Сварка тонкого металла – сложности, преимущества, техника, рекомендации

Даже для опытных сварщиков с многолетним стажем и высокой квалификацией сварка тонкого металла электродом или проволокой может быть серьезной проблемой. В отличие от работы с заготовками стандартной толщины, здесь необходимо соблюдать совершенно другие правила, тщательно подбирать электроды и правильно настраивать параметры оборудования.

Какие технологии сварки бывают – инверторная и полуавтомат

Наиболее надежным вариантом для сваривания тонкостенных деталей является TIG технология. Но, как показала практика, качественно сваривать тонкий профиль можно и ММА сваркой инвертором, и MIG полуавтоматом. Главное, знать все нюансы работы данным оборудованием с тонкостенным металлом.

При MIG сварке для соединения заготовок полуавтоматом используют короткую электрическую дугу и низкий сварочный ток, позволяющий снизить степень тепловоложений в металл и ограничить размер сварочной ванны. Также допускается ведение сварки в импульсном режиме. В первом случае, осуществляется крупнокапельный перенос металла, требующий последующей зачистки готового изделия. Во втором случае возможен только мелкокапельный перенос, благодаря которому шов не нуждается в зачистке.

Если нет возможности использования газовых баллонов, переноса или установки катушечного механизма для проволоки, нерациональности применения перечисленного оборудования, для сварки тонкого металла применяют инверторную ММА технологию. Также инвертор выручит, когда необходимо осуществить разовые работы. Он подойдет для соединения заготовок толщиной не меньше 1 мм на малых токах с крупнокапельным переносом металла.

Особенности технологии сварки – советы начинающим

Сварка тонкого металла инвертором или полуавтоматом без газа – сложная работа для неопытных мастеров, которые не знают всех особенностей процесса. Чтобы готовое изделие имело прочное сварное соединение без деформаций, необходимо особое внимание уделять настройке оборудования, выбору расходного материала и другим моментам.

Настройка оборудования 

Настройку осуществляют в соответствии с типом тока, на котором работают с оборудованием. Если работы ведутся на переменном токе, то используют высокие частоты и ток силой ниже на 20 или 30%, чем при соединении заготовок стандартной толщины. При этом, опытные мастера рекомендуют предварительно разжигать электрод на черновой болванке и только потом приступать к формированию реального шва.

Когда нужна сварка на постоянном токе, то устанавливают обратную полярность, уменьшающую вероятность прогара, наплыва, деформации, благодаря уменьшению степени нагрева металла и его смещению непосредственно на инструмент.

Подбирать точную силу тока, скорость подачи проволоки или ведения электрода лучше опытным путем на аналогичном материале.

Выбор расходников

Для сварки тонкостенных заготовок применяют проволоку и электроды только небольшого диаметра. При работе с инвертором диаметр расходников должен быть немного больше толщины металла. Например, для детали толщиной 1.5 мм подойдут электроды диаметром 2 мм, для детали 2 мм используют расходник 2.5 мм.

Наиболее оптимальным решением для ММА сварки считаются электроды с рутиловым покрытием, обеспечивающим:

• прочность тонкого шва;
• легкость первичного и вторичного поджига;
• стабильное горение дуги;
• низкую степень разбрызгивания;
• возможность формирования сварного соединения грунтованных или ржавых кромок.   

Для сварочного процесса с применением полуавтомата необходимы электроды чуть меньше толщины металла: для 1 мм заготовки нужен расходник диаметром 0.6, а для материала толщиной 1.5 и 2 мм потребуется проволока 0.8 мм.

Контроль параметров силы тока 

Силу тока устанавливают в соответствии с толщиной свариваемого металла. При ММА сварке для работы с заготовкой:

• 1 мм необходимо 20 А;
• 1.5 мм – 40 А;
• 2 мм – 60 А.

Для MIG сварки сила тока должна быть выше. Для соединения деталей толщиной 1 мм, 1.5 мм и 2 мм устанавливают соответственно 60, 90 и 100 А.

Техника сварки тонкого металла

Независимо от того, используется инвертор или полуавтомат, сварочные работы осуществляют в следующем порядке:

• кромки заготовок очищают от загрязнений, краски, коррозии и др.;
• свариваемые детали фиксируют в нужном положении, максимально приближая друг к другу;
• предварительно выполняют сварочные точечные прихваты, фиксируя металлические края через каждые 10 см;
• сваривают прихваченные детали.

Чтобы избежать деформации, наплывов и других дефектов минимизируют нагрев металла. Для этого шов формируют максимально быстро и двигают электрод без остановок по прямой траектории.

Особого внимания требуют оцинкованные заготовки, сваривание которых осуществляют с обязательной предварительной зачисткой кромок. Данную процедуру можно выполнять механически, удаляя оцинкованный слой наждачной бумагой, металлической щеткой, абразивным кругом и шлифовальной машиной, либо термоспособом. В последнем случае оцинковку выжигают электродом, которым не меньше двух раз проходят вдоль всего шва, после чего отбивают шлак. При выборе второго способа необходимо помнить, что при воздействии электрода на оцинкованную поверхность образуются токсичные пары. Поэтому работу нужно выполнять в хорошо проветриваемом помещении или на улице.

Чтобы обеспечить надежность соединения оцинкованных деталей, создают двойной шов: первый черновой с минимальной амплитудой, выполняемый электродом с рутиловым покрытием, и второй – облицовочный. Для финишного прохода используют основной электрод, с помощью которого выполняют шов шириной в три раза больше диаметра используемого расходника.

Сложности сварки тонкого металла

Несоответствующая сила тока, неправильный выбор расходников, отклонение от технологии сварки, приводят к образованию дефектов и порче материала. Чаще всего ошибки приводят к образованию наплывов, непроваров, прожогов и другим повреждениям. 

Непровары

Как правило непровары сопровождаются образованием наплывов на обратной стороне заготовки. Чаще всего такой дефект характерен при ведении сварочного процесса на инверторном аппарате, человеком, не имеющим достаточного опыта. Если причиной других отклонений от качественного шва часто становится неправильная настройка параметров и подбор инструментов, то образование непроваров и пропущенных участков – вина чрезмерной спешки мастера.

Искривления  

Большая подача тепла к заготовке приводит к ее перегреву, что всегда ведет к деформации материала. Избежать этого поможет применение термоотводящих элементов, которые обычно укладывают с нижней стороны шва. Если такие приспособления отсутствуют, то нужно максимально точно устанавливать рабочие параметры, чтобы постоянно контролировать уровень нагрева металла.

Прогорания 

В момент разжигания дуги всегда сохраняется риск перегрева и прогорания материала. Чтобы этого избежать, опытные мастера рекомендуют при розжиге дуги понизить первоначальный ток до 20% ниже рабочих параметров. Если сварочный аппарат этого не позволяет, то лучше предварительно разжечь дугу на отдельно расположенной графитовой детали, и только потом переносить ее на стык заготовок для формирования шва.

Также причиной прогорания становится перегрев при слишком длительном воздействии на один участок, поэтому электрод нужно вести быстро, точно по направлению шва и без каких-либо остановок, отклонений.

Контроль параметров силы тока 

Неправильный выбор и отсутствие контроля за силой тока – основная ошибка начинающих сварщиков, работающих с тонким металлом. Для качественной сварки необходимо подобрать такое значение тока, при котором оно было бы небольшим, но давало надежную, быстро разжигаемую короткую дугу, не гаснущую при незначительном увеличении расстояния между участком сварки и электродом. Для работы с тонкостенными заготовками подойдет полуавтомат и инвертор с возможность регулировки силы тока с 10 А и напряжением холостого хода от 70 В.

Выбор полярности для сварки тонкого металла

Еще одна ошибка, которая ведет к порче металла – неправильный выбор полярности. Этот фактор становится причиной:

• низкого качества шва;
• образования большого количества брызг;
• потери контроля над сварочной дугой;
• слабому проплавлению.

Исключить перечисленные негативные последствия можно, только правильно подбирая полярность. При сварке полуавтоматом нержавеющей или омедненной проволокой с тонким сечением до 1.2 мм, используют прямое подключение. При работе с самозащитным порошковым расходником без применения газа потребуется обратная полярность. Ее смена осуществляется разными способами, которые зависят от конструктивных особенностей аппарата. У одних моделей достаточно установить кабель горелки в другой разъем, у других необходимо открыть крышку и с помощью рожкового ключа переподключить кабель к клемме другого цвета.

Сварка инвертором на прямой полярности подходит для толстостенных заготовок, а для тонких устанавливают только обратную полярность. Но, даже в этом случае велик риск прожогов.

Преимущества

Полуавтомат превосходит инвертор по своим возможностям, так как позволяет работать даже с тугоплавкими, но и цветными металлами. Но, полуавтоматическая сварка больше оправдана в производственных условиях, где требуется высокая скорость работы или выполнение специфических задач. Для домашнего использования лучше подойдет инверторная техника сваривания металла, обладающая по сравнению с полуавтоматом следующими плюсами:

• компактные габариты и малый вес, упрощающие транспортировку, использование и хранение аппарата;
• способность выдавать большую частоту тока и напряжение;
• высокая производительность при использовании аппаратов в равных условиях;
• универсальность при работе с черными металлами.

Инверторная сварка – доступный и простой способ для соединения металлических заготовок, который позволяет получать прочный, незаметный, герметичный и долговечный шов. Этот вариант отлично подходит для работы с разнообразными тонкостенными конструкциями ­– трубами, емкостями, элементами автомобильного кузова.

Подбор сварочного аппарата

При выборе аппарата для сварки необходимо учитывать задачи, которые он будет выполнять. Если оборудование нужно для разовых работ в домашних условиях, то подойдет инвертор. Когда прибор нужен для осуществления постоянного кузовного ремонта и регулярной сварки тонких заготовок, то лучше приобрести полуавтомат, который лучше справится с такими операциями, чем ММА инвертор. При этом, в обоих случаях, необходимо особое внимание уделять минимальному значению сварочного тока. К самым востребованным сварочным аппаратам сегодня относятся:

• Инвертор Сварог REAL ARC 160 с напряжением холостого хода 76 В предназначенный для работы с электродами от 1 мм. Его минимальный предел сварочного тока всего 5 А, что позволяет производить тонкую настройку рабочих параметров, добиваясь высокого качества шва при соединении тонких заготовок.
• Полуавтомат START MigLine 183 с частотой 50 Гц и минимальным значением силы тока 5 А. Аппарат предназначен для работы с проволокой диаметром от 0.6 мм и подходит для сварки тонкого алюминия.
• Полуавтомат GROVERS ENERGY MIG 200, оснащенный всеми необходимыми функциями для сварки тонкостенных деталей. Его диапазон сварочного тока 5–200 А, минимальная толщина расходника 0.6 мм и продолжительность нагрузки 60%.
• Инвертор Aurora Вектор 2000 с функцией «горячий старт» и минимальным диаметром электрода 1 мм. Данная модель имеет доступную стоимость и идеально подойдет для непродолжительных сварочных работ с заготовками любой толщины.

Чтобы быть уверенным, что точно не ошиблись с выбором и точно знать, как настроить полуавтомат или инвертор для сварки тонкого металла, обратитесь за консультацией к специалистам.