Сварка оцинковки полуавтоматом - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Сварка оцинковки полуавтоматом

Как варить оцинковку

Тонкое цинковое покрытие увеличивает коррозионную стойкость стали. Оцинкованный прокат часто применяется в сварных металлоконструкциях. Чтобы они были прочными, необходимо учитывать разницу температуры плавления цинка и углеродистых сплавов. Поскольку разрушение защитного слоя недопустимо, при сварке оцинкованной стали необходимо соблюдать технологические особенности, сохраняющие целостность цинкового покрытия.

Сварка оцинковки производится несколькими методами: с помощью электродов, присадочной проволоки. Начинающим полезно будет узнать, как сделать качественное соединение, не повреждая защитного покрытия. Знаниями нюансов сварочного процесса делятся сварщики с опытом работы.

Особенности цинкового покрытия

На сталь антикоррозионное покрытие наносится несколькими методами. В зависимости от технологии толщина покрытия оцинкованного листа колеблется от двух до 150 микрон. Прожечь его легко, цинк плавится при температуре +906°С, сталь – при +1100°С. При обычном методе сваривания металла покрытие неизбежно пострадает. Его необходимо покрывать защитным флюсом, который не дает поверхности разогреваться.

Другая сложность сварки оцинковки – высокая токсичность выделяемых защитным покрытием паров. Сварка цинка требует защиты органов дыхания. Покрытие сначала размягчается, затем переходит в газообразное состояние. Эти пары при попадании в дыхательные пути вызывают сильную интоксикацию. Если необходимо монтировать оцинковку, нужно пользоваться масками с принудительным нагнетанием воздуха или работать в хорошо проветриваемом помещении, оснащенным вентиляцией.

Жидкий цинк значительно снижает качество шва. Делает рыхлым, хрупким. Чтобы он не попал в зону разогрева металла, участки в области шва очищают. Удаление цинкового покрытия – обязательная процедура соединения оцинковки. Основные способы очистки поверхности:

  1. Горячий, когда края заготовки перед сваркой обжигаются газовой горелкой. Быстрый но небезопасный метод, образуется слишком много ядовитых паров.
  2. Химический метод, обработка деталей кислотой или щелочью. После этого поверхности необходимо промыть и просушить.
  3. Механический, защитный слой счищается стальной щеткой, шкуркой, другим абразивным материалом.

При зачистке поверхности остальную часть покрытия не трогают, в местах повреждений быстро образуется коррозия.

Выбор электродов

Когда при монтаже оцинкованных металлоконструкций пользуются электродуговой сваркой, обычные электроды для стали не подойдут. Чем варится оцинковка? Нужны расходные материалы (электроды или проволока для полуавтоматов) с рутиловым покрытием. Для низкоуглеродистых сплавов приобретают электроды типов:

  • АНО-4, рассчитаны на сварку оцинковки при постоянном и переменном токе;
  • МР-3, требуют напряжения холостого хода не менее 50 В;
  • ОЗС-4, аналоги сварочной проволоки СВ08А, СВ08. Марки с высоким содержанием флюсов: УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50. Они применяются для любых видов оцинковки, в том числе для сварки высокоуглеродистых сплавов, когда нужно высокое качество шва. Содержит карбонаты и фтористые соединения. Ими можно варить оцинковку любой толщины. Для толстого металла необходимо делать несколько проходов.

Способы сварки оцинкованного металла

Для соединения оцинковки можно использовать газовую и электродуговую сварку. Возможна точечная, такой метод применим на предприятиях. Для точечной сварки оцинковки нужны специальные автоматы. В условиях гаража чаще применяется электродуговая сварка оцинковки с использованием защитных флюсов, специальных электродов или проволоки, реже – полуавтоматическая, она примется в автомастерских, на производстве, требует дорогостоящего оборудования. У каждого метода сварки оцинковки металлоконструкций есть свои преимущества. Знакомство с преимуществами и недостатками каждого поможет определиться с выбором аппарата. Чем и как варить оцинковку, зависит от опыта работы сварщика. Использование традиционных сварочных аппаратов для оцинковки требует навыков. Новичкам будет трудно выдерживать ампераж. Сложно не допускать непроваров или прожогов. Инвертор или полуавтомат в этом плане предпочтительнее.

Что важно знать при любом виде сварки:

  • шов делается методом наплыва, с частым отрыванием электрода;
  • варочная ванна продлевается поэтапно, сразу варить большие участки рискованно;
  • до расплавления стали цинк должен выгореть полностью, иначе металл на шве вспучится, на нем образуются трещины после охлаждения;
  • оцинкованная сталь толще 4 мм перед заделкой соединения обрабатывается: по краям делается фаска на треть толщины листа, это необходимо для образования глубинного шва.

Сварка полуавтоматом

Качественный шов получается в атмосфере углекислого газа или аргона. При сварке оцинкованного металла полуавтоматом газ подается вместе с присадочной или электродной проволокой по рукаву. Параметры присадки зависят от толщины оцинковки:

Толщина оцинковкиДиаметр проволоки
До 4 мм0,6 – 0,8 мм
4 мм0,8 – 1 мм
Свыше 4 мм1 – 1,2 мм

Минусы использования полуавтомата:

  • нельзя пользоваться им на ветру, при работе мощной вентиляции возникают проблемы;
  • необходимо приобретать габаритные баллоны с газом;
  • нужны жесткие шланги подачи защитного газа (рукава).

Плюсы полуавтоматической сварки оцинковки:

  • допустима работа без защитной атмосферы;
  • гарантирована ровность шва;
  • легче выдерживать параметры тока.

Существует ряд особенностей работы с полуавтоматом:

  • тонкий металл сваривается точечно, чтобы не допускать прожогов;
  • при напряжении ниже 220 В размер присадочной проволоки уменьшают на 0,2 мм;
  • для метода без использования защитного газа выбирается электродная присадочная проволока;
  • клемма с положительным контактом цепляется к заготовке, минус подводится к присадке.

Сварка инвертором

Инвертор нужен при работе с тонкой оцинковкой, меньше 2 мм. Сварку оцинкованных деталей производят током обратной полярности, на заготовку крепится минусовой контакт. Держатель электрода должен быть подключен к плюсу. При таком подключении электрод быстро разогревается, для зажигания хватает пары секунд.

С помощью инверторов оцинковку качественно сваривают даже начинающие. Электрод не затухает, ровно идет по соединению. Образуется прочный шов без дефектов.

Нюансы инверторной сварки оцинковки:

  • удобнее использовать тонкие электроды, стык заваривается аккуратно, образуется ровный валик;
  • движения электродом должны быть плавными, размеренными, при резких рывках возможны повреждения цинкового покрытия;
  • для тонких листов выставляют низкие параметры тока;
  • электрод сильно не наклоняют, максимальный угол к заготовке не больше 45°, при большом наклоне легко прожечь металл, испортить качество шва.

Полезные советы

Специалисты рекомендуется обращать особое внимание на некоторые моменты:

  1. После зачистки соединения стальной щеткой требуется восстановление цинкового покрытия специальными защитными составами. Они бывают в аэрозольных упаковках, в небольших емкостях. Ими обрабатывают шов и место присоединения клеммы (крокодильчика).
  2. На стыках увеличивают силу тока до 15 ампер, а скорость движения электрода снижают; должен образоваться плотный валик, способный выдержать динамическую нагрузку на изгиб.
  3. Короткая дуга позволяет контролировать качество шва, меньше разбрызгивается металл ванны. Снижается вероятность прожигания цинкового покрытия искрами.
  4. Настройка оборудования производится на низкотоковые режимы. На полуавтомате выставляется режим «Synergic», на инверторах – на 5-10 ампер ниже табличных значений.
  5. Начинающие не должны забывать проверять качество шва. После снятия шлака он визуально осматривается, аккуратно простукивается, так проще выявить дефект.

Как и чем можно сварить оцинковку

Сварка оцинковки – ответственный процесс, который характеризуется низкой рабочей температурой при расплавлении присадочных материалов. Сложность работ обусловлена свойствами цинка: его температура плавления всего 420 °C. Небрежное отношение к технологии сварочных работ может привести к выгоранию защитного слоя цинка, что влечет за собой дефекты соединения: трещины или поры шва.

Особенности сварки оцинковки

Легкоплавкость защитного слоя делает сварку оцинкованной стали непростой задачей. Подбор оптимального режима сварки не сможет ее решить. Выход из ситуации – ручная дуговая сварка инвертором с применением специальных электродов с защитным покрытием. Альтернатива – применение присадочной проволоки и полуавтомата для работы в среде защитного газа.

Важно! Пары цинка – опасное вещество. Категорически не рекомендуем производить сварку оцинковки в непроветриваемых помещениях. Не следует забывать про средства индивидуальной защиты – использование респиратора обязательно!

Присадочный материал имеет медно-кремниевую или алюминиево-бронзовую рабочую составляющую, которая положительно влияет на качество сварки. Особенности данного процесса следующие:

  1. Обработка шва. Полученное соединение легко поддается механической обработке.
  2. Качество соединения. Шов имеет катодную защиту и не подвержен воздействию коррозии.
  3. Стабильность процесса. Он характеризуется практически полным отсутствием брызг и малой степенью выгорания.

Сварка отверстий в оцинковке имеет свои особенности. Заделка отверстий предполагает их предварительную очистку от загрязнений, следов коррозии или нефтепродуктов. При значительном диаметре окна используют специальные конусные вставки, которые точечным методом фиксируются по периметру. При толщине металла более 2 мм применяются перегородки или пробки из низкоуглеродистого металла. Незначительные проколы предварительно рассверливают до размера 18–20 мм. Внутренняя поверхность отверстия должна быть гладкой, без следов резьбы или каких-либо загрязнений.

Требуемые расходные материалы

Трудоемкость процесса зависит от толщины листа. Профессиональные навыки сварщика и надежный сварочный аппарат будут бесполезны при использовании некачественного присадочного материала. Главный показатель проволоки – низкая температура плавления. При этом будет плавиться только присадка, а не сталь. Это придает сварочному процессу характерные признаки пайки.

CuSi₃ – наиболее известная проволока из медно-кремниевого сплава. Процентное содержание меди может достигать 97%. Ее основное предназначение – сварка меди, но она прекрасно подходит для оцинковки. Конечная прочность соединения не очень высока, зато легко поддается обработке.

Обратите внимание! Кремний, один из компонентов данной проволоки, наделяет ее повышенной текучестью. Будьте аккуратны при работе.

Помимо вышеуказанной проволоки при сварке оцинковки применяют другие виды:

  1. ОК Autrod 19.30. Продукт концерна ESAB, специально разработанный для работы с оцинковкой. В состав входят кремний, марганец и сера, повышающие качественные характеристики соединения.
  2. CuSi₂Mn. Позволяет получить высокопрочное соединение благодаря содержанию марганца. Высокая прочность затрудняет последующую обработку поверхности.
  3. CuAl8. Проволока предназначена для сварки металла, защищенного цинк-алюминиевым сплавом.

Какие электроды выбрать

Существует несколько видов электродов с рутиловым или основным покрытием, подходящих для работы с оцинковкой:

Выбор электродов зависит от типа материала. Например, для сварки оцинкованного листа из низкоуглеродистого металла лучше использовать рутиловые электроды ОЗС4 или МР3, а соединение низколегированного металла предусматривает использование материалов с основным покрытием – УОНИ 13/55 или ДСК50.

Правила сварки полуавтоматом

При соединении по данной технологии должна применяться присадочная проволока особого типа, виды которой были рассмотрены выше. Также существует несколько особенностей. Они помогут добиться качественного результата.

  1. Подключение. Плюсовая клемма подводится к горелке, а минусовая крепится на поверхность оцинкованного металла.
  2. Выбор силы тока. Имеется прямая зависимость между силой тока и скоростью подачи присадочного материала. Повышение первого параметра ведет к увеличению второго.
  3. Токосъемник. Данный элемент необходимо подбирать с учетом диаметра сечения проволоки. Не следует забывать про периодичность замены токосъемника: срок его службы невелик, за что считается расходным материалом.
  4. Рукав подачи проволоки. Он должен иметь жесткую структуру, которая не позволит избежать перегибов. В противном случае подача проволоки будет нарушена.
  5. Толщина материала. Тонколистовой металл требует особого подхода: при толщине оцинковки мене 1 мм следует использовать точечную технологию соединения.
  6. Напряжение сети. Перепады напряжения – частое явление как дома, так и на производстве. При низких показателях рекомендуем использовать проволоку меньшего диаметра: она легче плавится, что нивелирует недостаток напряжения.
  7. Работа без защитного газа. В этом случае плюс подключают к оцинковке. Метод требует использования специальной проволоки.

Дополнительная информация. Продвинутые модели полуавтоматов имеют режим Sinergic. Он способен облегчить жизнь, автоматически настраивая большинство параметров сварки.

Правила сварки инвертором

Инверторное оборудование часто применяют для работы с тонколистовым металлом. Для соединения используется ток обратной полярности: плюс подключают к держателю, а минус – к оцинкованному металлу. В результате электрод поддается значительному температурному воздействию, которое обеспечивает качество соединения.

Особенности технологического процесса соединения оцинковки инвертором следующие:

  1. Диаметр сечения электрода. Не рекомендуется варить оцинковку электродом большого диаметра. Максимально допустимое значение – 2 мм.
  2. Легкоплавкость электрода. Материалы с повышенным коэффициентом расплавления работают при меньших значениях тока, что особенно важно для оцинковки.
  3. Интенсивность движения. Оцинковка не терпит резких движений. Следить за плавностью перемещения дуги.
  4. Угол наклона. Во избежание прогаров угол наклона электрода не должен находиться в диапазоне 45–90 °C.

Разработано множество методов сварки оцинковки. Выбор подходящего способа зависит от конкретных условий работы, типа материала и характеристик оборудования. Перед выполнением работ рекомендуем ознакомиться с особенностями процесса и требованиями техники безопасности. Если вы знаете современные способы соединения труб из оцинкованного металла или сталкивались с прочими методами сварки оцинковки, поделитесь своим опытом в блоке комментариев.

Как осуществляется сварка оцинкованной стали

Цинковое покрытие толщиной от 2 до 150 мкм наносится на стальной металлопрокат в целях защиты от коррозионного окисления. При таком покрытии на поверхности металла образуется пленка из оксида цинка, которая защищает сталь от внешней среды. Кристаллическая структура этой пленки очень плотная, содержащая минимальное количество пор, благодаря чему и обеспечивается надежная защита металла.

Следует отличать оцинкованную сталь от «нержавейки». Цинковое покрытие защищает лишь верхний слой стали, оно недорогое и поэтому оцинкованная сталь дороже обычной в среднем на 10-20%. Нержавейка же является сталью с большим содержанием легирующих элементов, которые препятствуют коррозии по всей толщине, а стоимость такой стали в 5-10 раз выше, чем аналогичный по габаритам черный прокат.

Поскольку оцинкованный металл в своем сечении практически целиком состоит из обычной стали, технологический процесс сварки оцинковки отличается только отдельными особенностями.

Сварка кровельных конструкций профнастила регламентируется ведомственными нормами ВСН 349-87. Сварка оцинкованного металла производится по ГОСТ 5264-80 и 11534-75, которые устанавливают требования к геометрическим параметрам соединений. Отдельных стандартов для сварки деталей из оцинковки нет, но ведомства и предприятия могут разрабатывать собственные нормативные требования и технические условия для выполнения таких работ.

Подготовка

Сварка оцинкованной стали – это работа, доступная даже сварщикам-любителям. Перед проведением работы рекомендуется потренироваться на каких-либо похожих обрезках, чтобы «набить руку» и отрегулировать настройки аппарата.

Сварщик должен соблюдать ряд мер личной безопасности:

  • работу нужно производить в обычной защитной маске и респираторе, либо в маске с вентиляционным устройством;
  • перчатки с теплоизоляционным покрытием должны иметь резиновое покрытие.

Сварка оцинковки производится любым из основных способов соединения:

  1. Ручная сварка – для стали толщиной от 1,5 мм.
  2. Сварка полуавтоматическим аппаратом – применяется для металла более 0,6 мм толщиной.
  3. Контактная точечная сварка – предназначена в первую очередь для соединения жести толщиной до 0,45 мм.
  4. Газовая сварка ацетилен-кислородной смесью – подходит для стали любой толщины.

Независимо от выбранного метода сварки, необходимо принимать во внимание ряд условий:

  • Температура плавления цинка (420°C) ниже температуры плавления стали (1100-1200°C), уже при температуре в 906°C происходит его испарение. Пары цинка в воздухе загрязняют атмосферу и оказывают вредное влияние на здоровье сварщика.
  • Расплав цинка вспенивается и попадает в структуру стали, нарушая заданные параметры металла, а цинк, затекающий в сварной шов приводит к потере его качества.
  • Шов выполняется «наплывом», электрод либо горелка подводится многократно, короткими касаниями.
  • Не следует варить большие участки одним швом, следует контролировать качество сварочного шва.
  • Перед свариванием цинк должен выгореть полностью, чтобы избежать вспенивания шва.
  • При толщине стали более 4 мм, в сварном соединении делается фаска на 1/3 толщины листа.
  • От выгорания цинка на металл можно положить асбестовую ткань, либо просто мокрую ткань.

Удаление покрытия

Первая технологическая операция при сварочных работах по оцинковке – это удаление цинкового покрытия.

Самый быстрый способ очистки металла – нагрев детали газовой горелкой. Однако, такой способ не безопасен, так как цинк выделяется в виде ядовитых паров.

При небольших объемах сварки в условиях мастерской снятие цинкового покрытия производится механическим способом – наждачной бумагой, напильником, зачистным кругом на УШМ. Можно применять очистку нагревом либо кислотой, но эти способы приводят к образованию вредных испарений.

При больших объемах сварочных работ возможно травление оцинковки с помощью кислоты. Но работа с кислотой требует повышенных мер по пожарной безопасности.

При сварке оцинкованных труб как с внешней, так и с внутренней стороны соединения производится удаление цинкового покрытия, а затем с помощью кислоты или щелочного раствора производится обезжиривание поверхности.

Применение инвертора

Аппаратом для электродуговой ручной сварки целесообразно варить сталь толщиной не менее 1,5 мм. Более тонкий металл легко прожигается и требует определенной сноровки при работе и чувствительной регулировки аппарата. Сварка производится при обратной полярности тока, при котором на деталь крепится клемма «минус», а на держатель – «плюс».

Скорость проварки шва должна быть меньше, чем при сваривании стали такой же толщины. Это снижение должно составлять не менее 10% и не более 20%. Отличается сила тока:

  • Если сварка производится обычными электродами ОЗС-4, УОНИ-13/45 и 13/55, МР-3, то сила тока должна быть меньше на 5-10А, чем для неоцинкованной стали.
  • Если сварка выполняется электродами для оцинковки ЦУ-5, ЦЛ-20, ЦЛ-39 и другие, то сила тока устанавливается на 10-50А больше, при этом зазор между свариваемыми элементами должен быть больше, чем при соединении неоцинкованной стали такой же толщины.

Электрод наклоняется к заготовке не более, чем на 45°, иначе может произойти прожигание металла. Инвертор требует аккуратной настройки силы тока и стабильного напряжения, поскольку при малом токе шов будет не проварен, а слишком высокая сила тока также приведет к сквозному прогоранию соединения и испарению цинка на большой площади поверхности. При перепадах электричества возможно прилипание электрода к металлу и нарушение целостности шва.

Выбор марки электрода должен производиться с учетом требований к шовному соединению:

  • Электроды с рутиловым покрытием обеспечивают более прочное соединение, но шов будет требовать дополнительной антикоррозионной обработки.
  • Электроды с содержанием сильноосновных флюсов качественно герметизируют шов, обеспечивая ему надежную защиту от коррозии, но прочность шва будет снижена на 15-25%.

Примерный режим применения электродов представлен в таблице.

Наибольшая сложность при ручной сварке – это правильное регулирование силы тока и времени контакта электрода с поверхностью.

Использование полуавтомата

На многих полуавтоматах существует режим сварки «Synergic», при котором в настройках можно выбрать определенный тип работы (пресет), наиболее оптимально подходящий для нужного вида металла. Если такой режим отсутствует, потребуется дополнительное время на отстройку аппарата и, возможно, эксперимент со сваркой какой-либо обрези.

Сварка на полуавтоматах может производиться либо с применением присадок, подающихся по рукаву, либо в качестве защитной среды может использоваться аргон.

Проволока подбирается в зависимости от толщины деталей.

Если напряжение в сети меньше 220В, диаметр проволоки уменьшается на 0,2 мм от рекомендуемой.

Горелка наклоняется под углом 70-75º к поверхности соединения при выполнении переплавляющего шва и 20-30º при выполнении заполняющего. При этом припой (присадка) должен располагаться перед пламенем, чтобы оно не выжигало покрытие металла.

Применение присадочных материалов, изготовленных на основе меди, позволяет создать среду защитного газа в районе сварки. Такая технология имеет ряд преимуществ:

  • сварочный шов и поверхность металла вокруг него защищены от коррозии;
  • минимальное разбрызгивание расплава;
  • флюс потребляет значительное количество выделяемого тепла, предотвращая таким образом нагрев большой площади металла;
  • впоследствии шов легко поддается обработке.

Температура плавления медных присадок ниже, чем у стали, поэтому такой вид сварки является скорее пайкой металла, но с обеспечением прочного соединения. Отметим, что этот способ позволяет избежать повреждений цинкового слоя.

В зависимости от содержания этих добавок, присадки задают нужные качества сварному шву:

  • Присадка кремниевая CuSi3 позволяет легко обрабатывать шов, но снижает его прочностные качества, так как кремний обладает высокой текучестью.
  • Присадка с алюминием CuAl8 применяется для оцинкованных сталей с большим содержанием этого легирующего элемента.
  • Кремний-марганцевая добавка CuSi2Mn предназначена для создания швов с повышенной прочностью.

Во время сварки трубопроводов с питьевой водой применяются флюсы марки HLS-B, безопасные для здоровья и быстро растворяющиеся в воде. При нагреве флюс сначала становится белым, а затем прозрачным, что свидетельствует о готовности к началу процесса пайки.

Металлы толщиной до 4 мм могут спаиваться за один проход, но для больших толщин требуется сварка в несколько проходов. После выполнения сварки производится удаление остатков припоя с помощью щетки и воды. Внутри труба заполняется водой на сутки, после чего промывается.

Контактная сварка

Точечная сварка может проводиться на металле любой толщины, но лучше всего ее проводить на жести, поскольку очень тонкую оцинковку трудно соединить другими способами. Для сварки оцинкованных сталей на аппаратах контактной сварки применяются электроды марок БрХ и БРХЦр, изготовленные на основе бронзы.

Аппараты для точечной сварки могут работать на постоянном или переменном токе, а специализированное оборудование для сварки жести и оцинковки, помимо этого, обладают тремя дополнительными режимами подачи импульса:

  1. предварительный нагрев зоны соединения;
  2. процесс сварки;
  3. завершающая термическая обработка.

Прочность сварного шва при таком способе соединений выше, чем у самих соединяемых элементов, поэтому данный тип сварки распространен при соединении элементов автомобильных кузовов.

Следует также заметить, что контактная сварка обеспечивает равномерное проваривание шва по всей его длине, что затруднительно обеспечить при ручной сварке. Поэтому контактный аппарат целесообразно устанавливать в мастерских, которые регулярно в больших объемах сваривают изделия из оцинковки.

При проведении точечной сварки листов толщиной свыше 1,5 мм рекомендуется проведение проковки. Проковка – это ударное воздействие на шов в процессе остывания, которое производится молотком либо кувалдой.

Существенным минусом точечной сварки является большой расход электроэнергии на сварочных аппаратах.

Завершение работы

После проведения сварочной работы требуется осуществить вентиляцию помещения, и произвести уборку цинковой стружки.

Следует учитывать, что очищенные участки будут подвергаться коррозии и вызывать снижение качества всей конструкции. Поэтому после завершения работы с них необходимо удалить окалину, обработать шов шлифованием и нанести защитное покрытие.

Поверхность в районе сварного шва должна покрываться краской либо антикоррозионным покрытием. Хорошим вариантом может служить краска, содержащая 94% цинковой пыли. Возможен вариант наплавления цинковой проволоки, либо прутков, изготовленных из цинково-кадмиевого сплава.

Особенности и способы сварки оцинкованной стали: критерии выбора оборудования

Металлические изделия покрываются цинком для защиты от окисления, потому что аналогичные оксиды имеют довольно прочную структуру с минимумом микропор, через которые влажность и кислород не могут оказывать воздействие на структуру конструкции.

Сварка оцинковки для исполнителей, не имеющих специальной подготовки, является сложным процессом.

Нюансы проведения

Имеется несколько технологий покрытия цинком металлических изделий, с разной толщиной защитного слоя. При сварке стали с оцинкованной плёнкой, например, листового материала, происходит резкое нагревание до температуры выше 1 тыс. градусов, а это провоцирует такие последствия:

  • цинк расплавляется и начинает испаряться;
  • пары проникают в металл детали и нарушают её структуру;
  • испарения влияют на качество шва.

Пары цинка, содержащиеся в воздухе, имеют высокую токсичность, что особо опасно для окружающих, поэтому нужна мощная вентиляция не только около места проведения работ, но и всего помещения.

Удаляем внешнее покрытие

Лучший вариант — механическим способом удалить цинковую плёнку абразивными материалами. Термический вариант способствует выделению ядовитых паров, подходит и химический способ удаления, но нужно при этом действовать аккуратно, чтобы сильно не расширять зону очистки.

Способы соединения

При помощи полуавтоматического оборудования

Как же надо варить оцинковку полуавтоматом — следует правильно подобрать присадочный материал, содержащий медь вместе с определёнными металлами, например, Al, Si или Mn. От их соотношения зависит лёгкость и прочность сварки изделия, которая напоминает пайку — нет разбрызгивание металла, а для стабильности сварочного процесса более тщательно подбирается источник питания и режимы регулировки.

Точечный метод

В автомобилестроительной индустрии используют покрытую цинком ПНП-сталь (Пластичность, Наведенная Превращением), которая соединяется при помощи точечной сварки. На конвейерах устанавливается автоматическое оборудование, которое приваривает листовую сталь к каркасу будущего автомобиля. Место сварки обладает повышенной прочностью.

Автоматы инверторного типа используют импульсы трёх типов:

  • разогрев зоны будущего воздействия;
  • режим сварки;
  • термическая обработка полученного соединения.

Основной износ происходит на конце каждого электрода, а оператор, используя автоматику, корректирует режим сварки, что в ручной технологии сделать практически невозможно.

Применение флюса

Труба зачищается и обезжиривается снаружи и внутри, затем окончания труб прогревают на расстояние не менее 20 см от края — такая методика касается толстостенных труб, изделия с меньшей толщиной соединяются без дополнительной обработки торцов. Флюс прогревается до полужидкого состояния, наносится толстым слоем, поэтому его расход вдвое больше.

Главная задача такой защиты — ликвидировать избыток тепловой энергии, не допускать кипения и испарения цинка. После окончания сварки излишки флюса удаляются с поверхности металлической щёткой и водой, но надо действовать без излишнего усердия, чтобы не повредить цинковое покрытие.

Электродуговая технология

Как варить оцинковку электродом, для этого применяют электроды, подборка которых зависит от марки основного металла: например, если сталь с низким содержанием углерода, то нужны с покрытием из рутила — ОЗС4 или МР3, а для остальных применяют обычное покрытие — типа ДСК50 или УОНИ 13/55.

Особенности соединения тонкостенных труб

Чем надо варить такой оцинкованный металл, если использовать тонкие электроды, то вряд ли получится прочное шовное соединение. Рекомендуется использовать аналоги с диаметром от 2 до 3 мм, но надо учитывать и скорость проводки электрода. При медленном прохождении возникает вероятность прожога тонкостенной трубы, а при быстром — соединение получается непрочным.

Другие методы

Сварка оцинкованного металла по различной методике имеет индивидуальные особенности, которые нужно знать каждому исполнителю. Прежде чем отдать предпочтение определенному сварочному аппарату, надо изучить нюансы сварки оцинкованного металла:

  • шов выполняется методом наплыва;
  • оцинковка с толщиной стенок более 4 мм требует предварительной обработки;
  • сварка производится только поэтапно, небольшими участками;
  • швы требуют обработки специальными средствами от ржавчины.

Какие применять электроды и оборудование полностью зависит от опытности сварщика, для использования разных методов сварки оцинкованного металла требуются определённые навыки, да и правильно выставить силу тока без большого опыта у новичков не получится. Идеальный вариант для начинающего сварщика — это использовать инвертор или полуавтоматический аппарат.

Подбираем электроды

Для сварки по оцинковке необходимы специальные электроды, выбор которых непосредственно зависит от структуры основного металла изделия. При формировании шва надо снижать скорость сварки на 20% и повышать силу тока на 10—15 А, а движения электродом должны быть возвратно-поступательного вида, что предотвратит предварительное выгорание цинка.

Правила проведения работ

Следует неукоснительно выполнять такие требования:

  1. Нельзя допускать испарения цинка.
  2. Провести предварительные работы по очистке места сварки — это касается только труб с толстыми стенками.
  3. Для ликвидации улетучивания цинка от перегрева, флюс наносится толстым слоем.
  4. Небольшой избыток поступления кислорода делают во время газосварки.
  5. Обязательный предварительный разогрев участка сварки.
  6. Проволока с припоем располагается таким образом, чтобы пламя горелки воздействовало на пруток, а не на свариваемый металл.

Излишки флюса удаляются сразу после окончания сварочного процесса.

Выводы

Сварки металлов, имеющих оцинкованное покрытие, имеет индивидуальные отличия, которые нужно знать исполнителям, но без опыта работы к таким процессам начинающие сварщики не допускаются, т. к. высока вероятность прожога конструкции или испарение защитной цинковой плёнки.

Как сваривают оцинкованный металл

Покрытие металлических поверхностей цинком – популярный, экономически выгодный способ защиты от окислительных разрушений. В результате снаружи образуются цинковый слой с прочной оксидной пленкой.

Оксиды цинка, в отличие от аналогичных соединений железа, имеют плотную структуру с минимальным количеством мельчайших пор. Влага и кислород из окружающей среды не могут проникнуть в микроячейки и нанести ущерб. Но сварка оцинковки без специальных знаний и навыков представляет определенную сложность.

Особенности материала

Существует несколько технологий нанесения оцинковки, с разной толщиной защитного покрытия. Толщина сформированного слоя варьируется в диапазоне от 2 мкм до максимальной величины 150 мкм.

При сварке любого оцинкованного изделия, например листа, происходит разогревание металла до температуры, превышающей 1000 °C. Процесс сопровождается негативными явлениями:

  • цинк переходит сначала в жидкую фазу, затем в газообразное состояние. Его температура плавления составляет 906 °C;
  • пары проникают не только в воздух, но и в основу, нарушая структуру базового металла;
  • частицы испарений нарушают качество шва оцинковки.

Самая большая опасность заключается в токсичности паров. Оцинковка во время сварки вредна для здоровья. Место работы должно обязательно иметь мощную вентиляцию зоны сварки и эффективную общую вентиляцию помещения.

Удаление покрытия

Существует несколько способов сварки оцинковки. Выбор зависит от качества металла, толщины покрытия на нем, перспективы применения конструкции.

Проще всего снять поверхностный слой оцинковки механически. Для этого подойдут любые жесткие абразивы. Оцинковка при очистке требует больших усилий.

Можно удалять слой термическим способом, но при нагревании, опять же, возможны вредные испарения. Существуют химические способы убрать покрытие в месте будущих швов.

Опасения вызывают остатки незащищенных металлических участков рядом со швом. Оцинковка с такими оголенными участками в будущем может подвергаться коррозии, что вызовет порчу всей конструкции.

Подбор электродов

Если снять наружный слой технически нельзя, можно использовать другой подход, приемлемый для покрытий с толщиной не более 15 мкм.

Сварка оцинкованной стали с низким содержанием углерода может быть выполнена электродами с рутиловым покрытием (АНО-4, МР-3, ОЗС-4). Содержащийся в них оксид титана упрощает первичное и повторные зажигания дуги, сокращает потери из-за образования брызг, обеспечивает прочность и герметичность шва.

Для соединения сваркой сталей низкого легирования нужны электроды с сильноосновными флюсами (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50). Для предотвращения образования пор силу сварочного тока нужно увеличить на 10 – 50 А.

Процесс следует проводить аккуратно, понижая скорость на 10 – 20 %, по сравнению с обычной сваркой. Работа с оцинковкой при сварке требует специальных навыков. Придется увеличивать приблизительно в 2 раза расстояние между соединяемыми кромками. Выполняя все требования, можно получить хороший сварочный шов.

При толщине слоя покрытия больше 15 мкм, но меньше 40 мкм результативна другая технология. Нужно электродом чередовать поступательные движения с возвратными до тех пор, пока оцинковка не очистится.

Важно сосредоточиться на требуемых границах, не повредить слой в прилежащих зонах. Этот эффективный метод очистки поверхности позволяет получить прочный шов.

Применение полуавтомата

Хороший результат получается при сварке оцинковки полуавтоматом с правильно выбранными присадками. Практикой подтверждена эффективность присадок, содержащих медь в сочетании с кремнием, алюминием или марганцем. Это могут быть следующие вещества: CuSi3, CuAl8, CuSi2Mn. От соотношения компонентов зависит прочность соединения и легкость последующей механической обработки.

Соединение меди с кремнием, которое содержит оцинковка, способствует образованию не очень прочного, но легко обрабатываемого шва.

Неорганический композит из меди и алюминия, прежде всего, рекомендуют для продукции, содержащей алюминий в свариваемых конструкциях.

Трехкомпонентное вещество из меди, кремния и марганца обеспечивает шов с повышенной прочностью. Впоследствии для его обработки нужно прилагать значительные усилия.

Медь плавится при температуре более низкой, чем температура плавления стальных сплавов. Поэтому такая сварка оцинковки в значительно мере напоминает запаивание.

Провод, как присадка, должен подаваться в рабочую зону плавно и точно в наконечник, обеспечивающий контакт. Для подачи лучше применять привод с 4 роликами, а наконечник тщательно выбирать по размеру.

Если все сделано профессионально грамотно, то от корродирования защищен как базовый металл, так и шов при минимальных затратах изначальной энергии на сварку.

Рабочая зона очищается строго в обозначенных размерах. Не происходит разбрызгивания материалов при нагреве до температуры сварки. Оцинковка в этом случае сваривается прочно.

Для обеспечения стабильности процесса тщательно выбирают источник питания, режимы регулировки. Максимальное качество шва на оцинковке достигается при импульсном токе в инертной среде аргона. В качестве защитных газов могут быть применены также гелий, диоксид углерода или другие инертные газообразные вещества.

Точечный метод

В автомобилестроении повсеместно используются оцинковка с добавками Al, Mn, Si (так называемые TRIP-стали). Материалы успешно свариваются при правильном проведении контактной точечной сварки.

При серийном осуществлении операций в соответствии со справочными показателями подбирают форму, размеры электродов, учитывая толщину оцинкованного материала.

Формирующаяся точка соединения отличается прочностью, которая выше, чем у исходных листов. При проверке шва на разрыв линия разрыва проходит не по точке сваривания, а рядом.

Сварочные машины инверторного типа, работают от постоянного или переменного тока. Метод, обеспечивающий хорошие результаты, требует больших затрат энергии.

Популярно контактное оборудование, поставляющее импульсы трех типов: для предварительного нагрева рабочей зоны, непосредственно сварки оцинковки и последующей термической обработки.

При точечной сварке любых материалов, в том числе оцинковки, заметно изнашиваются электроды. Поэтому на стационарных рабочих постах сварщиков существует автоматическая возможность корректировки режимов, регулировки процесса в целом.

В ручной технологии это выполнить практически нереально. На протяжении одного цикла менять размеры, форму шва недопустимо. Точечная сварка в промышленных потоках осуществляется современным, полностью автоматизированным оборудованием.

Как сваривать трубы

Подходы при монтаже и ремонте трубопроводов из металлических сплавов с цинковым покрытием такие же, как при работе с другой продукцией.

Можно использовать флюсы. Сначала трубы, подлежащие свариванию, нужно хорошо зачистить снаружи и внутри, затем прогреть. Если диаметр не превышает 3 мм, кромки можно специально не обрабатывать.

У труб с большим диаметром кромки раскрывают на 90 градусов и притупляют на 1,5 мм. Ширина зазора при сваривании в обоих случаях равняется 2-3 мм. Размягченный флюс наносят на поверхность оцинковки с двойным избытком, по сравнению с количеством, используемым для непокрытых стальных труб.

Если диаметр трубы не превышает 250 мм, а толщина металла 6 мм, выбирают сопла с размером до 2 мм. Для сварки более широких труб из толстого металла нужны сопла с размером от 2 мм до 4 мм.

Хорошее качество при высокой скорости исполнения обеспечивает электродуговая сварка любых труб с цинковым покрытием. Высокая квалификация сварщика, правильный выбор электродов, оптимальная скорость процесса обеспечат качество соединения оцинковки. Для предотвращения окислительных процессов по окончании работы место сварки и прилежащие участки нужно обработать специальными составами.

Читайте также:  Зачистка швов после сварки нержавейки
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector