Сварка профильной трубы: правила формирования надежного соединения

Содержание

• 1 Особенности процесса
  • 1.1 Плюсы профильной трубы
  • 1.2 Основные затруднения
• 2 Методика работы
  • 2.1 Подготовка конструкций
  • 2.2 Дуговая сварка
  • 2.3 Газовая сварка
• 3 Вывод

Сварка профильных труб своими руками является куда более сложной задачей, чем это может показаться на первый взгляд. На самом деле даже человеку, хорошо владеющему сварочным аппаратом, придется очень постараться, чтобы получить надежную конструкцию, соответствующую заданным габаритам. Что уже говорить о новичках, которые только осваивают эту технологию?

Однако справиться с таким заданием все же можно, и кроме практики (без нее никуда!) для обеспечения приемлемого результата необходима фундаментальная теоретическая подготовка.

Монтировать такие детали можно несколькими способами

Особенности процесса

Плюсы профильной трубы

Преимущества материала позволяют возводить самые сложные конструкции

Достоинства профилированных стальных изделий в качестве сырья для сварных конструкций вполне очевидны:

• Во-первых, трубы производятся по стандартным размерам, что существенно облегчает их совмещение, особенно при торцевом соединении.
• Широкий ассортимент сечений позволяет подобрать детали для любой конструкции. Так что если мы захотим, например, сварить ворота из профильных труб, то без труда найдем элементы и для стоек, и для каркаса, и для заполнения.
• Еще один плюс — равномерная толщина металла. Это очень важно именно при сварке, поскольку во много определяет надежность шва.
• Наконец, очень удобным является то, что работать нам придется с уже выровненной кромкой и достаточно гладкими поверхностями. При производстве профильной трубы существуют достаточно строгие допуски, и обычно отклонения не превышают долей миллиметра.

Комбинация круглых и профилированных деталей также возможна

Основные затруднения

Однако сам процесс сварки труб квадратного и прямоугольного сечения включает целый ряд нюансов:

• Во-первых, при нагреве изделия изменяется его конфигурация, зачастую куда сильнее, чем у круглой трубы. Часто это приводит к тому, что вся конструкция деформируется, причем направление и степень деформации определяется размещением и количеством сварных швов.
• Во-вторых, при торцевом соединении возможно образование областей повышенного напряжения на углах. Связано это со сложностью формирования на этих участках валиков из расплавленного металла и неравномерным прогревом.
• Кроме того, такая методика монтажа может привести к частичному перекрытию просвета трубы раскаленным и затем застывшим металлом. Если вам важно, чтобы детали оставались пустотелыми – учитывайте такую возможность.

Чтобы деталь не «повело», ее нужно фиксировать

Естественно, настоящих мастеров эти сложности обычно не останавливают. Так что после внимательного изучения технологии и отработки навыков на практике варить профиль можно «на ура».

Методика работы

Подготовка конструкций

Успех мероприятия во многом зависит от того, насколько качественно мы к нему подготовимся. Например.

Перед тем, как сварить калитку из профильной трубы, стоит выполнить такие операции:

• Для начала подбираем детали с необходимой длиной и сечением. Подрезку по размеру стоит делать с помощью пилы по металлу, а не сварочного аппарата – так кромки получатся более ровными, и в дальнейшем нам будет куда проще с ними работать.

Станок для порезки

• Далее – выравниваем все трубы. Обычно именно на участках с кривизной деталь начинает «вести» при нагреве.
• После этого очищаем соединяемые участки от ржавчины, зачищая их до блеска либо металлической щеткой, либо шлифовальной машинкой.
• Если необходимо – выравниваем кромки таким образом, чтобы при совмещении двух элементов зазор был минимальным. Чем тщательнее будет проведена эта операция, тем меньше сил мы затратим собственно при сварке.
• Далее укладываем все элементы в том положении, в котором они будут находиться в готовой конструкции. При выполнении сварных работ желательно дополнительно фиксировать монтируемые детали, чтобы они не деформировались и не смещались относительно друг друга. Снимать фиксацию стоит только после остывания сварного шва.

Подготовка элементов конструкции

Дуговая сварка

Итак, детали готовы к работе, можно начинать их монтаж. И здесь могут использоваться две методики: электрическая или газовая сварка. Ниже мы подробно рассмотрим их обе.

Подбор оптимального электрода очень важен

Для электрической дуговой сварки нам понадобится сварочный аппарат. Цена подобных устройств довольно велика, потому стоит приобретать его лишь тогда, когда вы планируете работать с металлом более-менее регулярно. Для разовой работы желательно взять аппарат в аренду, тем более что возможностей для этого обычно хватает.

Следующий момент – подбор электрода и режима работы. Здесь на помощь придет такая таблица:

Толщина стенки трубы, мм Диаметр электрода, мм Ток на аппарате, А 2 и менее 1,5 – 1,6 до 50 2 — 3 2 40 – 80 2 — 3 2,5 60 — 100 3 — 4 3 80 — 100 4 — 6 4 120 — 200 6 — 8 5 175 — 250 10 – 24 5 – 6 220 — 300 до 50 до 8 300 — 400

Сам процесс соединения выполняем так:

• Детали фиксируем на сварочном столе или на вспомогательных приспособлениях.
• В нескольких местах выполняем точечную сварку, «прихватывая» трубы друг к другу. Обычно хватает фиксации в четырех — пяти точках на всех гранях трубы.

Точечная фиксация по углам

• После завершения прихватки контролируем положение деталей. При необходимости ударами молотка исправляем позиционирование.
• Далее начинаем проваривать стыки соединяемых труб, формируя на каждом валик из расплавленного металла, который затем оформится в виде сварного шва.
• При этом дугу ведем таким образом, чтобы кромки труб успевали расплавиться, но сам металл не проседал в полость изделия.

Работа на месте

• Толстостенные трубы свариваем в несколько приемов, постепенно соединяя все слои металла. При этом каждый следующий проход делаем в направлении, противоположном предыдущему: так мы обеспечим закрепление оптимальной структуры металла.

Сварные швы (на фото) требуют зачистки

После завершения работы даем конструкции остыть, а затем приступаем к зачистке сварного шва. В дальнейшем эти участки требуют максимально качественной защиты от коррозии, поскольку металл, подвергнутый воздействию высоких температур, ржавеет значительно быстрее.

Газовая сварка

Инструкция по сварному соединению профильных труб с применением газовой горелки будет, естественно, довольно сильно отличаться:

Присадочные прутки

• Подготовку выполняем по той же схеме, что и при дуговой сварке.
• Перед началом работы покрываем все стыкуемые поверхности порошковым флюсом, который будет способствовать упрочнению шва.
• Готовим присадочную проволоку: оптимально, если по составу она будет совпадать с металлом, из которого изготовлена труба.

Далее начинаем соединение.

Делать это можно двумя способами:

• Для тонкостенных деталей подойдет шов «справа налево». При этом горелкой мы проводим по свариваемым кромкам, а проволоку-присадку подаем впереди горелки. За счет равномерного расплавления присадки и кромок обеспечивается формирование аккуратного и при этом надежного шва.

Схема движения пламени горелки справа налево

• Трубы со стенкой более 5 мм обрабатываем слева — направо. Пламя горелки направляем на сваренную зону, а присадку подаем за горелкой. В этом случае все процессы проходят гораздо быстрее, так что скорость работы возрастает. С другой стороны, шов получается не таким ровным и требует доработки после остывания.

Как и в случае с электросваркой, на каждом этапе контролируем положение деталей. Если отмечается хоть малейшая деформация, тут же выравниваем конструкцию и обеспечиваем более прочную фиксацию.

После остывания труб зачищаем швы абразивом и наносим на них антикоррозионное покрытие.

Вывод

Конечно, даже достаточно подробного ответа на вопрос о том, как варить профильную трубу, недостаточно для успешного применения знаний на практике. Чтобы результат вышел хотя бы удовлетворительным, стоит внимательно изучить видео в этой статье, а затем опробовать представленные там методики на небольших образцах, желательно под руководством опытного наставника. Только так вы сможете освоить данную технологию монтажа на достаточно высоком уровне.