. Соответственно, изменение длины изделия при нагреве будет значительной, что может привести к его деформации или появлению трещин.

Для предотвращения этого необходимо делать достаточно большие зазоры между соединяемыми деталями, особенно крупными.

Важной особенностью нержавеющей стали является потеря антикоррозийных свойств в месте соединения при нагревании до температуры свыше +500 °С. Причина – в образовании на границе зерен карбидов, которые берут на себя роль анодов. Они и приводят к увеличению скорости межкристаллитной коррозии сплавов.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для защиты нержавейки от перегрева в процессе сварочных работ используют метод охлаждения аргоном. А для хромоникелевых сплавов – технологию быстрого охлаждения шва.

Преимущества аргонной сварки нержавейки

При выборе варианта проведения сварочных работ по нержавеющей стали аргонная сварка имеет ряд преимуществ, которые обусловлены технологией, а именно:

Для получения ровного шва с равномерным проплавом на всю глубину необходимо защитить металл в процессе работы от воздействия воздуха. Это помогает сделать аргон, создающий специальную атмосферу вокруг места работы, вытесняющую N₂ и O₂.
Данный метод помогает соединить сложные по форме детали без изменения их конфигурации благодаря низкой теплопроводности нержавеющей стали. Прогреву подвергается только небольшая область около шва. С одной стороны это хорошо, но с другой – действовать надо очень осторожно, чтобы не произошел пережог.
Соединение происходит достаточно быстро, поскольку температура дуги высока.

Помимо достоинств, аргонная сварка имеет и недостатки. Для ее проведения необходимо сложное и дорогостоящее оборудование, а также определенный опыт работы, знание материала и процесса.

Как настроить аргонную сварку по нержавейке: нюансы подготовки

Важным этапом, влияющим на конечный результат, является процесс подготовки нержавейки для последующей аргонной сварки:

Тщательно обработать края деталей металлической щеткой, наждачной бумагой или провести автоматическую шлифовку.
Обезжирить ацетоном, спиртом или бензином.
Расположить свариваемые детали с зазором на расширение.
Подогреть края деталей до +200…+300 °С при проведении работ по тонкой нержавейке. Это поможет снизить напряженность металла и избежать трещин.

Следующий этап – подбор присадочного материала или проволоки. Легирующих добавок в ней должно быть больше, чем в предназначенной для сваривания нержавейке. Сечение же проволоки подбирается исходя из толщины соединяемых деталей.

Технология аргонной сварки неплавящимся электродом из вольфрама

С помощью вольфрамового электрода аргонной сваркой соединяют детали с тонкими стенками (тонкостенные). Метод этот называется TIG-сваркой.

Для работы применяют два вида аппаратов: постоянного или переменного тока. Через горелку со вставленным электродом из вольфрама подается аргон. Шов формируется за счет плавки присадочной проволоки, которую подают вручную. Горелку перемещают также вручную, держа строго под углом 70–80° к шву.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Движение горелки идет вдоль линии соединения, без поперечных перемещений. Таким образом формируется стабильная сварочная ванна, исключающая попадание атмосферного кислорода и взаимодействие его с металлом. Рекомендуется одновременная подача аргона как с лицевой, так и с изнаночной стороны шва. Несмотря на больший расход газа, качество соединения будет выше.

Электрод не должен соприкасаться с поверхностью нержавейки. Для разжигания дуги используют угольные или графитовые пластинки, а затем ее переносят на металл. Делается это для предотвращения оплавления электрода и отсутствия следов на сварочном шве.

Важным этапом работы является настройка сварочного аппарата. Покажем это на примере соединения деталей толщиной в 1 мм. Используется аппарат постоянного тока с прямой полярностью (на электрод подается «+», а на детали «-»). Выбирается ток от 30 до 50 А с напряжением до 28 В. Работа проводится со скоростью от 12 до 28 см в минуту. За это время израсходуется от 3 до 5 л аргона. Присадочная проволока выбирается с диаметром от 0,8 до 1,6 мм, в зависимости от различных условий.

Угол наклона горелки – от 70° до 80°, угол подачи проволоки – от 10° до 15°. Для улучшения качества шва, а также увеличения срока службы вольфрамового электрода, аргон перекрывают спустя 10–15 секунд после остановки работы. При этом охлаждение шва и электрода происходит быстрее, а расход аргона увеличивается незначительно.

Аргонная сварка нержавейки полуавтоматом

Аргонная сварка полуавтоматом значительно упрощает процесс, увеличивает его скорость, а также повышает качество сварочного шва. Чаще полуавтомат используют для соединения деталей большой толщины.

Существует несколько особенностей проведения аргонной сварки нержавейки с помощью полуавтомата:

использование никельсодержащей проволоки;
расходование вместе с аргоном углекислого газа при соединении толстых деталей – кромки шва смачиваются газом, уменьшая нагрев, что ведет к смягчению всего процесса;
применение трех способов соединения: с короткой дугой, с технологией струйного переноса или импульсный метод.

Считается, что наибольший контроль процесса происходит при импульсной сварке, когда подача проволоки в рабочую зону происходит толчками. При этом снижается ее расход, что немаловажно по причине высокой стоимости. Сокращается площадь нагревания металла. Уменьшается его разбрызгивание.

Это приводит к снижению времени последующей окончательной обработки поверхностей рядом со сварочным швом, поскольку брызги расплавленного металла отсутствуют.

Применение двух других способов ограничивается толщиной соединяемой нержавейки. Струйный перенос используют для сваривания деталей большой толщины, короткая же дуга применяется к тонким изделиям.

Какое оборудование применяют для аргонной сварки нержавейки

Для аргонной сварки нержавейки необходимы:

Инверторный источник сварочного тока (сварочный инвертор) – является источником питания сварочной дуги, обеспечивающим ее стабильное горение. Его выбор зависит от объема работ и свойств металла. Специалисты советуют для нержавейки применять источник, функционирующий на выпрямленном токе.
Осциллятор – электронное устройство, поддерживающее и стабилизирующее сварочную дугу при использовании неплавящегося электрода из вольфрама.
Горелка и токопроводящий узел – включают форсунку для газа и неплавящийся электрод.
Аргон или его смеси с иными газами – подается из баллонов, где находится под давлением.
Неплавящиеся электроды – в настоящее время на рынке широко представлены электроды для аргонной сварки нержавейки, стойкой к коррозии. Выбор зависит от шва и свойства материала.
Присадочная проволока – выбирается в зависимости от марки нержавеющей стали.
Спецодежда – роба, рукавицы и маска. А также средства для обработки нержавейки – обезжириватель и металлическая щетка.

Настройка аппарата и тонкости аргонной сварки труб из нержавейки

Создание трубопроводов из нержавейки требует соединения его частей. Особенностью таких сварочных работ является необходимость защиты шва газом внутри трубы.

Для этой цели используют метод заглушки одного конца соединяемой трубы подручными материалами:

бумагой;
поролоном;
резиной;
тканью или пр.

В заглушку вставляют трубку, необходимую для подачи аргона. После чего конструкция закрепляется скотчем. Аргон подают под небольшим давлением, которое определяется путем визуального осмотра. Главным критерием служит отсутствие расплавленного металла в выдуваемом из трубы воздухе.

Самодельная, но удобная конструкция поможет сделать сварочный шов ровным и качественным.

Для соединения нержавейки толщиной в 3 мм аппарат настраивают на ток в 65 А. Заварка кратера шва должна длиться 3 секунды. А подача аргона после завершения работы – 4 секунды.

Итоговые рекомендации специалистов по аргонной сварке нержавейки

Использование аргонной сварки для нержавейки требует опыта и знаний, которые можно получить у специалистов в данной области – профессиональных сварщиков.

Вот несколько их рекомендаций:

Работать нужно, держа электрод на самом малом расстоянии от металла, но не прикасаясь к нему. При этом образуется минимально возможная дуга. Делается это для улучшения качества шва. Поскольку длинная дуга не будет прогревать шов по глубине, в результате чего он будет расширяться.
Подавать проволоку необходимо ровно, стараясь держать ее в зоне действия аргона. Это поможет избежать окисления при ручной аргонной сварке.
Оценить качество проплава можно по форме наплывов, появляющихся в результате плавки присадочной проволоки. Вытянутая вдоль шва форма говорит о хорошем качестве. А круговой или овальный наплыв расскажет о недостаточном или неполном проплавлении.
Постепенно снижать величину тока, приближаясь к окончанию шва. Необходимо избегать резкого отрыва дуги для повышения уровня защиты горячего шва и, соответственно, его качества.

Метод аргонной сварки хоть и считается сложным, однако таковым не является. Он не намного труднее обычного. Его можно освоить в достаточно короткие сроки, а профессионализм придет с опытом. Стоимость же дополнительного оборудования с лихвой окупится возможностью, помимо нержавейки, варить медные, алюминиевые или бронзовые детали, а также их сплавы.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Аргоновая сварка труб

Аргоновая сварка труб сегодня востребована как никогда, ведь данная технология основана на использовании наиболее доступного, а потому самого дешевого газа, являющегося продуктом массового производства. Кроме того, этот процесс позволяет соединить разные виды металлов и занимает не так много времени.

Правда, одно дело варить аргоном плоские поверхности и совсем другое – более сложные изделия в виде труб. Тут без определенных навыков и знания некоторых тонкостей не обойтись. Все нужно делать последовательно и в соответствии с правилами, иначе работа вряд ли будет выполнено удовлетворительно.

Суть аргоновой сварки

Выражение «сварка аргоном», которое можно услышать среди домашних умельцев, в действительности некорректно. Аргон – инертный газ, который не принимает непосредственного участия в соединении заготовок. Верной является формулировка «сварка в инертной среде». При этом работы проводятся в среде аргона или другого защитного газа, который препятствует негативному воздействию окружающей среды на сварную зону.

Если же вернуться к бытовому выражению, то аргоновая сварка представляет собой технологию, в которой сочетаются газовая и электрическая. Она позволяет соединять заготовки из любых материалов и размеров. Технология подходит для сварки чугунных, стальных, медных и др. деталей. Она одинаково хороша как для крупных стальных труб, так и для небольших бронзовых крючков для вешалки. Аргоновая сварка используется также для работы с изделиями из нержавеющей стали.

В процессе аргоновой сварки труб и других металлических деталей соединяемые края расплавляются под воздействием высокой температуры.

Для нагревания заготовок используется огонь, который не может гореть без кислорода. Вступая в химическую реакцию с металлом, кислород окисляет его. Чем быстрее происходит окисление, тем сложнее процесс сварки. Эта реакция относится к нежелательным, с которыми сталкиваются сварщики во время выполнения сварных работ.

При окислении внутри металла образуется множество воздушных пузырьков, снижающих качество шва. Алюминий же при большом количестве кислорода сгорает.

Аргон необходим для того, чтобы защитить зону сварки от воздействия окружающей среды, т. е. вытеснить из нее кислород. Поскольку газ тяжелее воздуха, то он вытесняет кислород из рабочей области.

Кроме аргона, для этой цели используют также гелий. Однако последний применяется реже, поскольку он интенсивнее расходуется и дороже стоит. Кроме того, работа с гелием требует использования защитной одежды.

Еще одним инертным газом, применяемым при сварке, является азот. Это наиболее редкий газ, с помощью которого сваривают медные изделия. Самым востребованным является аргон, именно он и дал разговорное название для этой технологии сварных работ.

Плюсы и минусы аргоно-дуговой сварки

Далее расскажем о достоинствах и недостатках аргоновой сварки труб и других изделий, влияющих на качество шва, его прочность и другие параметры работы.

К достоинствам следует отнести:

Невысокую температуру нагрева, благодаря которой максимально сохраняются размеры и форма соединяемых заготовок.
Поскольку инертный газ плотнее и тяжелее воздуха, он вытесняет его из рабочей зоны, обеспечивая ее защиту.
Благодаря высокой тепловой мощности сварочной дуги соединение заготовок происходит за короткое время.
Аргоновая сварка труб и других заготовок очень проста в исполнении, может использоваться даже новичками.
Подходит для работы с различными видами металлов, которые нельзя сваривать с помощью других технологий.

Впрочем, у технологии есть и ряд недостатков:

Аргоновую сварку нельзя проводить при ветре и сильном сквозняке, поскольку в таких условиях часть газа улетучивается из рабочей зоны, тем самым снижая степень ее защиты и качество сварного шва. Работа с инертными газами выполняется в закрытых помещениях, оборудованных хорошей системой вентиляции.
Технология предполагает использование сварочного оборудования со сложной системой управления и настройки режимов работы.
При необходимости использования высокотемпературной дуги понадобится дополнительное охлаждение заготовок.

Области применения аргоно-дуговой сварки

Аргоновую сварку труб и других металлических заготовок используют в различных сферах промышленности, а также в бытовых условиях и на небольших производствах. В основном, технологию применяют для соединения деталей из цветных металлов и легированных сталей. Если предстоит работа с изделиями небольшой толщины, то сварка выполняется без использования присадок.

С помощью технологии сварки в среде защитного газа продлевают срок эксплуатации автомобильных запчастей, нарезают резьбу, латают трещины. Чтобы получить качественный сварной шов, сварщику требуется опыт, а также знания в области физико-химических свойств различных металлов.

Технология аргоновой сварки труб и других изделий из металла позволяет получать высококачественный шов, поддерживать одинаковую глубину проплавления металла. Именно его используют при необходимости соединения неповоротных стыков труб. Для работы с заготовками из алюминиевых и титановых сплавов необходимы неплавящиеся электроды, для изделий из алюминия и нержавеющих сталей – плавящиеся.

Технология сварки труб вручную в аргоне

При помощи ручной аргоновой сварки труб формируют корень шва технологических трубопроводов, изготовленных из углеродистых, низко-, среднелегированных и легированных сталей, диаметр которых не превышает 100 мм, а толщина стенок – 10 мм.

Технологические трубопроводы из хромированных никелевых сплавов монтируют также с помощью сварки в защитной аргоновой среде. Если толщина стенок трубопровода не превышает 3 мм, то их сваривают только аргоно-дуговой технологией. Если же стенки трубы толще 3 мм, то аргоновую сварку применяют для формирования корня шва, дальнейшее соединение элементов трубопровода выполняется аргоно-дуговым способом с использованием присадочной проволоки, ручным методом с применением покрытых электродов или механизированными способами сварки.

Если расстояние между свариваемыми трубами не превышает 0,5 мм, использовать присадочную проволоку для их соединения не нужно, если превышает – присадочная проволока обязательна. Если аргоновая сварка труб выполняется в ветреную или дождливую погоду, необходимо работать в специальном укрытии.

Чтобы определить, под каким углом располагать электрод к свариваемой трубе, необходимо ориентироваться на качество защиты и конструктивные особенности горелки. При использовании горелок АГМ-2 и АГС-3 угол может варьироваться в пределах от 0° до 70°, при использовании других горелок (АР-3, МГ-3 и пр.) с канальной схемой истечения газов – от 0° до 25°.

Если в процессе аргоновой сварки труб используется присадочная проволока, то подается она в рабочую зону слева направо, в то время как горелка двигается навстречу проволоке, т. е. справа налево. При формировании корневого шва амплитуда колебаний горелки и присадки составляет от 2 до 4 мм. Если в дальнейшем накладываются еще швы, то горелку перемещают поперечными движениями, амплитуда колебаний которых варьируется от 6 до 8 мм. Оплавляемый конец присадки во время сварочных работ должен находиться в защитной газовой среде. Сама подача проволоки должна происходить плавно, без резких движений.

При ручной аргоновой сварке труб и других металлических заготовок используют как можно более короткую электрическую дугу (около 1–3 мм), ток должен быть постоянным с обратной полярностью. Зажигают и гасят дугу на кромке или на шве соединяемых элементов на расстоянии 20–25 мм сзади кратера. Аргон начинает поступать в горелку за 15–20 секунд до того, как дуга активируется, подача инертного газа прекращается спустя 10–15 секунд после того, как дуга погашена. В эти периоды струю аргона необходимо направлять в зону начала сварки или на кратер.

При аргоновой сварке труб необходимо уделить пристальное внимание корню шва и заделке кратера. В последнем случае оптимально подходит дистанционное управление источником питания электрической дуги. Если нет возможности управлять дугой дистанционно, то в кратер вводят каплю расплавленного металла с присадки, одновременно быстро отводя горелку от области стыка, пока дуга естественным образом не оборвется.

Если сварочные работы выполняются без использования присадочной проволоки, то для заделки кратера горелку сначала быстро уводят в противоположную движению сторону, а потом также быстро возвращают обратно к кратеру. После того как корневой шов сформирован, необходимо проверить его качество. Если будут обнаружены трещины или другие дефекты, то этот участок удаляется с помощью узкого наждачного круга, после чего повторно заваривается с использованием присадки. При формировании корневого шва с применением расплавляемой вставки присадочную проволоку не используют, вставку расплавляют на всю глубину и по всему периметру сварного соединения.

Если свариваемый трубопровод имеет небольшой диаметр, то количество используемого для продувки аргона должно быть не более 3-4 л/мин. Чем больше диаметр и длина свариваемых труб, тем дольше время продувки. Чтобы сэкономить инертный газ, им заполняют не всю полость трубы, а только трубопровод в области сварного соединения, для чего используют специальные заглушки, ограничивающие зону продувки.

После того как заглушки установлены, инертный газ подают через специальный рукав и заполняют полость трубы. У этого способа есть определенные недостатки. Поскольку для продувки используется свыше 50 % аргона, который защищает рабочую зону, то защита обратной стороны формируемого шва стоит в два раза дороже, чем непосредственно сварка стыка. На увеличении стоимости продувки сказывается необходимость изготовления и установки заглушек. Если работа выполняется с замыкающими стыками, то инертным газом заполняется вся полость трубы.

Для устранения этих недостатков сварщики используют флюс. Паяльную пасту наносят при плюсовой температуре на обратную сторону сварного шва до его кристаллизации. Высыхает паста через 15–20 минут, сварщик контролирует процесс визуально, ориентируясь на ее цвет (сухая масса будет темно-серой).

Нагревают стыки с помощью:

гибких нагревательных элементов типа ГЭН;
комбинированных нагревательных элементов типа КЭН;
гибких индукторов из голого медного провода марки М или М1Т сечением 180–240 мм 2 с 8–12 витками;
газопламенными горелками.

После установки и крепления к месту стыка воронок из листового асбеста его прогревают одноплеменными универсальными горелками на нейтральном пламени. Их количество выбирается таким образом, чтобы равномерно прогреть свариваемый стык по всей окружности. Кольцевые многопламенные горелки располагают по обе стороны от места соединения заготовок.

Аргоновая сварка труб может выполняться в поворотном и неповоротном положениях. В первом случае ось трубопровода может быть расположена как вертикально, так и горизонтально. Во втором – шов формируется за два поворота. Если длина сваренных участков составляет более 200 мм, используется обратноступенчатый способ.

Аргоновую сварку труб диаметром менее 21,9 см из мартенситных и мартенситно-ферритных сталей выполняет один сварщик. Для работы с трубами большего диаметра необходимо два специалиста. Если диаметр трубы превышает 80 см, то сварку выполняют четыре сварщика, работающие поочередно.

Аргоновая сварка труб из мартенситно-ферритных сталей выполняется при температуре окружающей среды выше 0 °С, работать с трубами из стали 15ХМ можно при температуре воздуха выше +10 °С, при этом заготовки независимо от толщины стенок прогреваются до +250…+300 °С.

Перерыв между завершением сварочных работ и началом термообработки определяется в соответствии с требованиями проекта работ. При аргоновой сварке нельзя перегревать места соединения труб из аустенитной стали. При нагревании металла на расстоянии 20–25 мм от стыка до +100 °С либо делается перерыв в работе, либо стык охлаждается с помощью струи сжатого воздуха.

Если необходимо выполнить аргоновую сварку труб из разнородных сталей разной степени легирования, выбирают технологию и режимы работы, подходящие для сваривания более легированных металлов. При работе с трубами из разнородных сталей, принадлежащих к разным структурным классам, выбранная технология и режим сварки должны обеспечивать наименьшее проплавление основного металла.

При работе с коррозионностойкими и жаропрочными сталями, в составе которых содержится 12 % хрома, а также с высокохромистыми хромоникелевыми сталями температура нагрева должна быть приближена к той, при которой сваривают однородные стали с содержанием хрома 12 %.

Аргоновая сварка труб из нержавейки

Сварка тонкостенных труб – один из наиболее востребованных методов. Металлические фермы, теплицы, легкие каркасные конструкции – во всех этих случаях используются профильные трубы.

Несмотря на преимущественно бытовое применение изделий, изготовленных таким способом, данный вид сварки нельзя назвать простым. Требуется учитывать множество нюансов для выполнения качественного сварного шва. Что это за тонкости, какими методами осуществляется сварка, читайте в нашем материале.

Особенности тонкостенных труб

Для производства профильных труб используют нержавеющую или углеродистую стали. Эта разновидность металлопроката изготавливается по технологии формовки. Благодаря широкому диапазону сечений (10–500 мм) можно выбрать изделие, подходящее для конкретных работ.

Из профильного металлопроката производят прочные легкие конструкции, работы можно выполнять как на основе чертежей, так и без них.

Профильные трубы отличаются:

небольшим весом, благодаря которому снижаются затраты на возведение, транспортировку и монтаж готовой конструкции;
возможностью выбора оптимально подходящего размера и диаметра;
стандартными размерами типовых тонкостенных конструкций, облегчающими их торцевание и стыковку;
унифицированной толщиной стенок изделий;
гладкой внешней и внутренней поверхностями.

Путем сварки тонкостенных труб изготавливают поликарбонатные теплицы, декоративные опоры для заборов, гаражей, ворот, навесов, коммуникационные магистрали.

Прежде чем приступить к свариванию тонкостенного проката, стоит уделить время ознакомлению с особенностями работы с профметаллами. Иначе качество сварных соединений будет низким, а на исправление ошибок потребуется время и дополнительные средства.

Технология ручной дуговой сварки тонкостенных труб

Сварку тонкостенных труб чаще всего выполняют ручным дуговым способом. Его преимущества заключаются в простоте, доступности оборудования и материалов, получении качественного сварного соединения, возможности работы в труднодоступных местах.

Процесс обработки невозможен без:

Трансформаторного или инверторного сварочного аппарата.
Электродов.
Средств индивидуальной защиты для сварщика.
Металлической щетки или наждачной бумаги для очистки заготовок.
Приспособлений для соединения изделий из профилированного металла:
Центратора, позволяющего разместить оси соединяемых труб на одной линии и совместить их торцевые кромки. Такие изделия могут быть наружными и внутренними. Обработка изделий большого диаметра осуществляется при помощи звенного центратора. В бытовых условиях используются центраторы-струбцины. Также из уголков и струбцин можно самостоятельно изготовить соответствующее устройство.
Магнитных угольников, помогающих соединять заготовки под нужным углом.

Ручная дуговая сварка позволяет соединять детали разной толщины и сечения. Однако трубы, толщина стенок которых превышает 4 мм, нуждаются в предварительной подготовке.

Торцы свариваемых заготовок перед началом работ очищаются от загрязнений и обезжириваются.

Существенное значение для качества сварного соединения имеет правильный выбор электрода. Сварка тонкостенных труб (толщина стенок до 4 мм) выполняется с помощью электродов диаметром 2-3 мм при силе тока 50–60 А.

При соединении тонкостенных труб не требуется формирования кромок, зазор между заготовками должен быть минимальным.

Работать можно в нижнем, горизонтальном или вертикальном положениях.

Результат итогового соединения зависит от выбора качественного оборудования и оснащения.

Сварка тонкостенных труб инвертором

Сварка тонкостенных профильных труб инвертором проста и надежна. Сам аппарат компактен, легок, доступен по стоимости, может использоваться как в быту, так и в промышленном производстве.

Начинающим сварщикам стоит работать именно с ним, используя импульсный режим.

Инверторный аппарат подходит для работы с заготовками независимо от их толщины. Сварку тонкостенных труб осуществляют при силе тока 50 А. Для соединения более толстых деталей необходимо повысить напряжение.

В процессе работы электрическая дуга контактирует с электродом заготовки. Плавящийся под воздействием температуры электрод покрывает очищенную область сварки. В его составе присутствуют элементы, препятствующие воздуху контактировать с обрабатываемой поверхностью.

Достоинства инвертора заключаются в:

отсутствии залипаний электродов;
стабильности работы дуги за счет воздействия постоянного тока, и, как следствие, получении качественного сварного соединения, не нуждающегося в последующей обработке;
надежности сварного шва, устойчивого к нагрузке.

Сварка тонкостенной профильной трубы в среде защитного газа

Электродуговая сварка тонкостенных труб в защитной газовой среде достаточно распространена. В процессе используются неплавящиеся электроды. Прежде чем приступить к обработке, заготовки необходимо очистить и обезжирить.

Существенное значение имеет правильный выбор диаметра вольфрамового электрода. Если толщина стенок трубы менее 2 мм, подойдут расходники диаметром 1 мм, для более толстых стенок – 1,6 мм.

На диаметр присадочной проволоки также влияет толщина заготовки. При толщине стенок 1 мм нужна проволока с диаметром 1–1,5 мм, при толщине 2 мм диаметр проволоки должен составлять 2–2,5 мм.

Для работы необходимо следующее:

расходные материалы (электроды, проволока);
трансформатор или инвертор в качестве источника тока;
блок питания;
газовая горелка;
баллон с газом;
редуктор;
шланги.

При электродуговой сварке тонкостенных труб электрод должен располагаться на небольшом расстоянии от сварочной ванны. Короткая дуга обеспечивает лучшее качество соединения и сварного шва.

Присадочную проволоку перемещают вдоль, а не поперек зоны соединения заготовок.

Присадку нужно подавать плавно, чтобы избежать разбрызгивания частиц расплавленного металла.

При сварке тонкостенных труб максимальный расход газа должен составлять 12 л/мин.

Сила тока в процессе работы зависит от толщины свариваемых заготовок и может составлять 50–120 А.

Газовая сварка тонкостенных труб

Газовая сварка тонкостенных труб невозможна без:

баллонов с кислородом и ацетиленом;
редуктора;
горелки;
присадочной проволоки или прутков;
шлангов для подачи газа в горелку.

Соединение заготовок происходит за счет нагревания обрабатываемой области, подачи в нее присадочной проволоки, плавящейся и заполняющей зазор между свариваемыми деталями.

При толщине стенок меньше 4 мм их кромки не нуждаются в формировании.

Сварку тонкостенных труб можно выполнять:

Слева направо, при этом присадочная проволока следует за горелкой. Достоинства этого способа заключаются в хорошем прогреве свариваемой области, меньшем расходе газа, высокой производительности, прекрасном обзоре места соединения заготовок. Эту технологию следует использовать при работе с деталями толщиной более 5 мм.
Справа налево – так происходит работа с тонкостенными изделиями. При этом газовая горелка следует за присадочной проволокой.

Нюансы сварки тонкостенных оцинкованных труб

При работе с оцинкованными трубами сварщики сталкиваются с определенными нюансами. В процессе обработки входящий в состав заготовки цинк начинает «пениться» (на поверхности выступают белые хлопья). Во избежание этого зону соединения деталей тщательно обрабатывают соляной или серной кислотой.

Кроме того, работая с оцинкованными заготовками, важно помнить о выделении ими при нагреве ядовитых веществ. Следовательно, в процессе сварки тонкостенных изделий из цинка следует пользоваться респираторами и постоянно проветривать помещение, в котором ведутся работы. Респираторы можно заменить специальными масками для сварщиков со встроенной принудительной вентиляцией. Об отравлении свидетельствует появление сладковатого привкуса во рту и неприятных ощущений в горле.

Для сварки тонкостенных оцинкованных труб в основном используется флюс HLS-B, сохраняющий целым цинковое покрытие при нагревании. Поверхность заготовки в зоне соединения обрабатывается толстым слоем флюса. При этом площадь обработки должна превышать размер шва. Пламя должно быть насыщено кислородом, а горелка – быть на два номера меньше, чем требуется для работы со стальными деталями.

4 часто задаваемых вопроса о сварке тонкостенных труб

1. Какими электродами сваривают?

Секрет сварки тонкостенных профильных труб заключается в правильно подобранных электродах (их выбор зависит от марки стали):

AHO-4 – универсальный электрод, не нуждающийся в предварительном прокаливании и подходящий для любого оборудования.
MP-3С позволяет получить качественный и привлекательный сварной шов.
УОНИ-13/55 используется профессиональными сварщиками.
ОЗС-12 – его достоинство заключается в отличном сварном шве, а недостаток – в низкой устойчивости к влажности.

2. Какой режим используют?

При выборе режима для работы с тонкостенным прокатом необходимо исходить в первую очередь из силы тока, соответствующей диаметру электродов. А выбор последних зависит от толщины обрабатываемых заготовок.

Выбирая электроды для сварки тонкостенных труб, можно ориентироваться на данные нижеприведенной таблицы:

3. Как выполняется сварка встык?

Соединение тонкостенных заготовок встык иначе называют тавровым методом сварки. На первый взгляд способ обработки очень прост, однако требует определенного опыта. В процессе работы:

на каждом углу сечения профильной трубы делают прихваты, затем стыки выравнивают, обязательно обваривают всю плоскость каркаса;
соединение тонкостенных заготовок выполняют за один раз, более толстые детали сваривают в несколько этапов;
при подаче дуги нужно следить, чтобы кромки детали оплавлялись, металл не проседал;
край стыка по завершении работы должен совпадать с первоначальным, который внахлест.

4. Как сваривают профильные трубы под 90 ?

Прежде чем приступить к сварке тонкостенных труб, необходимо:

обрезать заготовки;
использовать для работы ровную (бетонную) поверхность;
предварительно зафиксировать угол магнитами или косынками;
выполнять сварку поэтапно: черновое соединение, проверка геометрии стыков, создание окончательного сварного шва.

Стоимость сварки тонкостенных труб

Приведенная ниже стоимость сварки тонкостенных труб является ориентировочной, окончательная цена работ может варьироваться в различных регионах. Определять цену можно, исходя из следующих параметров:

длина заготовок (от 20 руб. за единицу);
количество стыков (от 150 руб. за один стык);
более высокая стоимость при работе со сложными конструкциями (сварка ворот или заборов измеряется в погонных метрах и составляет от 600 руб. за пог. м.).

На сайтах всегда указывают ориентировочную стоимость. После обращения заказчика обсуждаются конкретные необходимые действия, только затем формируется окончательный счет на работу. Сварщик занимается не только непосредственно сварочными работами, но и предварительной подготовкой.

Приступая к обработке трубного металлопроката, специалисту необходимо помнить следующее:

профильные трубы под воздействием высоких температур деформируются сильнее, чем заготовки с круглым сечением;
расплавленный металл может заполнить внутреннее пространство трубы, об этом необходимо помнить, если готовая деталь внутри должна оставаться пустой;
неравномерный прогрев или неправильное формирование валиков при торцевой сварке профильных труб может привести к появлению высокого напряжения на углах конструкции.

Толщина стенок металлопроката может быть различной, но при работе с тонкостенными заготовками сварщику особенно нужны знания и опыт.

Читайте также: