можно ли варить оцинкованное железо

Как выполнить сварку оцинкованного металла?

Сварка оцинкованных деталей — не такой уж и редкий процесс на любом сварочном предприятии. Оцинковка — это слой цинка, которым покрывают различный типы сталей. Цинк обладает множеством достоинств, оцинкованные детали имеют хорошие эксплуатационные характеристики, меньше подвержены коррозии и в целом дольше служат. При этом оцинковка может применяться как при изготовлении сложный металлоконструкций, так и на производстве изделий для быта.

Но нужно понимать, что у цинка есть ряд своих характерных особенностей, которые усложняют сварку. Кроме того, на современном производстве к сварщикам предъявляют очень высокие требования по качеству работ и количеству брака. И если в одном случае вас выручит профессиональный сварочный аппарат для оцинкованного металла, то в другом случае ошибки будут неминуемы. В этой статье мы кратко расскажем, как варить оцинковку не только быстро, но еще и качественно.

Общая информация

Итак, как мы уже писали выше, оцинковка представляет собой защиту металла от повреждений и коррозии. При этом слой цинка может варьироваться от 1 до 20 микрометров. Чем больше слой, тем лучше защита.

Кстати, наиболее сильны именно антикоррозийные свойства цинка. Даже если вы поцарапаете металл или оставите на нем вмятину, коррозия образуется с минимальной вероятностью. По этой причине металл часто цинкуют при производстве автомобилей и кораблей.

Оцинковка не только защищает металл от коррозии, но и обладает рядом других достоинств. При работе с оцинковкой металл практически не разбрызгивается, что очень удобно, особенно для новичков. Также в зоне формирования шва обеспечивается дополнительная катодная защита металла. Кроме того, готовый шов не нуждается в трудоемкой обработке.

Особенности сварки

Сварка оцинкованной стали — непростой процесс. Это связано с особенностями цинка, которые приходится учитывать для выполнения качественной работы. Прежде всего, новичкам часто сложно подобрать оптимальную температуру, при которой возможна сварка оцинковки. Слой цинка может начать плавиться уже при температуре около 400 градусов, но если немного переборщить, то цинк может начать испаряться.

Данная особенность очень мешает формированию качественного шва. Дуга зажигается с высокой температурой и может довольно быстро испарить слой цинка. В результате шов будет пористым и с трещинами, а в процессе работы дуга будет гореть крайне нестабильно.

Вам не удастся решить эту проблему настройкой режима сварки или с помощью своих навыков. Единственное решение — использование в работе либо специальных электродов с покрытием (если это сварка инвертором), либо присадочной проволоки и защитного газа.

Если качество шва стоит на первом месте, то рекомендуем варить в среде газа и с проволокой. Проволока может быть изготовлена из меди, кремния, алюминия и бронзы. Также можно использовать проволоку, в составе которой есть медь в очень большом количестве. Такая сварочная проволока для оцинкованной стали отлично зарекомендовала себя в работе.

Расходные материалы

Как вы понимаете, именно расходные материалы играют самую главную роль при сварке оцинкованных деталей. Каким бы профессиональным ни был бы ваш сварочный аппарат, вы просто не сможете сделать правильный шов, если подберете неподходящие расходники. Далее мы поговорим о присадочной проволоке и электродах, которые упрощают процесс сварки цинковых изделий.

При выборе проволоки обращайте внимание, чтобы она имела невысокую температуру плавления. Обычно такая проволока содержит в своем составе много меди. Рекомендуем присадочную проволоку с температурой плавления от 900 до 1100 градусов по Цельсию. При работе с такой проволокой сам присадочный материал будет плавиться, а сталь нет. Такой подход больше похож на пайку, чем на сварку, но поверьте, соединение будет очень прочным.

Самая популярная проволока для сварки оцинкованных деталей — CuSi3. Шов, полученный с ее помощью, получается не самым прочным, но зато с ним потом удобно работать и подвергать механической обработке. Из-за кремния в составе такая проволока начинает растекаться при плавлении, так что следите за тем, какие легирующие вещества есть в составе этого присадочного материала.

Нередко применяется также проволока CuAl8 и CuSi2Mn. CuSi2Mn формирует очень прочный шов (при условии, что в составе есть марганец), но его затем очень трудно обрабатывать. Обработка отнимает намного больше сил и времени. CuAl8 используется при сварке металлов, которые покрыты цинком и алюминием.

Рекомендуем использовать в процессе пайки короткую дугу. Так она будет гореть гораздо стабильнее. Если использовать длинную дугу, то она будет нестабильной из-за цинковых испарений. Эта проблема особенно трудно решаема при сварке деталей с толстым слоем цинка.

Следите, чтобы металл не разбрызгивался. Для этого можно варить методом, когда используется короткий импульс тока. Ну а защитный газ дополнительно упростит процесс сварки.

Сварка цинка также предполагает правильную настройку сварочного оборудования. Рекомендуем установить маленькую силу тока, это поможет держать под контролем длину и стабильность сварочной дуги. При небольшом токе металл не будет перегреваться, а вместе с ним и цинк не будет испаряться в большом количестве. Вы уже получите лучшее качество просто установив небольшую силу тока.

Если вы варите полуавтоматом, то выберите режим «Synergic». Такая настройка есть не во всех сварочниках, но не пренебрегайте ею, если ваш полуавтомат способен работать в таком режиме. С его помощью можно в автоматическом режиме настроить многие параметры сварки, а значит улучшить качество шва.

Суть этого режима крайне проста: производитель еще на заводе подбирает оптимальные настройки для разных типов присадочных материалов и компонует их в так называемые пресеты (набор настроек, которые можно выбрать, нажав одну кнопку). Вам только нужно выбрать один пресет, а остальные настройки аппарат выберет сам. Так вы упростите и оптимизируете свой труд, вы больше времени потратите на формирование шва, чем на настройку сварочника, а это очень важно.

Если вы все же решили использовать инвертор и электроды для оцинкованной стали, то можно применять стержни, предназначенные для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. У таких электродов зачастую рутиловое покрытие, а это большой плюс. По нашему опыту можно смело приобретать электроды марок АНО-4, МР-3, ОЗС-4, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50. Вы без проблем найдете их в большинстве специализированных магазинов. Они стоят недорого и при этом обеспечивают удовлетворительное качество сварного соединения.

Вместо заключения

Не важно, что вам предстоит: сварка инвертором оцинковки или сварка оцинкованного металла полуавтоматом, в любом случае нужно соблюдать технологию и внимательно ознакомиться с документацией, которая прилагается к каждой детали. Используйте только профессиональное оборудование и качественные расходные материалы. Не пытайтесь сэкономить, ведь в конечном итоге некачественная проволока и электроды сведут все ваши усилия к нулю.

Не забывайте осматривать сварное соединение после сварки, визуальный контроль поможет выявить очевидные огрехи и исправить их. Поделитесь в комментариях своим опытом сварки оцинкованного металла, эта информация будет полезна для наших читателей. Желаем удачи в работе!

Источник

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:

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.

[stextbox участки оцинкованного металла рядом с наложенными швами при дальнейшей эксплуатации будут подвергаться воздействию коррозии, что негативно влияет на всю конструкцию.[/stextbox]

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:

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.

[stextbox Н. Теплицкий, образование: ПТУ, специальность: сварщик шестого разряда, опыт работы: с 2003 года: «Чтобы правильно сварить изделия, покрытые цинком, нужен опыт аналогичных работ. Кроме покрытия электродов на мощность дуги оказывает влияние диаметр, например, слишком толстые прутки прожигают конструкцию, а не сваривает металл».[/stextbox]

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:

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:

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.

Источник

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:

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.

Источник

Как и чем можно сварить оцинковку

Сварка оцинковки – ответственный процесс, который характеризуется низкой рабочей температурой при расплавлении присадочных материалов. Мы расскажем о сварке инвертором и полуавтоматом. Подскажем, какие электроды лучше выбрать.

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:

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

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:

Какие электроды выбрать

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.

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

Правила сварки инвертором

Особенности технологического процесса соединения оцинковки инвертором следующие:

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.

Источник