Jakou tloušťku kovu a jakou elektrodu mám svařit?

Svařování tenkého kovu elektrodou není snadný úkol ani pro zkušené řemeslníky. Faktem je, že plech o tloušťce menší než 1,5 mm se snadno deformuje vlivem vysoké teploty. To vede k deformaci dílů nebo dokonce k jejich zničení. Navíc při nesprávném nastavení proudu může dojít ke spálení obrobku nebo naopak k jeho nevaření. Další běžné problémy jsou prověšování na zadní straně spoje a plýtvání materiálem. Jak vidíte, proces vyžaduje určité dovednosti a znalosti.

Nejvýhodnější je samozřejmě spojovat plechy malé tloušťky svařováním TIG nebo poloautomatickým MIG. Co ale dělat, když potřebujete svařit nádrž na vodu do venkovské sprchy nebo na zavlažování, rám na skleník nebo vodovodní potrubí na zahradě a máte k dispozici pouze MMA stroj. V tomto článku vám řekneme, jak si vybrat spotřební materiál, nastavit invertor pro ruční obloukové svařování, podívat se na provozní algoritmy a analyzovat příklady, které vám pomohou vyrovnat se se spojováním tenkých ocelových obrobků elektrodou.

Výběr potřebného vybavení a spotřebního materiálu

Tento článek se tedy zaměří výhradně na svařování MMA. Tato metoda je oblíbená díky své jednoduchosti a relativně nízkým nákladům na vybavení. Další výhodou je absence plynové láhve.

Výběr svařovacího stroje

Pokud vybíráte univerzální svařovací invertor pro váš dům nebo zahradu s tím, že budete muset občas spojovat tenké plechy, dejte přednost zařízení s širokým rozsahem nastavení proudu a napětí. Získáte tak více možností, jak jej použít, a doladit nastavení pro různé úkoly. Pozor na spodní proudovou hranici – čím nižší, tím lépe. Například při tloušťce plechu 0,8 mm je potřeba pouze 10-20 A, takže měnič RDS s minimálním proudem 30 A nebude fungovat.

Aby se předešlo potížím se zapalováním oblouku, musí svářečka poskytovat napětí naprázdno větší než 70 V. Je žádoucí, aby měla klasickou sadu pomocných funkcí: „Horký start“, „Dopalování“ a „Anti-stick“. Pro práci s tenkostěnnými produkty potřebujete stejnosměrný stroj nebo AC/DC invertor s možností přepínání mezi střídavým a stejnosměrným proudem.

RESANTA SAI-250

• Maximální výkon, W 7700
• Rozsah vstupního napětí, V 140-260
• Maximální odběr proudu, A 35

RESANTA SAI-220T LUX

• Maximální výkon, W 5500
• Rozsah vstupního napětí, V 140-260
• Maximální odběr proudu, A 24

Výběr elektrod

Princip je jednoduchý: čím tenčí kov, tím menší průměr elektrody. Optimální možnost je 1,6 – 3 mm. Silnější tyče neumožní, aby oblouk dobře hořel při nízkém proudu. Rutilový povlak usnadňuje zapálení, ale elektrody se základním povlakem mají při vyblednutí efekt „hledí“, což ztěžuje opětovné zapálení oblouku.

Pro čistý šev je vhodné kalcinovat elektrody vyrobené před více než čtyřmi měsíci, aby se odstranila přebytečná vlhkost z povlaku. K tomu je vhodná například elektrická trouba vyhřátá na 170-200 °C.

Výběr svářecí masky

Upozorňujeme, že jas elektrického oblouku je přímo závislý na síle proudu. Při nízkém proudu bude spojovací vedení obtížně vidět přes masku s tmavým filtrem. Je lepší použít svařovací masku chameleon. Jeho pozorovací okénko ztmavne pouze jasným světelným zářením a zůstane světlejší se slabým obloukem.

RESANTA MS-6

• Počet optických senzorů 1
• Zpoždění otevření, s 0.6
• Úroveň stínu 11

RESANTA MS-1

• Počet optických senzorů 1
• Zpoždění otevření, s 0.1 – 0.6
• Stupeň odstínu 9-13

Nastavení stroje pro svařování tenkých kovů

Správným nastavením parametrů na stroji RDS výrazně usnadníte svůj úkol a zlepšíte kvalitu svařování. Když se totiž tyč nelepí, nedochází k popálení, rychlost práce se zvyšuje.

Jakou polaritu mám nastavit?

Tenký kov je svařován stejnosměrným proudem. Vzhledem k tomu, že kladná svorka je zodpovědná za ohřev, prvek k ní připojený se zahřeje více a rychleji. Aby se snížila pravděpodobnost popálení a deformací, měla by být tepelná energie koncentrována na konci elektrody a ne na obrobku. Proto je nutné zajistit obrácenou polaritu připojením kostry na mínus a kabelu elektrického držáku na plus.

Jakým proudem svařovat tenký kov?

Aby nedošlo k přehřátí produktu, je na základě referenčních tabulek nastaven minimální proud pro svařování.

Tloušťka svařovaného kovu, mm	Průměr elektrody, mm	Síla proudu, A
0,5	1,0	10-20
0,8	1,6	10-20
1,0	1,6-2,0	25-35
1,2	2,0	40-50
1,5	2,0-2,5	45-60
2,0	2,5-3,0	50-65
2,5	3,0	65-100

Udržujte krátký oblouk

Když elektrodu posunete nahoru od povrchu, který svařujete, vytvoří se dlouhý oblouk, který může propálit tenký kov. Aby se obrobek nespálil, udržujte krátký oblouk.

Algoritmy pro svařování tenkých kovů pro začátečníky

Podívejme se na sled akcí a life hacků zkušených svářečů.

• Při práci s plechy o tloušťce menší než 4 mm není nutné řezat okraje, ale je nutné je očistit od oxidů, rzi a nečistot. Umístěte obrobky blíže k sobě a zajistěte je svorkami. Není třeba nechávat mezeru. Pokud to konstrukce umožňuje, proveďte překrývající se spoj, tím se snáze zabrání popálení a váleček nespadne.
• Připravte si hrubý polotovar. Zapálíte na něm oblouk, abyste elektrodu na výrobku nepoklepali a nepoškrábali a nezanechali na něm stopy.
• Aby nedošlo k propálení kovu na začátku procesu, držte oblouk u jednoho z obrobků a ne uprostřed.
• Je vhodné pohybovat elektrodou rychle a minimalizovat tak příčné vibrace.
• Udržujte špičku tyče blízko obrobku. Tím se kov lépe svaří a zajistí dobrý přenos přídavného materiálu.
• Vezměte prosím na vědomí, že práce s krátkým obloukem vyžaduje určité zkušenosti. Učte se z polotovarů podobné tloušťky.
• Použijte grafitovou nebo měděnou podložku, abyste zabránili propadnutí kovu přes šev.
• Pokud se nelze popálení vyhnout ani při nízkém proudu, pracujte s přerušovaným obloukem: po navaření 5 mm vyjměte elektrodu, obnovte oblouk na hrubém obrobku, svařte dalších 5 mm. V tomto případě bude mít uložený kov čas vychladnout.

• Optimální úhel sklonu elektrody k výrobku je 30-45°. Při práci v pravém úhlu se zvyšuje zahřívání a zvyšuje se pravděpodobnost popálení. Chcete-li snížit přívod tepla do svarové lázně a snížit hloubku průvaru, při svařování tenkostěnných obrobků pracujte pod úhlem dopředu. Elektroda je při vaření svisle shora dolů umístěna pod úhlem dozadu.
• Pokud vám nastavení vašeho svařovacího invertoru nedovolí proud výrazně snížit, přijde vhod předřadný reostat nebo ocelová pružina mezi zemnicí svorkou a obrobkem. Proud můžete snížit změnou odporu při pohybu hmotové svorky podél závitů pružiny.
• Chcete-li snížit tepelnou deformaci při svařování velkých konstrukcí z tenkého kovu, začněte šev od konce spoje a posuňte jej směrem k sobě. Proveďte krátká po sobě jdoucí spojení 8-10 cm, pak budou průhyby méně patrné než při svařování souvislým švem.
• Pokud svařujete souvislým švem, pohybujte elektrodou po klikaté dráze nebo jako byste popisovali osmičku. Zároveň je důležité sledovat svarovou lázeň a nezastavovat se, aby nedošlo k přehřátí obrobku.
• Po dokončení procesu je nutné odstranit strusku z výrobku a vyhodnotit kvalitu švu. V případě potřeby odstraňte stříkance a vyrovnejte deformace.

RESANTA SAI-250 PROF

• Maximální výkon, W 8400
• Rozsah vstupního napětí, V 100-260
• Maximální odběr proudu, A 38

RESANTA SAI-220

• Maximální výkon, W 6600
• Rozsah vstupního napětí, V 140-250
• Maximální odběr proudu, A 30

Spojování obrobků s mezerou

Spojování tenkých obrobků s mezerou je ještě obtížnější úkol. V takové situaci zkušení řemeslníci doporučují nastavit proud o 20 % méně, než je doporučeno pro danou tloušťku oceli, a vytvořit „most“ z přídavného kovu spojující dva obrobky. Práce se provádí krátkým přerušovaným obloukem a na jedné ze stran se zapálí, po stranách se vytvoří takzvané „police“ a roztavený kov se odvede na opačnou stranu.

Existuje další způsob – umístit do mezery další kov, například pahýl elektrody bez povlaku. Pak můžete na křižovatce uchopit tyč a vařit obvyklým způsobem. Vložka zabraňuje propadnutí přídavného kovu a přebírá část teploty.

Pozinkované svařování

Před svařováním tenkých plechů z pozinkované oceli je nutné odstranit vrstvu zinku, protože když se dostane do švu, zhoršuje kvalitu a spolehlivost spojení. Doporučená oblast ošetření je 30 mm od budoucího švu. K mechanickému odstranění zinkového povlaku můžete použít brusný papír, drátěný kartáč nebo jiný brusný nástroj.

Druhý způsob je chemický, využívající alkalická nebo kyselá rozpouštědla. Najdete je v železářství nebo ve stavebnictví. Jednoduše naneste kompozici a nechte chvíli působit, poté opláchněte a osušte povrch.

Další možností je opracování okrajů svařovaných dílů pomocí plynového hořáku. V tomto případě je nutné použít respirátor a zajistit dobré větrání místnosti.

Jak svařovat tenký kov na silný kov

Složitost této situace spočívá v tom, že tepelná vodivost obrobků různých tlouštěk je také odlišná. Profesionálové radí nastavit proud, zaměřit se na tlustý kov a oblouk nasměrovat hlavně na část větší tloušťky, tenkého obrobku se dotýkat pouze hranou svarové lázně, aby se nespálil, ale svařil. V tomto případě můžete provádět malé oscilační pohyby.

Místo závěru

Takže pomocí ručního obloukového svařování můžete spojovat plechy o tloušťce 0,8 mm nebo více. Pokud je váš kov tenčí, zvolte svařování TIG.

Pro práci je výhodnější spodní poloha svaru – tak se přídavný kov lépe drží na povrchu.

Pro oboustranné spojení je třeba svařit zadní stranu přerušovaným obloukem a poté rychle aplikovat šev z líce produktu. Pro přesnější vedení elektrody lze její hrot držet druhou rukou v silné ochranné rukavici.

Pokud se budete řídit jednoduchými pravidly a doporučeními, je svařování tenkého kovu v režimu MMA zcela v možnostech i začínajícího mistra. Kompetentní výběr zařízení a spotřebního materiálu, správné nastavení parametrů a práce podle technologie pomohou dosáhnout vysoce kvalitních výsledků bez deformací a defektů.

Každé balení elektrod je označeno názvem a označením, které obsahuje všechny potřebné údaje týkající se tohoto spotřebního materiálu.

Při rozhodování, které elektrody zvolit, byste měli věnovat pozornost:

• tloušťka kovu (čím tenčí je materiál, tím menší je průměr tyče elektrody);
• složení slitiny;
• svařovací proud, který se má použít;
• prostorová orientace svaru (horizontální, vertikální, stropní atd.).

Výrobci na obalech elektrod uvádějí, jaký svařovací proud je nutné použít, při nastavování jeho hodnoty je však důležité vzít v úvahu, jak je šev umístěn v prostoru a jaká je velikost mezery mezi spojovanými okraji.

Jak vybrat průměr elektrody? Odborníci doporučují použít empirický vzorec: 30 až 40 ampérů na každý milimetr tloušťky tyče. Při vytváření vertikálních švů by měl být svařovací proud snížen v průměru o 15%:

• Průměr 2 mm – od 40 do 80 A. Tyče tohoto průměru jsou docela vrtošivé. Na první pohled se může zdát, že nejsnáze se pracuje s tenkými elektrodami, ale to je mylný názor. Použití „dvou“ je komplikováno skutečností, že takový spotřební materiál rychle hoří a příliš zahřívá kov, pokud je nastaven vysoký proud. Výhoda průměru: svařování vyžaduje relativně malý proud, který lze použít pro svařování tenkých obrobků. Jsou však vyžadovány určité dovednosti a zkušenosti.
• Průměr 3 mm (3,2 mm) – 70 až 80 A. Zkušení svářeči říkají, že 80 ampér při práci se stejnosměrným proudem je maximum pro svařování a při vyšších proudech se bavíme o řezání. Měli byste začít pracovat se 70 A. Pokud proud nestačí, měli byste jej zvýšit. Při použití měniče není horní hranice obvykle větší než 120 ampér.
• Průměr 4 mm – od 110 do 160 A. Rozsah 50 jednotek je dán tím, že svařovací proud závisí na tloušťce spojovaných dílů a zkušenostech svářeče. Měli byste začít se 110 ampéry a zvýšit proud, pokud to nestačí.
• Průměr 5 mm nebo více – pro elektrody používané vysoce kvalifikovanými odborníky. Začínající svářeč nepotřebuje rady ohledně práce s takovými spotřebními materiály, ale sami zkušení svářeči tématu rozumí. Měli byste vědět, že tyče tohoto průměru se nejčastěji nepoužívají pro svařování, ale pro povrchovou úpravu.

Při výběru elektrod je důležité nejen přečíst označení, ale také zkontrolovat spotřební materiál – jejich povrch by měl být suchý, hustý, bez bobtnání, pórů a prověšení. Přípustná velikost podélných trhlin, nerovností a otřepů je upravena příslušnou GOST.

Pro balení se používá silný papír s voděodolnou impregnací nebo kartonové krabice zatavené v plastové fólii. Označení musí obsahovat název elektrod, typ povlaku a tabulku, ze které můžete určit sílu svařovacího proudu pro různé materiály.

Nejlevnější tyče a nekvalitní spotřební materiál mají kyselý povlak. Při použití takových elektrod je pozorováno zvýšené rozstřikování a praskání kovu na křižovatce.

Většina svářečů preferuje tyče s rutilovým povlakem, který zajišťuje snadné zapálení a stabilitu oblouku, kvalitní svary a snadné oddělení struskové krusty.

Při práci s elektrodami se základním povlakem je důležité důkladně připravit povrch svařovaných hran, zbavit je okují, rzi a oleje. Tento povlak je docela rozmarný – oblouk se obtížně zapaluje a je velmi nestabilní. S pomocí těchto spotřebních materiálů se však vytvářejí nejodolnější svarové spoje.

Nevýhody tyčí potažených celulózou: malá odolnost proti přehřátí a sklon k destrukci v důsledku jakéhokoli lepení tyčí. Takový spotřební materiál má však také jasné výhody. Například při jednostranném svařování se dobře vytvoří rubová housenka, což je zvláště důležité, když je obtížný přístup k rubové straně švů.

Výběr elektrod pro invertor

Invertory produkují stejnosměrný proud, což znamená, že svařování vyžaduje přídavné materiály univerzálního typu nebo speciální elektrody pro práci se stejnosměrným svařovacím proudem. Při výběru byste také měli vzít v úvahu tloušťku a složení kovu. V každodenním životě se obvykle používají tyče o průměru 2 až 4 mm.

Kromě toho hraje důležitou roli chemické složení kovu tyčí, které se pro vytvoření kvalitního svaru musí co nejvíce blížit složení slitiny spojovaných obrobků. Protože v každodenním životě se nejčastěji musíme vypořádat s konstrukční ocelí, elektroda by měla být vyrobena ze stejného materiálu.

Při svařování nerezových dílů se používají přídavné materiály s jádry ze stejné látky. Na stejném principu se vybírají tyče pro práci s vysoce legovanou a žáruvzdornou ocelí.

Existuje několik značek elektrod, se kterými můžete provádět většinu svařovacích prací doma a při stavbě domu:

Zásady výběru elektrod pro různé materiály

Elektrody pro svařování nerezové oceli

Nerezová ocel je hůře svařitelná než železný kov. Tato slitina má relativně nízkou tepelnou vodivost, proto je tavenina ve svarové lázni náchylná k varu. Přehřátí vede k vyhoření legujících přísad, což znamená mnohonásobné zvýšení křehkosti. Při spojování výrobků z tenkých plechů z nerezové oceli by bylo nejlepší použít wolframové elektrody v argonu, které zabraňují spálení švů.

Pro ruční obloukové svařování, elektrody od:

• potravinářská (běžná) nerezová ocel: OZL-8, TsL-11;
• typy slitin odolných proti korozi: NZh-13, TsT-15, EA-400/10U;
• žáruvzdorné druhy oceli: OZL-6, KTI-7A, TsT-28;
• různé druhy oceli: EA-395/9, ANZHR-1, OZL-312.

Elektrody pro svařování hliníkových slitin

Svařování hliníku a jeho slitin je poměrně složitý proces. Dva nejčastěji používané způsoby jsou:

• TIG svařování s použitím netavitelných wolframových elektrod;
• MMA svařování obalenými elektrodami (ruční oblouk), například OZANA, OZA atd.

Je možné použít i poloautomatické (MIG) svařování svařovacím drátem.

Litinové elektrody

Litina je velmi obtížně svařitelná slitina. Kvůli nízké tažnosti jsou svary náchylné k praskání za tepla, což si vynucuje použití speciálních elektrod:

• TsCh-4 – elektrody s železným jádrem. Složení nátěru je základní. Používá se pro svařování vysokopevnostní nebo šedé litiny proudem s obrácenou polaritou. Švy mohou být výhradně horizontální (spodní).
• MNC-2 – pomocí takových elektrod se provádí navařování a svařují se vady odlitku. Kompatibilní s tvárnými, tvárnými a šedými litinami. Umožňuje tvorbu hustých, čistých spodních a vertikálních švů.
• OZCH-4 – elektrody s rutilovým povlakem, zajišťující tvorbu švů s čistým povrchem. Umožňuje svařování spojů s libovolnou prostorovou orientací, kromě svislé shora dolů.
• OZZHN – elektrody se železoniklovými tyčemi pro svařování vysokopevnostní litiny. Určeno pro stejnosměrné svařování. Vhodné pro vertikální nebo spodní švy.

Důležitou roli hraje způsob svařování. Často se uchylují k takzvanému studenému svařování, kdy svařování probíhá krátkými (25–30 mm) „stehy“, aby nedošlo k zahřátí kovu. Používají také přesně opačnou techniku, rovnoměrné zahřívání hran dílů před svařováním.

Výběr elektrod pro svařování trubek, kanálů a tenkých kovů

Svařování trubek je komplikováno tím, že se mění poloha švu v prostoru, což znamená, že je nutné upravit sklon tyče a rychlost pohybu jejího hrotu. Při rozhodování, jakou značku elektrod zvolit pro svařování, vycházejte z tloušťky stěny spojovaných prvků a složení kovu.

Pro spojování úseků z ocelových slitin se doporučuje použít OK 53.70 a OK 74.70 (ESAB), které lze použít i pro svařování úseků potrubí pracujících pod vysokým tlakem. Pro měď jsou vhodné nekonzumovatelné wolframové elektrody nebo tavné elektrody, např. UTP 39 Bohler.

Při svařování kanálů jsou kladeny zvláštní požadavky na pevnost švů, protože tento typ válcovaného kovu často slouží jako nosný nebo výztužný prvek v kritických konstrukcích. Tloušťka stěny se může pohybovat od 7 do 13 mm. Takto masivní prvky jsou spojeny pomocí třídy UONI 13/55U, která umožňuje tvořit švy v libovolné poloze v prostoru. Pro výrobky s menší tloušťkou lze použít spotřební materiál značky ANO-21 o průměru do 5 mm.

Tenký plech (do 2 mm) by měl být svařován velmi opatrně, aby nedošlo k popálení. Jakou tloušťku elektrody zvolit pro takový úkol by se mělo rozhodnout na základě tloušťky kovu – obvykle se používají tyče o průměru 0,5–2,5 mm. Důležitým faktorem je také složení povlaku, které zajistí pomalé tavení kovu a stabilitu oblouku. Optimální možnosti: OMA-2, MT a MT-2. V nejtěžších případech se používá poloautomatické svařování.

Všechny elektrody lze rozdělit do dvou hlavních typů: pro svařování střídavým a stejnosměrným proudem. První možnost je jednodušší, druhá je spolehlivější. Nejoblíbenější značky:

• pro svařování střídavým proudem: AHO, MP, OZS, ESAB OK (vhodné i pro stejnosměrný proud);
• pro stejnosměrné svařování: UONI, OZANA, TsL, OZL, EA, ANC/OZM atd.

Nejlepší elektrody pro začínající svářeče

Elektrody ANO (například ANO-21) jsou optimální pro osvojení základů elektrického svařování. Jsou univerzální, mají rutilový povlak a umožňují vytvářet svary v libovolné poloze v prostoru.

Elektrody s rutilovým povlakem se vyznačují snadným zapálením oblouku a absencí zvláštních požadavků na kvalitu přípravy spojovaných hran, což znamená, že takovéto spotřební materiály na rozdíl od tyčí se základním povlakem mohou svařovat rezavé a nevyčištěné díly.

Při opětovném použití se rutilem potažené elektrody zapálí stejně snadno jako při prvním použití. A další důležitou výhodou takového spotřebního materiálu je, že při jeho použití se do ovzduší uvolňuje podstatně menší množství nebezpečných plynů.

doporučené články

• Kategorie svařování v Rusku
• Venkovní reklamní stavby: typy, požadavky, materiály, fáze výroby
• Které svařování je lepší – plynové nebo elektrické: výhody a nevýhody

Použití rutilem potažených elektrod umožňuje vytvoření švů, které se vyznačují vysokou rázovou pevností a spolehlivostí. Když tyč během procesu svařování hoří, nedochází téměř k žádnému rozstřiku taveniny, což je pro studenty důležitá okolnost.

Na základě uvedených kritérií lze pro trénink doporučit elektrody značek OZS-12 nebo MR-3 s průměrem tyče 3-4 mm. Poté, co student zvládne počáteční dovednosti, můžete přejít na OK 53.70, UONI, LB52U, stejně jako rakouský Kessel a německý Bohler.

Koeficient depozice charakterizuje úroveň tvorby strusky při svařování. Tento ukazatel do značné míry závisí na podmínkách, ve kterých byl spotřební materiál skladován. Ani po vysušení vlhkých elektrod nebude možné zcela obnovit jejich vlastnosti.

Při nákupu přídavných materiálů pro svařování je velmi důležité zajistit neporušenost obalu a při použití přídavných materiálů dodržovat pravidla pro jejich skladování. To vám umožní dosáhnout vysoce kvalitních svarových spojů, což je zvláště důležité pro švy, které vyžadují těsnost, nebo ty, které potřebují vypadat krásně a elegantně.

Špatná volba přídavných materiálů může vést k tomu, že při odstraňování strusky bude odlétávat i svarový kov.

V článku jsme stručně probrali, jak vybrat správnou elektrodu pro různé druhy svařování tak, aby výsledné švy byly spolehlivé, odolné a esteticky příjemné.

Vedoucí obchodního oddělení