Сварка квадратных труб под углом

Сварка профильных труб

Для создания прочных и легких конструкций из профильных труб применимы три метода сварки: электродуговая, контактная, газовая. У каждого есть свои особенности, недостатки, преимущества.

Прокат можно соединять под любым углом, в любой плоскости, при этом не нарушается целостность профиля, не повреждается внутренняя поверхность. При сварке профильной трубы необходимо учитывать толщину стенки.

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.

Способы сварки труб под углом

Сварка труб под углом позволяет сэкономить не только на отводах (угловых сопряжениях), но и на тройниках (тавровых сопряжениях) или крестовинах. Поэтому подобной техникой должен владеть каждый опытный сварщик или сантехник. И в данной статье мы разберем типовые способы «угловой» стыковки круглых и профильных труб, реализуемые с помощью сварки или пайки.

Какие трубы можно соединять на сварку

В большинстве случаев на сварку монтируют стальные трубы. Причем, подобный способ соединения участков трубопровода практикуется и в случае производства арматуры из конструкционных сталей, и в случае изготовления труб из высоколегированных сплавов. Для разных металлов нужны разные техники сварки и разные электроды.

Читать еще:  Ацетиленовая сварка технология

Сварка стальных труб под углом

Кроме того, с помощью сварки или пайки можно стыковать еще медные или алюминиевые трубы. Правда, в данном случае нужен особый аргонодуговой аппарат, генерирующий электрическую дугу в среде инертного газа (аргона). А вот в качестве электрода можно использовать обычную медную или алюминиевую проволоку.

А еще можно «сваривать» полимерные трубы, используя технику термической сварки давлением. Эта технология даже используется при изготовлении сегментарных фитингов, собираемых «на сварку» из вырезанных из труб участков.

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.

Сварка профильных труб

Для создания прочных и легких конструкций из профильных труб применимы три метода сварки: электродуговая, контактная, газовая. У каждого есть свои особенности, недостатки, преимущества.

Прокат можно соединять под любым углом, в любой плоскости, при этом не нарушается целостность профиля, не повреждается внутренняя поверхность. При сварке профильной трубы необходимо учитывать толщину стенки.

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.

Читать еще:  Какие расценки на сварочные работы

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.

Способы и технологи сварки профильных труб: какие электроды выбрать?

На рынке строительного оборудования профильные трубы считаются популярным и востребованным продуктом, именно они заменили уголки, брус и швеллера из металла, т. к. конструкции получаются намного легче. Сварка профильной трубы практически не отличается от аналогичных работ по соединению изделий из металла, но требует особого подбора электродов.

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.
Читать еще:  Технология механизированной сварки под флюсом

Технические характеристики изделия взаимосвязаны, поэтому при покупке легко оценить качество предлагаемой разными производителями продукции.

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.

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.

Выводы

Сварка профильной трубы отличается некоторыми нюансами: надо точно подбирать электроды в зависимости от толщины стенок, иметь достаточный опыт сварочных работ. Новичкам лучше тренироваться на уголках и швеллере, т. к. там риск коробления или прожигания намного ниже.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector