Сварка уголков между собой
Обновлено: 19.05.2024
При прокладке металлических трубопроводов и сваривании металлоконструкций приходится выполнять сложные соединения. Распространены ситуации сваривания трёх профилей в разных плоскостях, например, при создании стеллажей. При монтаже систем отопления встречается перекрёстное соединения труб – когда под прямым углом в одной плоскости стыкуется четыре профиля. Соединение внахлёст нарушает геометрию и ухудшает внешний вид изделия. Зная пару секретов, можно варить надёжные конструкции с эстетичным внешним видом.
Что понадобится
- несколько листов бумаги;
- карандаш;
- линейка и штангенциркуль;
- угловая шлифовальная машинка (болгарка) с абразивным кругом для резки стали;
- отрезной станок по металлу с тисками;
- средства индивидуальной защиты;
- напильник или надфиль;
- ножницы для бумаги;
- строительный угольник.
Для соединения трёх или четырёх деталей в разных плоскостях их нужно подготовить.
Соединение четырёх труб одинакового диаметра
Труба оборачивается бумажкой. На последней отмечается место состыковки концов листика – его длина равняется длине трубы.
Лишняя часть бумажки отрезается. Далее – сворачивается вдвое по длине. Посредине в направлении ширины проводится разметочная линия.
Линейкой или штангенциркулем (точнее) измеряется внешний диаметр трубы.
По обе стороны от линии на расстоянии радиуса трубы ставятся две отметки. На центральной линии также откладывается радиус трубы. Она (или обрезок) устанавливается между трёх отметок и обводится.
С обоих углов листа проводятся касательные к полукругу. По ним вырезается ненужная часть бумажки.
Каждая из четырёх труб оборачивается листиком, на них переносится разметка.
Ненужные части отрезаются болгаркой, места соединения дорабатываются напильником либо надфилем.
Конструкция готова к свариванию.
Соединение трёх уголков в разных плоскостях
Для состыковки трёх уголков, например, при сваривании полок, стеллажей, ящиков, их стороны нужно правильно обрезать.
При помощи угольника, установленного под 45 градусов, проводятся отметки от ребра жёсткости по обе его стороны к краям профиля.
Три уголка обрезаются УШМ, места соединения обрабатывается напильником.
Соединение трёх «квадратов»
Метод аналогичный состыковке уголков с поправкой на геометрию металлопроката. На одной стороне профиля откладывается диагональ, начиная с левого верхнего угла. На следующей (за часовой стрелкой) – перпендикуляр к длине профиля, который начинается в месте окончания диагонали.
Он продолжается на следующей стороне.
На последней плоскости откладывается диагональ, которая начинается в месте окончания перпендикуляра.
Соединение трёх труб в разных плоскостях
Аналогично первому случаю труба оборачивается бумажкой, и последняя обрезается равной длине окружности. Листик сворачивается вдвое по длине, затем – второй раз.
Бумажка разворачивается, на ней отмечаются места изгибов.
Труба опять оборачивается листом. На неё переносятся отметки и соединяются линией.
На тисках на высоте радиуса трубы ставится отметка.
Первая метка на трубе совмещается с отметкой на тисках.
Заготовка обрезается на станке под углом 45 градусов.
Труба поворачивается против часовой стрелки ко второй отметке и снова обрезается под 45 градусов. Профили соединяются.
При точной разметке зазоры получаются минимальными.
При работе с УШМ и станком для резки профиля стоит соблюдать технику безопасности: пользоваться очками и наушниками. Не стоит торопиться обрабатывать заготовки сразу после обрезки – они горячие. Рекомендуется работать в перчатках, ведь кромки металла острые.
Смотрите видео
Приспособления, помогающие сварить детали под углом
От качества сварочных работ зависит надежность металлических конструкций. Поэтому предусмотрены государственные стандарты, которые регулируют сварочные процессы.
Для соблюдения технологии применяют приспособления, которые не дают деталям изменить свое положение, облегчая работу сварщика. Такие приспособления помогают выдерживать прямой угол или любой другой.
Наклон электрода
Чтобы сварить детали под прямым или острым углом, необходимо уметь правильно перемещать электрод. В процессе сварки конец электрода расплавляется вместе с обмазкой, которая выделяет защитные газы и частично превращается в шлак, также защищающий сварочную ванну от атмосферного кислорода.
Необходимо обеспечивать постоянное покрытие ванны жидким шлаком, иначе не получится качественный сварочный шов. Металл в жидком состоянии должен находиться не менее трех секунд, которые требуются для выделения вредных газов.
При этом необходимо перемещать электрод вдоль шва, делая сложные вращательные или зигзагообразные движения концом электрода. Добиться такого контроля над сваркой можно только при правильном угле наклона электрода. Но угол наклона нужен не только для контроля хода сварки. С помощью него можно воздействовать на характеристики сварного шва.
Сварка углом вперед делает глубину провара меньше, в то время как ширина увеличивается. Это можно использовать при сварке металлов малой толщины. При этом способе кромки хорошо проплавляются, скорость сварки повышается.
При сварке углом назад провар становится глубже, а шов выше, но ширина уменьшается. Кромки прогреваются недостаточно, поэтому вероятны непровар и образование пор.
Но умение варить недостаточно для получения качественного сварного шва. Иногда требуется определенное его положение в пространстве, чтобы получился добротный шов.
А это достигается применением особых приспособлений, которые фиксируют свариваемые детали в пространстве так, как необходимо сварщику. Например, при электрошлаковой сварке требуется располагать шов вертикально.
При производстве сварочных работ очень часто требуется закрепить соединяемые детали между собой так, чтобы сварщик мог сделать свою работу. Если изделия тяжелые, сложной формы, то без специальных приспособлений не обойтись.
В небольших мастерских распространение получили устройства универсального типа, способные фиксировать собранное изделие перед сваркой и менять его положение в процессе работ. Они бывают установочные и закрепляющие.
Установочно-закрепляющие механизмы
Более практичны в использовании механизмы, которые выполняют сразу обе функции – закрепляют и устанавливают заготовку в необходимом положении. При этом деталь просто устанавливают в приспособление и зажимают. Дальше идет сваривание заготовок.
Наиболее простое устройство по конструкции – это приспособление для сварки перпендикулярно соединяемых изделий. Основу устройства монтируют на сварочном столе.
Если это большие изделия, то изготавливают решетчатую раму и располагают ее в горизонтальной плоскости. На ее поверхности укладывают свариваемые изделия под прямым углом друг к другу. Для этого на плоскости имеются направляющие в виде уголков.
Если требуется сварить под прямым углом одно или несколько изделий, то можно их зафиксировать с помощью винтовых фиксаторов (струбцин). Любые соединения под прямым углом проще начать варить на сварочном столе.
При укладке на стол получают гарантировано правильное расположение деталей в одной плоскости. Угловая прямоугольная струбцина помогает выдержать прямой угол между деталями. Детали прихватывают в нескольких местах сваркой, после чего целое изделие можно повернуть так, как нужно для следующей операции.
При сваривании объемных изделий необходимо делать поворотные фиксаторы,. Это ускоряет монтаж и выемку изделия.
Самодельный фиксатор
Если заготовки небольшие, то приспособление для закрепления их под углом 90 ° можно сделать самостоятельно из подручного материала. Нужно взять металлический уголок, полоса (два отрезка) и две струбцины. Чтобы выставить прямой угол, нужен будет угольник, другой инструмент не потребуется.
Длина уголков может быть любой. Полоса приваривается под углом 45 градусов к каждому уголку таким образом, чтобы они образовывали равнобедренный прямоугольный треугольник.
Причем уголки (катеты) до вершины треугольника не доходят на несколько сантиметров. Это позволит в дальнейшем спокойно варить стержни или профильные трубы в месте стыка. Если нужно, то к уголкам можно приварить и струбцины. Они будут жестко фиксировать свариваемые изделия.
Для того чтобы конструкцию не повело, сначала необходимо прихватить ее в четырех местах и только затем проваривать полностью. Полученное приспособление при закреплении его на столе прослужит не один год.
Применение магнитов
При сварке в домашних условиях удобно пользоваться магнитными фиксаторами. Они бывают электромагнитными и на основе постоянных магнитов. Электромагниты применяются больше на производстве. Для бытовых нужд и мелких производств удобны фиксаторы на постоянных магнитах. Они компактны, могут устанавливаться где угодно, некоторые имеют переменный угол фиксации.
Наиболее простыми по конструкции и распространенными являются магнитные угольники. Достаточно приложить угольник к свариваемой детали одной плоскостью, и соответственно расположить вторую деталь, чтобы получить надежное закрепление под прямым углом.
Остается прихватить детали в нескольких местах. После этого полностью приваривают изделие. Без прихватки магнитные угольники не выдержат температурных деформаций при сварке.
Кроме угольников существуют универсальные магнитные приспособления. Они могут фиксировать свариваемые изделия во многих положениях.
Как пример, можно рассмотреть устройство MagTab. Приспособление имеет две основные плоскости с магнитами. Угол между плоскостями меняется, поэтому приспособление можно закрепить на цилиндрической, ровной поверхности или в любом углу.
Предусмотрено еще две плоскости, к которым крепят детали. Плоскости расположены под прямым углом и имеют возможность смещаться относительно основания. Это дает возможность устанавливать свариваемое изделие в том положение, которое необходимо.
Если есть в наличие мощные постоянные магниты, особенно из неодима, то можно самостоятельно сделать подобные устройства. При использовании магнитных фиксаторов нужно учитывать, что они теряют свою силу под воздействием высокой температуры, поэтому нужно избегать их перегрева.
Соединение труб
Сварочные работы часто используют, когда нужно соединить трубопроводы. При этом нередко возникает вопрос, а как приварить одну трубу к другой трубе перпендикулярно.
Если используются профильные трубы прямоугольного или квадратного сечения, то все очень просто. В месте соединения, в той трубе, к которой будет приварена другая, необходимо сделать вырез под сечение врезаемого изделия.
После этого их нужно установить в угловую струбцину и зажать винтом, или в любое другое приспособление, обеспечивающее перпендикулярное соединение деталей. Затем производится прихватка в нескольких местах и потом только проваривается все вкруговую.
При сварке круглых труб все происходит точно так же. Только дополнительно в торце привариваемой трубы делают вырез с радиусом, совпадающим с радиусом основной трубы. Это обеспечивает хороший стык, что позволит получить качественный шов.
Для соединения под прямым углом пластиковых труб часто применяют переходники. Деталь так и называется – угол 90 °. Она позволяет быстро и легко обеспечить точность угла поворота.
Сварка изделий из металлического уголка
При изготовлении различных металлических конструкций, стальной угловой прокат (уголок) относится к наиболее часто применяемым материалам. Кроме сварки угловых заготовок между собой, часто возникает необходимость приварить уголок к трубе или к плоской поверхности. Такие соединения используют при строительных и монтажных работах, изготовлении мебели и поделок.
Виды соединения
Сварка стальных изделий с применением уголка сводится к нескольким основным видам соединений:
- стыковая сварка заготовок из углового проката;
- сварка угловых заготовок под углом 90 °;
- сварка угловой стали с другими изделиями.
Создавая конструкцию, хороший сварщик решает как минимум, две задачи. Первая заключается в том, чтобы сварить прочное изделие, успешно выдерживающее определенные нагрузки. Вторая задача в том, чтобы выполненная работа смотрелась эстетично. Ведь работа настоящего мастера всегда радует глаз.
Рассмотрим типовые примеры, показывающие, как сваривать железные уголки между собой, а также с другими поверхностями.
Стыковое соединение
Можно сварить куски углового профиля встык. Такой вид сварки часто требуется для того, чтобы удлинить имеющийся отрезок стали. Технология выполнения такого соединения проста и в основном не отличается от стыкового соединения листовых заготовок. Но некоторые особенности всё же имеются.
Вначале следует произвести ровную обрезку соединяемых участков. Этой процедуре должна предшествовать тщательная разметка материала. Вообще, это должно быть правилом при работе с металлом, если есть цель качественно выполнить работу. Острые края срезов нужно обработать напильником, удалив с них заусенцы и обрезки металла.
Для того чтобы сварить металлические детали ровно, лучше всего предварительно совместить их, зажать в специальной струбцине. Тщательно проверив и при необходимости скорректировав положение заготовок с помощью уровня, можно сделать первые прихватки.
Не следует начинать сварку с наложения чистового шва по одной из полок углового проката. При интенсивном нагревании в процессе сварки, металл деформируется, в результате чего стык по второй полке угловой заготовки может разойтись. Правильней сначала сварить металл прихватками по краям полок и в середине уголка, а уже после этого окончательно приварить заготовки друг к другу.
Сварка профилей под углом 90 °
Когда появляются вопросы, подобные тому, как сварить рамку из уголка, необходимо уметь правильно соединять детали под углом 90 °. Существует три варианта исполнения.
Первый способ заключается в том, что наружная часть одной из полок одного уголка накладывается на внутреннюю часть полки второго. Этот способ наиболее прост, но при его выполнении один уголок оказывается выше другого на толщину полки.
Второй способ состоит в предварительной обрезке полки одного из уголков на величину высоты полки. После этого второй уголок можно приложить к вырезу заподлицо и сварить с первым.
Третий способ сварки также позволяет сварить заготовки на одном уровне. Для этого каждая из заготовок предварительно обрезается под углом 45 °C, после чего они соединяются углами, образуя в итоге прямой угол.
Чтобы сварить рамку, необходимо взять четыре заготовки из углового проката, подготовленные для сварки под прямым углом по одному из приведенных способов. Для предварительного закрепления лучше использовать с струбцины.
Совместив все заготовки, необходимо проконтролировать геометрические размеры будущего изделия. Затем, сделав прихватки по четырём углам, вновь сделать замеры диагоналей рамки, при необходимости подкорректировав их легкими ударами молотка вдоль большей диагонали. После этого можно осуществлять сварку стыков.
Приварка к трубам и плоскостям
Наиболее удобно сваривать уголок с профильной трубой, так как её плоские поверхности плотно прилегают к полкам уголка и при сварке образуют надежное соединение.
Например, если надо сварить верстак, стол для мастерской или подставки, то основой будущей столешницы может служить рамка из уголка, а ножками – отрезки труб.
В этом случае рамку можно ориентировать плоскостью вверх, а стальные трубы – ножки приварить к её внутренним углам. При выполнении этой работы также полезно применять струбцины нужной формы и трубы круглого сечения.
Если прочность предполагаемого соединения недостаточна, можно сварить усиливающие элементы в виде треугольных косынок из листового металла или отрезков уголка.
Соединение уголка с плоской поверхностью не вызывает затруднений. Если требуется приварить уголок с прилеганием полки к плоскости, швы вдоль полки надежно крепят уголок.
Если угловую заготовку нужно приварить торцом, сварка выполняется как при классическом тавровом соединении, которое подробно описывает ГОСТ.
Как варить угловые швы
Известно, что сварочные работы могут проводиться в нескольких плоскостях, и что наиболее характерным примером таких операций является сварка угловых швов.
От расположения углового шва относительно горизонта зависит не только порядок организации сварных операций, но и уровень их сложности, требующий соответствующей подготовки сварщика.
Угловой шов образуется при тавровых соединениях (в виде буквы Т), при соединениях внахлест и встык, он встречается во многих металлических конструкциях.
Виды сварочных положений
В зависимости от расположения в пространстве и направленности шва технология сварки может быть следующей:
- «нижнее» положение, соответствующее расположению линии шва вдоль горизонта;
- горизонтальное положение при сварке, когда стыковая линия находится под углом от 0 ° до 60 ° к горизонтальной поверхности; стыковой зоны (под углами от 60 ° до 120 °);
- «потолочное» сваривание, когда угловой шов располагается непосредственно над сварщиком (угол обзора – 120 °-180 °);
- «в лодочку»; при этом варианте осуществляется угловая сварка стыков, располагаемых под определённым наклоном.
Сварочные работы по первому из этих вариантов (в нижнем положении) не представляют особых затруднений даже для начинающих сварщиков.
При формировании вертикальных швов необходим учёт типа соединения и толщины заготовок, определяющих характер подготовки к сварке.
Так, перед работой обычными электродами в вертикальной позиции обязательна фиксация угловых заготовок в определённом положении с последующим прихватыванием небольшими поперечными перемычками.
Линейный вертикальный шов может формироваться одним из двух способов: сверху вниз или в обратном направлении. Обеспечить требуемое качество углового соединения гораздо легче, если делать проход снизу вверх, поскольку в этом случае сварочная ванна поддерживается встречным движением. Держатель со стержнем при таком проходе наклоняется на 80 °-90 ° к плоскости шва.
Оптимальная технология
Выполняя сварку углового шва «в лодочку», получают качественное соединение. Это наиболее удобная технология, позволяющая электроду легко достать до корня. При этом важно правильно зафиксировать заготовки. Угол между соединяемыми плоскостями должен быть ровно 90 °.
Сварку углового шва по технологии «в лодочку» начинают с нижней плоскости и ведут вверх. Перед выполнением работ необходимо ознакомится со схемой движения электрода.
При толщине металла заготовок менее 14 мм в скосе кромок нет необходимости. Если метал толще, то делают скос с одной стороны или с двух (при толщине более 40 мм).
Не всегда имеется возможность расположить детали так, чтобы выполнить угловой шов методом «в лодочку». Если сварка происходит по другой технологии (наклонным электродом), то обращают внимание на катет углового шва.
При длине катета до 8 мм делают шов однослойным, при большей длине выполняют его в 2 и более слоев. Вначале проваривают корень электродом малого диаметра, затем делают последующие проходы.
Выбор диаметра электрода и сварочного тока в зависимости от типа углового шва можно сделать при помощи таблицы.
Особенности потолочного шва
Сварка потолочных швов возможна лишь при условии максимально быстрого затвердевания металла по завершении его расплавления. Это же требование предъявляется и к уже рассмотренному ранее вертикальному свариванию.
Для быстрого затвердевания металла необходимо применять электроды со специальным тугоплавким покрытием, а при сварке сочетать их круговые движения с вертикальными перемещениями.
К этому виду сварочных процедур следует прибегать только в крайнем случае, при невозможности сваривать детали в более удобной позиции.
Потолочный вид сварки характеризуется тем, что даже при незначительном отдалении электрода от ванны дуга мгновенно гасится, так как энергия к ней перестает поступать.
Вследствие этого металл остывает и сварочная ванна уменьшается в своих размерах, что может привести к короткому замыканию. Кроме того, сложность угловых работ в этом случае состоит в том, что прогрев зоны сварки осуществляется снизу.
В таком положении пузырьки расплавленного металла, поднимаясь из сварочной ванны, проникают в корень шва и заметно ослабляют его.
Левый и правый способы
Если сварка угловых или иных швов происходит в среде защитного газа, то особое значение имеет направление ведения электрода.
Различают правый и левый способы сваривания заготовок. В целом, разница между этими вариантами сплавления деталей заключается в следующем.
Правый способ расположения держателя обеспечивает лучший обзор процесса наплавления, более глубокий провар и стабильную дугу. Кроме того, сварка сопровождается минимальным количеством разбрызгивания металла.
При сварке с левым ведением дуги образуется больше брызг и получается неглубокий провар. При этом обеспечивается лучший визуальный обзор места формирования углового шва.
Одновременно с этим такое направление сварки оказывает очищающее действие на сварочную ванну. Наибольшего положительного эффекта этот способ ведения дуги достигает при работе с заготовками из алюминиевых сплавов.
Места ограниченного доступа
При прокладке любых трубных коммуникаций нередко приходится сталкиваться со сложностями, касающимися сварки в труднодоступных местах, решить которые удаётся лишь, приняв специальные меры. Проблема касается, в частности, и проводки труб из полипропилена, широко распространённых в хозяйственной практике.
При монтаже новых полипропиленовых труб особо часты ситуации, когда условия прокладки далеки от нормативных требований.
В этом случае также приходится затрачивать дополнительные усилия, состоящие в использовании при монтаже элементов трубопровода специального инструмента. Потребуется:
- сварочный паяльник особой конструкции;
- комплект дополнительных насадок (желательно – тефлоновых);
- приспособление для назрезки трубных изделий (резак, поставляемый совместно со сварочным инструментом);
- обезжиривающий раствор;
- набор соединительных элементов.
Посредством расплавления труб паяльником удаётся соединить на сварку элементы трубопровода на любом участке его прокладки. Специальные насадки позволяют сочленять трубные заготовки, отличающиеся по своему диаметру, и выполнить угловые соединения.
Способы соединения
Выбор способа соединения на пайку в труднодоступных местах (вблизи от потолка, например) определяется рабочим диаметром прокладываемых трубных каналов. При монтаже труб диаметром до 50-ти миллиметров, как правило, применяется стыковой метод (правда, в быту он используется крайне редко).
При работе с трубными заготовками с основным типоразмером свыше 40 мм применяется раструбный способ их состыковки. Для реализации этого приёма исполнителю потребуется особый сварочный механизм с центрирующим приспособлением.
В случае так называемого «седельного» сочленения к трубе встык (под прямым углом) приваривается раструбное седло, которое вместе с трубным отрезком образует Т-образный переходник.
Приём сварки на просвет
Сварку труб на просвет (в отсутствии непосредственного соприкосновения) начинают с основательной подготовки места соединения заготовок.
Для сваривания по этому методу подходят лишь трубы среднего диаметра с толщиной стенок не менее 6-12 миллиметров. При этом предполагается выборка фаски под углом 65-70 ° с обеспечением приступа в 2 мм.
Для правильной (соосной) фиксации свариваемых трубных заготовок потребуется внутренний центратор, полностью исключающий какое-либо смещение сборки. Зазор в просвете оставляется порядка 2,5 мм (его легко можно выставить, ориентируясь на электрод соответствующего диаметра).
Для сваривания подготовленной сборки подойдёт любое электродуговое оборудование (для этих целей можно воспользоваться инвертором, например).
В итоге можно сказать, что сварка угловых и по-разному ориентированных в пространстве соединений предполагает не только основательную подготовку, но и правильный выбор электродов для неё.
3 способа сварить профиль под прямым углом
Для каждой сооружаемой конструкции из квадратных труб необходимо применять свое соединение под углом 90 градусов. Где-то важна простота и скорость выполненной работы, а где-то надежность и долговечность.
Три способа соединить квадратные трубы под углом 90 градусов
Предлагаю рассмотреть три разных способа соединения профиля под прямым углом, под разные нужды от простого к сложному.
Первый способ
Это самый простой способ соединения прямым углом. Для этого трубы просто приваривают к друг другу в стык. Предварительно зачищаются края.
Данный метод обладает главным достоинством, таким как простота и подходит в основном для быстро сооружаемых конструкций на непродолжительное время.
Хотя недостатков у него больше чем достоинств: края труб должны быть идеально ровными, иначе не о каких 90 градусах говорить не приходится. Далее, конец одной трубы остается открытый и незащищенный от погодных условий.
Второй способ
Второй и самый распространенный способ - это сварка под 45 градусов обеих труб.
На каждой трубе с помощью разметочного треугольника расчерчиваем линии среза под угол 45 градусов.
Далее обвариваем. Данный метод является оптимальным и самым надежным из всех. Его хорошо использовать при изготовлении одиночных, несущих конструкций.
Из недостатков хочется отметить сложность всех расчетов и подгонов в точных узлах.
Третий способ
Переходим к последнему и самому сложному, на первый взгляд, соединению труб по 90 градусов: сварка с вставкой.
Предварительно, из трубы того же диаметра, что и свариваемые трубы необходимо сделать вставку. Для этого на профиле проводим линию под 45 градусов.
Данный способ хорош при производстве сложных конструкций с большим количеством углов. Достаточно напилить необходимое количество данных вставок и приступать к сборке.
Также это соединение обладает плавным углом, бывают случаи где это необходимо.
Смотрите видео
Читайте также: