Дуговая сварка труб под углом 90 градусов

Тема 2.16

Дуговая сварка труб под углом 90 градусов Сварка квадратных труб под углом 90 градусов



Секрет сварщиков: 2 способа соединения профильных труб под углом 90 градусов

Иногда возникает желание или необходимость смастерить беседку, гараж, лестницу, табуретки, скамейки, навес и пр. Это можно сделать, используя металл, точнее профильную трубу.

Кстати, некоторые делают каркас дома из такой трубы. Применяя этот материал можно сэкономить на строительстве, ускорить процесс постройки. Еще один плюс – в таких домах нет усадки.

В этой статье поговорим про то, как сделать красивый прямой угол (90 гр.) из профильной трубы. Это просто и не сложно сделать. Однако нужно запастись инструментами (болгаркой, линейкой). Понадобится маркер, шлифовальный круг для болгарки и сварка.

1 способ

Не каждый может точно отрезать трубу под 45 градусов, чтобы потом при соединении получился прямой угол.

Можно сделать проще. Берем два отрезка трубы (один ставим вертикально, другой горизонтально друг к другу) и соединяем.

Получается, что нужно заварить отверстие и приварить две трубы вместе. Вырезаем из металла отрезок нужного размера. С помощью сварки привариваем.

2 способ. Секрет работы с профильной трубой (красивый угол 90 градусов)

Берем любую трубу квадратного либо прямоугольного сечения. Проводим линию по всей трубе. От этой отметки отмечаем 2 см.

Берем круг от болгарки и чертим по нему с 2 сторон трубы. Можно использовать циркуль или другой округлый предмет подходящего диаметра. Получившийся сегмент нужно вырезать болгаркой. Получается отверстие в трубе.

Теперь берем и складываем так, чтобы вырез трубы закрылся в сложении. В итоге получается идеально ровный угол 90 градусов. Можно приложить угольник и удостовериться.

Свариваем в 2 точках трубу. Затем все зазоры тщательно приварить.

Затем идет окончательная обработка швов с помощью лепестковым зачистным диском. Все просто и доступно каждому.

Сварка профильной трубы

Профильная труба является одним из видов строительного металлопроката, применяется при возведении легких металлических конструкций:

• каркасы теплиц;

• опоры для заборов бытового назначения;

• канализационные и водопроводные системы и т.д.

Широкое распространение профильных труб обусловлено рядом факторов:

• доступная стоимость;

• обширный выбор размеров;

• идеально равномерная толщина и гладкая поверхность стен проката:снаружи и внутри;

• малая подверженность различного рода деформациям;

• небольшая масса готовых изделий;

• надежность и долговечность.

Наиболее популярным видом термической обработки данной разновидностью металлопроката является сварка. О том, как правильно варить профильные трубы мы рассмотрим далее.

Как варить профильные трубы

Толщина стенок профильных труб варьируется в достаточно значительных пределах. Однако, именно работа с тонкостенными изделиями требует наличия определенных навыков и знаний. Сваривание тонкого металла является сложным процессом, сопряженным с некоторыми трудностями и особенностями. Таким образом, нужно точно знать, как варить профильные трубы 2 мм.:

• сваривание осуществляется током от 10 до 60 А;

• диаметр электродов составляет от 0,5 до 2 мм.

• соединение выполняется в один проход;

• качество шва зависит от скорости сваривания; исполнителю нужно успеть произвести сварку прежде, чем рабочие кромки начнут остывать (хотя некоторыми марками, например, рутиловыми можно варить с отрывом).

Также существуют общие сведения (для изделий со стенками любой толщины), которые помогут исполнителю понять, как сваривать профильные трубы:

• при воздействии высоких температур трубы профильного сечения в большей мере подвержены деформации, чем круглые;

• расплавление металла может привести к заполнению и перекрыванию внутреннего пространства. Поэтому в тех случаях, когда пустотелость важна, следует следить за отсутствием капель металла внутри изделия;

• торцевое соединение способствует появлению высокого напряжения на углах, которые возникает из-за неравномерного нагрева и неправильного формирования валиков.

Способы и методы сварки профильной трубы

Существует несколько способов, применяемых для работы с данной разновидностью металлопроката. Поговорим о том, как сварить профильную трубу, в зависимости от используемого метода сваривания.

Ручная дуговая сварка является одним из самых распространенных способов. Популярность обусловлена следующими причинами: простота, качественный шов, возможность проводить работы в труднодоступных местах, доступность оборудования и материалов.
Исполнителю понадобится:

• сварочный аппарат (трансформатор или инвертор);

• электроды;

• средства индивидуальной защиты: маска и перчатки;

• приспособления для сварки профильных труб:

  • Центратор – устройство, обеспечивающее расположение осей свариваемых труб на одной линии и служащее для совмещения торцевых кромок изделий. Выделяют внутренние и наружные центраторы. Для работы с трубами большого диаметра предназначен звенный центратор (на картинке). Для домашних мастеров подойдут центраторы-струбцины. Обеспечение соосности изделий небольшого диаметра можно добиться с помощью самодельного устройства, состоящего из уголков и приваренных к ним струбцин.

  • Магнитные угольники предназначены для соединения труб под нужным углом.

• щетка с металлическими ворсинками или наждачная бумага для зачистки изделий.

Данный метод подойдет для сварки труб различной толщиной и сечением. Исключением является изделия с толщиной стенок свыше 4 мм. Такие детали требуют предварительной подготовки.

Торцы труб пред свариванием следует зачистить и обезжирить.

Также перед работами необходимо правильно выбрать электрод. Трубы с толщиной стенок менее 4 мм. следует варить стержнями с диаметром 2-3 мм. Сила тока – 50-60 А.

О том, какие электроды для сварки профильной трубы следует использовать, мы расскажем далее.

Тонкостенные детали свариваются без формирования кромок и с минимальным зазором.

Сварка может выполняться в нижнем, горизонтальном или вертикальном положениях.

Исполнитель должен учесть все нюансы и применить качественное оснащение и материалы. Тогда можно легко справиться и правильно варить профильные трубы электросваркой.

Электродуговая сварка в среде защитного газа осуществляется неплавящимся электродом, используется довольно часто. Данная технология предназначена для соединения тонкостенных изделий. Предварительная подготовка деталей включает очистку и обезжиривание рабочей поверхности.

Затем нужно верно подобрать диаметр вольфрамового электрода. При толщине стенок трубы не более 2 мм. рекомендуется применять стержни диаметром 1 мм., для стенок толщиной более 2 мм. – 1,6 мм.

Диаметр сварочной проволоки также зависит от толщины основного изделия, соотношение следующее: толщина 1 мм. – диаметр 1,0-1,5 мм., толщина 2 мм. – диаметр 2,0-2,5 мм.

Кроме расходных материалов, исполнителю понадобится сварочное оборудование: источник питания (трансформатор/инвертор), блок питания, горелка и газовая аппаратура: баллон с газом, редуктор и шланги.

Электрод нужно держать близко к сварочной ванне. Чем короче дуга, тем лучше будет проваривание и качественнее соединение.

Передвижение проволоки и прутка должно выполняться исключительно вдоль шва, недопустимы поперечные движения.

Расход газа не должен превышать 12 л/мин.

Сила тока варьируется в диапазоне от 50 до 120 А (в зависимости от толщины стенок свариваемых труб).

Окончание сварочного процесса проводится путем понижения силы напряжения. Подача газа прекращается через 10-15 секунд после отключения подачи электричества.

Газовая сварка профильного проката проводится с помощью следующего оборудования:

• баллоны с кислородом и ацетиленом;

• редуктор;

• горелка;

• присадочные прутки;

• шланги для подачи газа в горелку.

Суть процесса данного вида сварки заключается в нагреве рабочей зоны и подачи в нее присадочного материала, который расплавляется и заполняет зазор.

Если толщина стенок профильного проката не превышает 4 мм., то кромки можно не формировать.

Выделяют две технологии:

• слева направо (правый способ) подразумевает движение присадки за горелкой. Плюсы: зона сваривания хорошо прогревается; исполнитель видит рабочую зону, что повышает производительность и уменьшает расход газа. Такая техника подойдет для изделий с толщиной стенок свыше 5 мм.

• справа налево (левый способ) применяется для тонкостенного проката – проволока движется впереди горелки.

Контактная сварка в большинстве случаев применяется в производственных условиях. Высокая стоимость специального оборудования и сложность процесса практически исключает возможность использования данного способа в домашних условиях. Сваривание выполняется за счет давления электродов на изделия при одновременном пропускании тока. Рабочий процесс проводится без использования присадочных материалов. Главные преимущества: надежность и неразъемность соединения.

Сварка профильной трубы инвертором

Дуговая сварка профильного проката инвертором по праву считается самым надежным и простым способом. Сварочные аппараты данного типа применяются для бытовых и производственных работ. Популярность инверторов обусловлена их доступной стоимостью, компактными габаритами, небольшой массой.

Сварка профильных труб инвертором для начинающих мастеров станет идеальным вариантом. Так как оснащение подобного типа предоставляет возможность применять импульсный режим.

Инверторный сварочный аппарат подойдет для работы с изделиями, толщина стенок которых значительно варьируется. Сварка тонкостенных профильных труб инвертором осуществляется при напряжении силой в 50-60 А. Увеличение напряжения происходит при работе с более толстостенными изделиями.

Возбуждение электрической дуги выполняется посредством контакта плавящегося электрода и основного металла. Покрытие расходника начинает гореть. Часть обмазки расплавляется, переходит в жидкое состояние и покрывает расплавленный металл, другая часть превращается в газы и предотвращает контакт рабочей зоны и атмосферного воздуха.

Преимущества инверторной сварки:

• исключение залипания электрода;

• постоянство тока инвертора гарантирует стабильность дуги и хорошее качество шва.

Следуя вышеперечисленным сведениям, можно легко понять, как правильно варить профильную трубу.

Какими электродами варить профильную трубу

Сварочные электроды ОЗС-6

Профильные трубы производятся из углеродистых и низколегированных сталей, поэтому следует применять следующие марки электродных стержней:

АНО-4 – самая распространенная марка; электроды отличаются универсальностью, подходят для работы с оборудованием различного типа, не нуждаются в прокалке.

МР-3С используются, когда исполнителю нужно получение качественного шва с повышенными требованиями к его свойствам.

УОНИ-13/55 чаще используются профессиональными сварщиками.

ОЗС-12 обеспечивают хорошее качество соединения. Основной недостаток – слабая устойчивость к влаге.

Вышеуказанная информация поможет определить, каким электродом варить профильную трубу 20х40 и другие форматы данного проката.

Сварка профильной трубы встык

Тавровое соединение труб не вызывают у исполнителей каких-либо проблем. Однако сварить профиль встык для начинающих сварщиков достаточно проблематично.

Так как здесь есть определенные требования:

• нужно сделать прихватки по углам сечения, поправить стыковку и сделать обварку по всему периметру;

• тонкостенные изделия проваривают за один проход, толстостенные – в несколько;

• дугу следует вести так, чтобы металл не проседал, а кромки успевали оплавляться;

• заканчивать сваривание необходимо так, чтобы край шва совпадал с первоначальным внахлестом.

Сварка тонкой профильной трубы

Как мы уже писали ранее, работа с металлом малой толщины – трудоемкий и сложный процесс. Поэтому у исполнителей часто возникает вопрос: какими электродами варить профильную трубу 2 мм.? Такой прокат считается тонкостенным, поэтому для его сваривания следует использовать расходники малого диаметра, составляющего 1,5-2 мм.

Технологию электросварки рекомендуется применять высококвалифицированным сварщикам. Дуговое сваривание требует правильного определения режима сварки, сила тока не должна превышать 60 А. При этом следует использовать электроды АНО-21 или МР-3С.

Также для сваривания тонкостенного профильного проката применяются следующие методы: неопытные мастера предпочитают режим “точками”, то есть, с отрывом. Следовательно, сварка профильной трубы 2 мм инвертором является оптимальным вариантом для начинающих профессионалов.

Некоторые профессионалы не рекомендуют применять газовую сварку. При использовании данной технологии велика вероятность прожечь изделие.

Как сварить профильные трубы под 90 градусов

Чтобы получить при сваривании идеально прямой угол исполнителю нужно иметь подобный опыт и точно следовать технологии. Существует несколько важных моментов, которые помогут определить, как сварить профильную трубу под 90 градусов:

• прежде всего, трубы необходимо обрезать;

• работа должна проводиться на ровной поверхности;

• для фиксации угла можно использовать специальные приспособления (магнитные угольники) или подручные средства (уголки или косынки);

• сваривание осуществляется поэтапно: вначале выполняется черновое соединение; затем исполнитель удостоверяется, что угол в 90 градусов соблюден; после проводится сварка начисто.

При сварке прожигает профильную трубу: что делать?

Прожигание изделия чаще всего возникает при работе с тонкостенными профильными трубами. Чтобы этой проблемы не возникало необходимо правильно выбирать диаметр электрода, который не должен превышать 1,5 мм. Также нужно использовать малые величины тока, при этом полярность должна быть обратной.

Также исполнитель может прожечь изделие, применив неподходящий способ сваривания.

Дефекты сварки часто возникают у неопытных сварщиков, обладающих недостаточным опытом. Поэтому новичкам необходимо четко следовать рекомендациям и советам.

Как правильно сваривать профильные трубы своими руками: рекомендации профессионалов

Чтобы сварочный процесс прошел без форс-мажорных обстоятельств, нужно следовать некоторым советам:

• правильный выбор температурного режима сваривания, зависящего от толщины стенок, позволит избежать деформации и прожига профиля;

• если важно сохранение внутреннего просвета трубы, следует тщательно избегать попадания расплавленного металла внутрь трубы;

• при торцевом соединении на углах профиля возникает высокое напряжение;

• для получения практики можно потренироваться свариванию труб на ненужных деталях или отрезках.

Данная статья поможет новичкам в сварочном деле узнать, как правильно сваривать профильную трубу, и выполнить работы на высоком уровне.

Источник

Технологии сварки неповоротных стыков труб Особенности и характеристики профильных труб

Пустотелый прокат различного профиля производится из низкоуглеродистых или низколегированных сталей. По сечению профиль подразделяется на:

• овальный;

• плоскоовальный;

• многогранный;

• прямоугольный;

• квадратный.

Наибольшей популярностью пользуется квадратная труба из-за равномерно распределённых ребер жесткости и легкости монтажа. Из нее выполняют лестничные перила, уличные конструкции, каркасы ворот, теплиц, элементов городской среды: беседок, скамеек, игрового инвентаря. Пустотелый прокат при низком удельном весе отличается большой прочностью, металлоконструкции способны выдерживать большие динамические и статические нагрузки, если качественно выполнен стык.

Виды сварочных соединений профильных труб

Выбор метода и температурного режима обусловлен толщиной стенок труб, так как деформационное напряжение у профиля выше, это особенно актуально для торцевого крепления, важно, чтобы конструкцию не повело.

1. Дуговая, применяется для проката со стенкой от 2 до 6 мм.

2. Газовая, не применяется для тонкостенного проката из-за быстрого расплава стали с последующей деформацией.

3. Контактная, требует специального оборудования.

Электродуговая сварка

Такой метод позволяет создавать крепеж в любых, даже труднодоступных частях конструкции. Для работы необходимо использовать электроды и аппарат. Работу реально выполнить своими руками, основные ее этапы:

1. При касании электродом металла появляется дуга, в этот момент необходимо быстро отвести руку с держателем от рабочей зоны;

2. Плавными движениями постепенно наплавляют шов, важно, чтобы металл не скапывал, а растекался по поверхности равномерно;

3. Процесс спайки непрерывный, пауза делается только при смене электрода.

4. В финишной точке шва, чтобы не было трещин на металле, оставляют дугу на пару секунд, только затем отводят руку.

Возможные виды крепления электросваркой:

• тавровое;

• двух поверхностей внахлест;

• под углом;

• стыковое.

Выбираем электроды для дуговой сварки

Они бывают двух видов:

• образующие расплав при температуре дуги, таким электродом заполняют пространство между кромок;

• жаропрочные, не расплавляющиеся от температуры дуги, в этом случае необходимо дополнительно применять припои.

• сварка инвертором осуществляется электродами типа ОЗЛ, пригодными для нержавеющих сталей;

• какими электродами варить 2 мм профиль – только неплавящимися вольфрамовыми, с сечением не выше 1,5 мм;

• для стенки от 2 до 3 мм нужен 2 мм электрод;

• если толщина от 4 до 6 мм, выбирают 4-х миллиметровые следующих марок: УОНИ-13/55 с основным видом обмазки; МР-3, они легко зажигаются; АНО – универсальные.

Газовая сварка

Поверхности варятся при возгорании смеси ацетилена и кислорода, шов образуется за счет флюса и сварочной проволоки. Газовая сварка используется только для профиля со средней и толстой стенкой, при соединении тонкостенных профилей возможно прогорание и деформация шва. Описание процесса:

1. На свариваемые поверхности наносят флюс;

2. Присадочная проволока при сваривании тонких стенок вводится в разогретый шов справа налево за горелкой, для толстостенных швов в обратном направлении, до нагрева металла;

3. Образовавшийся стык освобождают от окалины, проводят его зачистку, делают антикоррозионную обработку.

Контактная сварка

Этот способ считается наиболее надежным, основан на молекулярном скреплении двух стенок трубы. Слои металла разогреваются насквозь электрической дугой, затем путем сжатия образуется диффузионный слой однородной структуры. Такой вид сварки требует специального оборудования, поэтому в быту не встречается.

Полезные советы

Качество соединения зависит от соблюдения технологии. Необходимо учитывать особенности подготовки поверхности: ее необходимо обезжирить, зачистить, проверить ровность кромки, со стенок свыше 4 мм для дуговой предварительно снимают фаску. При газовой горелку не держат в определённом положении, а раскачивают.

Как сварить профильную трубу под 90 градусов

Для правильного распределения нагрузки при монтаже конструкции делается расчет сварки углом по специальным формулам. Чаще при монтаже делается соединение под 90°.

Как правильно варить профиль под прямым углом:

1. Нужна ровная поверхность, на ней укладывают фрагменты конструкции.

2. Затем правильно делаются срезы, для точности используют магнитные угольники, косынки.

3. После подготовки поверхности узел фиксируется.

4. Прихватывается в нескольких точках, только после этого делается основной шов.

Как варить тонкие трубы

Важно понимать, что нужно делать, чтобы не прожечь трубу:

• не использовать газовый метод;

• при дуговой сварке правильно выбирать электроды;

• сила тока для сваривания тонкостенных профилей не должна быть выше 60 А;

• удобно применять технику отрыва – делать точечный шов;

• «вкладыши» обеспечивают ровного стыковое скрепление без прожогов.

Сварка встык

Для прочного соединения сначала рекомендуют в нескольких местах прихватить профиль. Обварка тонких стенок делается однократным проходом, толстые проходят электродом многократно.

Сварка труб под углом 45 градусов

Выполнение сварки трубных изделий, располагающихся под углом 450, имеет некоторые особенности. В частности речь идет о пространственном положении шва, учитывая определенный угол. Выполнять работы такого типа могут универсальные мастера, выполняющие различными навыками сварки. Первый валик создается посредством электрода под прямым углом.

Шов формируется при непрерывном заполнении второго слоя. После этого сразу переходят к проплавке первого слоя. Выполнив сварку с постоянным применением электрода, требуется провести фиксацию трубы для создания горизонтально и вертикально расположенных швов. В этом случае сварочный слой с лицевой стороны не является плоским, если сравнивать с остальными валиками.

Вертикальное соединение металлических труб посредством дуговой ручной сварки осуществляется аналогично сварке в горизонтальном положении. Отличительной особенность первого способа можно назвать использование метода, осуществление которого подразумевает применение поступательного движения электродов. Следовательно, требуется постоянно регулировать угол наклона электродов относительно шва, который проходит вдоль всего периметра свариваемого трубного изделия.

Разновидности угловых стыков

Основной нормативный документ, которым регламентируется сварка труб под углом – ГОСТ 16037-80 – утверждает, что помимо пяти способов сварки тройников (крестовин) существует еще и восемь способов стыковки секторов в отводе (элементов в колеи).

Причем угловое сопряжение, предполагающее стыковку магистралей, как под прямым, так и под острым или тупым углом, реализуется с помощью следующих разновидностей стыков:

Стыковка мегистрали под острым углом

• Углового соединения труб одного диаметра, без скоса кромок, односторонним сварочным швом. Обозначение по ГОСТ – У16. При этом кромки труб стачиваются и подгоняются друг под друга практически без зазора, а проекция линии сопряжения напоминает треугольник.

• Углового соединения трубы и штуцера (отростка или приварка), без раздела, односторонним сварочным швом, Обозначение по ГОСТ – У17, У18. Проекция сварочного стыка похожа на полуокружность. Кромки подгоняются друг под друга с минимальным зазором.

• Углового соединения со скосом кромок, односторонним швом, обозначаемого шифром У19. Линия сопряжения похожа на сектор окружности. Кромки нижней трубы практически не обрабатываются. Раздел (фаску) снимают только с верхней трубы.

• Углового соединения со скосом кромки на цилиндрическом усе, выполняемого односторонним швом (шифр У20). Проекция линии сопряжения похожа на сектор дуги, а кромки нижней трубы практически не обрабатываются.

• Углового соединения с разделом, на односторонней прокладке, с размещением кольцеобразного вкладыша внутри трубы. Шов заделывается с внешней стороны и маркируется на сборочных чертежах как У21.

Сварка квадратных труб под углом производится по тем же правилам. А вот секторная сборка отвода (колена) выполняется немного по-другому.

В данном случае используют следующие типы сварочных швов:

Секторная сборка отвода

• Без скоса (раздела) кромок, когда стыкуемые сектора соединяют встык или с помощью втулки (съемной подкладки), вводимой с внутренней стороны. При этом накладывается односторонний шов.

• С односторонним скосом кромки, предполагающим точную обработку торца только одного сектора. Причем подобный стык можно обустроить и с помощью съемной прокладки и без нее.

• Со скосом кромок, предполагающим относительную точность формы торцов трубы. В данном случае можно использовать две разновидности подкладки – цилиндрическую и кольцеобразную. Причем образующая скос фаска может нарезаться, как с внутренней, так и с наружной стороны кромок. То есть, односторонний шов будет накладываться как с внутренней, так и с внешней стороны трубы, образуя сварные соединения под острым и тупым углом.

• Со скосом кромок по наружной стороне и расточкой (развальцовкой) внутренней поверхности торца стыка. Причем согласно ГОСТ существует шесть вариантов внутренней расточки кромок.

Разумеется, подобное разнообразие предполагает использование различных техник и способов сварки: от классического электродугового варианта, до газовой пайки.

Показания к применению

Газовая сварка труб

Электродуговая, аргонодуговая или газовая сварка без скоса кромок начинается с подгонки торцов. Максимальная величина зазора между трубами, в данном случае – 1,5 миллиметра, а минимальная – 0,5 миллиметра. Причем, подобная техника используется лишь на трубах с толщиной стенки от 1 до 6 миллиметров. Сам процесс начинается с прихватывания углового сопряжения точечными швами, с последующей правкой положения труб и кольцевой сваркой стыка снаружи.

Угловое сопряжение с односторонним торцом предполагает образование фаски под углом 50 градусов. А двусторонний раздел предполагает образование двух фасок, под углом 30 градусов. Зазор между кромками в первом случае 1-2 миллиметра, а во втором случае 2-5 миллиметров. То есть, о точности торцов можно практически не заботиться. Толщина стенок стыкуемых таким способом труб колеблется в пределах от 2 до 20 миллиметров.

Угловое сопряжение со скосом кромок и разделом предполагает стыковку труб с толщиной стенок от 6 до 60 миллиметров. При этом ширина раздела колеблется в пределах от 18 до 48 миллиметров. Разумеется, такие габариты предполагают особую технику заполнения сварочной ванны.

Содержание

1. Первый способ сварки поворотного стыка

2. Второй способ сваривания труб с поворотом стыком

3. Третий способ. Сварка поворотных труб большого диаметра

4. Видео: сварка поворотных стыков труб

5. Сварка поворотных стыков с диаметром трубы менее 200мм

Провар корня шва выполняют электродами, диаметром 2-4мм. Высота первого шва составляет, как правило, 3-4мм. Для выполнения второго и последующих слоёв выбирают электроды большего диаметра и при повышенной силе тока. Первый и второй слои шва можно выполнить несколькими способами, которые рассмотрены ниже.

Особенности и характеристики профильных труб

Пустотелый прокат различного профиля производится из низкоуглеродистых или низколегированных сталей. По сечению профиль подразделяется на:

• овальный;

• плоскоовальный;

• многогранный;

• прямоугольный;

• квадратный.

Наибольшей популярностью пользуется квадратная труба из-за равномерно распределённых ребер жесткости и легкости монтажа. Из нее выполняют лестничные перила, уличные конструкции, каркасы ворот, теплиц, элементов городской среды: беседок, скамеек, игрового инвентаря. Пустотелый прокат при низком удельном весе отличается большой прочностью, металлоконструкции способны выдерживать большие динамические и статические нагрузки, если качественно выполнен стык.

Виды сварочных соединений профильных труб

Выбор метода и температурного режима обусловлен толщиной стенок труб, так как деформационное напряжение у профиля выше, это особенно актуально для торцевого крепления, важно, чтобы конструкцию не повело.

1. Дуговая, применяется для проката со стенкой от 2 до 6 мм.

2. Газовая, не применяется для тонкостенного проката из-за быстрого расплава стали с последующей деформацией.

3. Контактная, требует специального оборудования.

Электродуговая сварка

Такой метод позволяет создавать крепеж в любых, даже труднодоступных частях конструкции. Для работы необходимо использовать электроды и аппарат. Работу реально выполнить своими руками, основные ее этапы:

1. При касании электродом металла появляется дуга, в этот момент необходимо быстро отвести руку с держателем от рабочей зоны;

2. Плавными движениями постепенно наплавляют шов, важно, чтобы металл не скапывал, а растекался по поверхности равномерно;

3. Процесс спайки непрерывный, пауза делается только при смене электрода.

4. В финишной точке шва, чтобы не было трещин на металле, оставляют дугу на пару секунд, только затем отводят руку.

Возможные виды крепления электросваркой:

• тавровое;

• двух поверхностей внахлест;

• под углом;

• стыковое.

Выбираем электроды для дуговой сварки

Они бывают двух видов:

• образующие расплав при температуре дуги, таким электродом заполняют пространство между кромок;

• жаропрочные, не расплавляющиеся от температуры дуги, в этом случае необходимо дополнительно применять припои.

• сварка инвертором осуществляется электродами типа ОЗЛ, пригодными для нержавеющих сталей;

• какими электродами варить 2 мм профиль – только неплавящимися вольфрамовыми, с сечением не выше 1,5 мм;

• для стенки от 2 до 3 мм нужен 2 мм электрод;

• если толщина от 4 до 6 мм, выбирают 4-х миллиметровые следующих марок: УОНИ-13/55 с основным видом обмазки; МР-3, они легко зажигаются; АНО – универсальные.

Газовая сварка

Поверхности варятся при возгорании смеси ацетилена и кислорода, шов образуется за счет флюса и сварочной проволоки. Газовая сварка используется только для профиля со средней и толстой стенкой, при соединении тонкостенных профилей возможно прогорание и деформация шва. Описание процесса:

1. На свариваемые поверхности наносят флюс;

2. Присадочная проволока при сваривании тонких стенок вводится в разогретый шов справа налево за горелкой, для толстостенных швов в обратном направлении, до нагрева металла;

3. Образовавшийся стык освобождают от окалины, проводят его зачистку, делают антикоррозионную обработку.

Контактная сварка

Этот способ считается наиболее надежным, основан на молекулярном скреплении двух стенок трубы. Слои металла разогреваются насквозь электрической дугой, затем путем сжатия образуется диффузионный слой однородной структуры. Такой вид сварки требует специального оборудования, поэтому в быту не встречается.

Варианты способов сварки угловых швов

К примеру, сварка угловых швов обеспечивает наиболее благоприятные условия создания полного провара корня сварного соединения по всей его длине. Технологическое выполнение задачи похоже на создание стыковой сварной сварки с V-образным разделением. Сварное соединение формируется между поверхностями V-образной формы подходящим сварочным аппаратом.

Угловые швы в процессе сварки требуют особенно тщательную сборку соединяемых деталей. Это нужно для обеспечения максимально возможного зазора между ними. Чем это расстояние меньше, тем большая вероятность попадания в него металла в жидком состоянии.

V-образные сварные соединения выполняются без скоса кромок, если металл толщиной менее 14 мм. Кроме того, от свариваемой толщины металла зависит выбор вариантов ручной дуговой сварки.

Рекомендуемые варианты скошенных сборок могут быть следующими:

• габариты металла — 4-6, катет сварного шва — 5 мм, проводящая часть– 5 мм, 250-300А;

• габариты металла — 6-8, катет — 6 мм, проводящая часть — 6 мм, 300-350А;

• габариты металла — 10-14, катет — 8 мм, проводящая часть — 8 мм, 480-560А.

Как показывает практика, сваривание вертикальным катодом не всегда возможно в нижнем положении. При отсутствии такой возможности V-образные стыки варят наклонной составляющей частью. Этот способ работы отличается отрицательными характеристиками. К примеру, наклонным проводником практически невозможно получить качественный провар наплавляемых стыков.

Это возможно из-за того, что разгоряченная жидкость постоянно стекает с поверхности, установленной вертикально. Процесс получения неразъемного соединения наклонным электродом затруднителен в односторонних швах трубопроводов. Непроваренная кромка может стать следствием образования трещин. Исключаются подобные дефекты двухсторонней разделкой кромок.

Полезные советы

Качество соединения зависит от соблюдения технологии. Необходимо учитывать особенности подготовки поверхности: ее необходимо обезжирить, зачистить, проверить ровность кромки, со стенок свыше 4 мм для дуговой предварительно снимают фаску. При газовой горелку не держат в определённом положении, а раскачивают.

Как сварить профильную трубу под 90 градусов

Для правильного распределения нагрузки при монтаже конструкции делается расчет сварки углом по специальным формулам. Чаще при монтаже делается соединение под 90°.

Как правильно варить профиль под прямым углом:

1. Нужна ровная поверхность, на ней укладывают фрагменты конструкции.

2. Затем правильно делаются срезы, для точности используют магнитные угольники, косынки.

3. После подготовки поверхности узел фиксируется.

4. Прихватывается в нескольких точках, только после этого делается основной шов.

Как варить тонкие трубы

Важно понимать, что нужно делать, чтобы не прожечь трубу:

• не использовать газовый метод;

• при дуговой сварке правильно выбирать электроды;

• сила тока для сваривания тонкостенных профилей не должна быть выше 60 А;

• удобно применять технику отрыва – делать точечный шов;

• «вкладыши» обеспечивают ровного стыковое скрепление без прожогов.

Сварка встык

Для прочного соединения сначала рекомендуют в нескольких местах прихватить профиль. Обварка тонких стенок делается однократным проходом, толстые проходят электродом многократно.

Техника сварки Т-образных соединений

Чтобы получился правильный сварочный шов, нужно одну плоскость поставить горизонтально, а другую — вертикально. Сварка углового шва должна производиться строго под прямым углом. Если вертикальное свариваемое изделие не толще 12 мм, то дополнительной обработки оно не требует. Единственно, нужно смотреть, чтобы нижняя кромка вертикального изделия была обрезана максимально ровно, и зазор стыка не имел больше 2 мм.

В сварочной конструкции тавровых соединениях все детали имеют важное значение, точнее их толщина. Так, например, если вертикальное изделие имеет толщину от 12 до 25 мм, то нужно сделать подготовку в V-образной форме. Если вертикальный лист от 25 до 40 мм толщиной, то скосы кромок нужно обрезать U- образной формы только с одной стороны. А если толщина — больше 40 мм, то делается обрез по обе стороны V- образной формы.

Опасно, когда шов имеет не проваренную одну из сторон или не проваренный угол. Поэтому в процессе сварки углового шва электрод нужно расположить так, чтобы он оказался в плоскости, которая делит угол пополам. А концом электрода выполняются колебательные движения, чтобы расплавились кромки металла. Нужно обязательно заранее определить, чтобы длина сварочного шва была соразмерной углу между изделиями.

Особенности конструкции, преимущества, характеристики

Профильные трубы квадратного сечения обладают высокой прочностью на излом и сгиб, при этом такие изделия легче на 20—25%, удобны при монтаже любых конструкций, за счёт большой площади соприкосновения.

Основные размеры регламентируются ГОСТом — это ширина, высота, длина профиля, а также толщина стенок.

По методике изготовления профтрубы подразделяются на три основные категории:

1. Холоднотянутые с толщиной стенок в пределах 1—8 мм.

2. Горячего катанья — 4—14 мм.

3. Шовные, изготавливаемые с использованием сварки — 1—5 мм.

Первые два варианта не имеют швов, поэтому могут использоваться не только для изготовления ажурных конструкций, но и для сварки трубопроводов.

Преимущества:

• лёгкий монтаж;

• замена тяжёлых элементов из числа профильной арматуры из-за более низкой стоимости;

• квадратная и прямоугольная форма обеспечивает лёгкую погрузку и перевозку, а также складирование в местах хранения;

• высокая стойкость к статическим нагрузкам, деформации и температурным колебаниям;

• при помощи профильных труб возможны нестандартные решения в архитектуре.

Почему используют альтернативный вариант?

Причин тому, что используется соединение металлических труб без сварки и резьбы очень много, и самые распространённые это:

• Очень высокая цена проведения сварочных работ. Если нужно производить стыкование незначительного количества элементов, применение сварочного оборудования будет нецелесообразным.

• Сложные характеристики работ. Очень часто в строительном сегменте отсутствуют условия проведения достойных сварочных работ, это стеснённые помещения, а также технический фактор – отсутствие электроэнергии, без которого не сможет работать ни один сварочный аппарат.

• Отсутствие мобильности. В некоторых ситуациях, например, имеется прорыв трубы или срочно нужно заменить стояк газоснабжения, нет времени искать и доставлять сварочное оборудование. Только в этом случае можно прибегнуть к врезке в металлическую трубу без сварки.

Это основные факторы, которые влияют на проведение работ, связанные с отсутствие и необходимостью использования технологического сварочного оборудования.

Способы и методы соединения

Сварка профтрубы осуществляется несколькими способами, которые имеют особенности, поэтому поговорим подробно о каждом.

Электродуговой вариант

Большая популярность метода объясняется такими причинами: простое использование, качество шовного соединения, возможность сварки в труднодоступных местах, легко найти оборудование и сопутствующие материалы в торговой сети. Для успешной работы понадобится:

1. Трансформаторное или инверторное оборудование.

2. Электроды разного сечения.

3. Средства защиты.

4. Приспособления для проведения сварочных работ, к которым относятся — механизм центровки; магнитные угольники, чтобы установить нужный угол соединения; металлическая щётка для зачистки торцов.

Электроды подбираются соотносительно толщине стенки профильной трубы, например, если она не более 4 мм, то применяются стержни с диаметром 2—3 мм.

Инверторный

Оборудование обладает компактными габаритами и малой массой, стоимость намного выше обыкновенного оборудования, но инвертор быстро окупается и позволяет работать в домашних условиях, а исполнителю необязательно иметь навыки профессионального сварщика, т. к. в изделии присутствует импульсный режим.

Сварку профильной трубы с толщиной стенки в 2 мм проще осуществлять при помощи инвертора, сила тока при этом варьируется в диапазоне 50—60 А. Напряжение надо повышать при соединении изделий с более толстыми стенками. Горение дуги стабильное, не стоит опасаться залипания электрода, т. к. в оборудовании встроена система, исключающая такие негативные проявления.

При помощи газа

Процесс проводится с участием такого оборудования:

• баллоны, заполненные ацетиленом и кислородом;

• редукторы с манометрами, позволяющими контролировать расход газа;

• установленного образца газовая горелка;

• шланги для подачи газа;

• проволока с припоем.

Соединение производится путём расплавления кромок и заполнения промежутка между деталями расплавленным металлом с припоем.

Контактная

Сварка квадратных труб по контактной методике применяется на производстве, т. к. высокая цена на оборудование и сложности проведения процесса не позволяют использовать этот метод дома или в небольших мастерских. Прочность и большая надёжность соединения достигается сильным сдавливанием электродами с одновременным пропусканием разряда, при этом присадки не используются.

Сварка газовых труб под давлением

Сварка специальных газовых труб для транспортировки содержимого с высоким давлением предъявляет повышенные требования к процессу.

Технология сварки газовых труб

Особенности сварки труб для транспортировки составов с высоким давлением определяют двумя характеристиками:

1. Толстые стенки и небольшой диаметр.

2. Агрессивное воздействие транспортируемых газов.

Трубы до 10 см в диаметре варятся вручную, свыше – при помощи полу- или автоматической сварки с ручной подваркой корня шва. При диаметре более 6 см используют специальные кольца. Сварной шов делают многослойным – от 4 слоев и выше в зависимости от нагрузки на трубопровод и характеристики материала. После выполнения работ проводится обязательный осмотр – дефектоскопия внутри и снаружи места сварки.

Советы профессиональных сварщиков

Профиль сваривают под любым, удобным углом, используя при этом все разрешённые ГОСТом методики соединения.

Какие использовать электроды?

Профессиональные исполнители советуют использовать следующие марки:

• АНО-4 — распространенная и универсальная марка, не надо прокаливать перед использованием, подходят для работы с разным сварочным оборудованием;

• МР-3С надо использовать, когда к шву предъявляются повышенные требования по качеству;

• профессионалы используют марку УОНИ-13/55;

• хорошее качество соединения обеспечивают изделия ОЗС-12, но у них отсутствует устойчивость к сырости.

Данные рекомендации касаются профильной трубы с размерами 20х40 мм.

Выбор режима

Здесь надо учитывать следующие параметры:

1. Сила, полярность и род тока (постоянный или переменный).

2. Скорость проводки электрода.

3. Диаметр и угол наклона.

4. Напряжение сварочной дуги.

Для максимальной эффективности соединения исполнитель должен в каждом конкретном случае использовать наивысшие показатели силы тока, но помнить, что превышение снижает качество шва.

Методом в стык

Для проведения такого режима сварки существуют следующие требования:

• вначале делается прихватка по углам конструкции, затем проверяется точность стыковки, а затем уже обвариваются стыки по всему периметру;

• изделия с тонкими стенками проваривают за один раз, а толстостенные — в несколько проходов;

• дугу ведут с такой скоростью, чтобы металл не проседал, но кромки успевали оплавиться.

Проварку одного стыка заканчивают таким образом, чтобы край шва совпадал с первоначальным и был выполнен внахлёст.

Для тонкостенных изделий

Как варить электродом 2 мм тонкий металл профтрубы — такой прокат относится к тонкостенному виду и соединяется при помощи электродов диаметром от 1,5 до 2 мм, к сварочным работам допускаются исполнители с большим опытом работы. Сила тока — не выше 60 ампер, используются изделия марки МР-3С или АНО-21. Начинающим сварщикам тонкостенные профили надо варить при помощи инвертора.

Под прямым углом

Чтобы добиться при сварке профиля точного угла под 90 градусов, надо иметь опыт и соответствующие вспомогательные инструменты. Существует такая методика проведения работ:

1. Профильные трубы разрезаются на части нужной длины.

2. Все работы выполняются на ровной поверхности.

3. Для надёжной фиксации используются магнитные угольники или подручные средства.

4. Соединение выполняется поэтапно с обязательной проверкой угла соединения.

Вначале соединяемые изделия прихватываются, затем измерительным инструментом уточняется угол, если всё в порядке, то производится сварка профиля по периметру.

Устранение прожога

Такие негативные последствия сварки возникают при соединении тонкостенных профильных труб, чтобы предотвратить прожог металла, надо точно подбирать диаметр электрода и устанавливать малые величины сварочного тока, а полярность применять обратную. Аналогичные дефекты появляются из-за неопытности исполнителя.

Приварка пластины к трубе вертикального положения

Сварку производить «углом назад». 1-й валик должен быть по полноте «нормальным» с максимальным проплавом и минимальным по сечению.

Второй валик выполняется электродом диаметром 4 мм на сварочном токе в среднем или максимальном диапазоне в зависимости от толщины металла.

«Замок» второго валика не должен совпадать с «замком» первого валика.

В зависимости от заданного катета выбрать скорость продвижения электрода. Сварку производить без манипулирования, используя длину дуги (короткую или среднюю). Электродом диаметром 4 мм (со средним покрытием по толщине, марки: УОНИИ, MР, АНО и др.) равномерный катет на обе кромки в один проход можно выполнить максимальным в 7-8 мм. Если требуется выполнить катет более 8 мм, необходимо сварку произвести в несколько проходов. Третий валик выполнить на основание, как в нижнем положении, добившись плавного начала валика. При подходе к началу валика обить шлак и если крутое и высокое начало — произвести механическую зачистку или подрубку. Остановка перед началом валика не должна быть менее 15 мм. Переплавив начало третьего валика и не обрывая дуги, подняться на третий валик и начать выполнять четвертый так, чтобы нижний край жидкой ванны соединялся с вершиной третьего валика и образовывал на наружной поверхности заданную форму шва