Как варить оцинкованный металл

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.

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.

КАК ВАРИТЬ ОЦИНКОВКУ ПРАВИЛЬНО: ПРАВИЛА И СОВЕТЫ

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.

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 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.

Особенности сваривания металла с оцинковкой

Сварка металла

Сварка оцинкованного металла востребована во многих отраслях промышленности. Сам процесс считается достаточно сложным, что объясняется разницей в температурах плавления защитного покрытия и основного материала. Режим функционирования оборудования выбирают в соответствии с составом, условиями эксплуатации и другими параметрами детали.

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.

Сварка оцинкованной стали

Оцинкованная сталь в настоящее время используется для изготовления многих конструкций. За счет того что данный материал обладает высокой прочностью и повышенной стойкостью к воздействию коррозийному поражению, он пользуется высокой популярностью в разных сферах производства и промышленности. Но прежде чем применять стоит изучить, как протекает сварка оцинкованного металла, главные особенности данного процесса.

Сварка и пайка оцинкованных листов: основные способы

Стальной лист оцинкованный, обладающий высокими антикоррозионными свойствами, находит массовое применение в качестве строительного и конструкционного материала. И в ряде случаев возникает необходимость в сваривании этого проката с целью получения крепкого стыкового соединения. И вот здесь начинаются проблемы.

Дело в том, что многочисленные низкоуглеродистые стали свариваются разными видами сварки и стыкуются другими методами практически без ограничения. Но стоит нанести на них защитный микроскопический слой цинка и сразу возникает масса вопросов. Например, будет ли вообще эффективна пайка «оцинковки», можно ли в принципе и как сваривать оцинкованный прокат, ну и конечно же, не вредно ли сваривать «оцинковку»? Большинство вопросов вполне справедливы. Для обеспечения прочного и надежного сварного соединения металлическое покрытие стального проката должно обладать высокой теплостойкостью, тепло- и электропроводностью, пониженной микротвердостью и механической напряженностью, а также минимальной шероховатостью поверхности. А Zn – легкоплавкий, мягкий металлопрокат с невысокой прочностью. Это означает, что любая электродуговая сварка оцинковки может сопровождаться:

• переносом цинка в зону сварочной ванны, что приводит к снижению прочностных свойств соединения, образованию пор, развитию микротрещин в околошовной зоне;
• выделением в воздух паров оксида цинка, которые обладают токсическими свойствами и обязательно попадут в легкие сварщика. При разовых сварочных работах это может вызвать так называемую «лихорадку металлического дыма», а если постоянно заниматься сваркой «оцинковки» и не соблюдать определенные требования ТБ, можно в итоге получить крупные проблемы со здоровьем;
• нарушением защитного цинкового слоя в околошовной зоне.

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.

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 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.

ЧТО НУЖНО УЧИТЫВАТЬ ПРИ СВАРКЕ ОЦИНКОВКИ

Основными нюансами, которые следует учитывать в процессе сварки оцинковки, являются температура плавления цинка и токсичность выделяемых им паров.

Сложность сварки оцинкованных изделий обуславливается тем, что температура плавления стали составляет 1100C, а цинковое покрытие плавится при 906C. Данное расхождение не позволяет использовать обычные методы сварки в связи с риском повреждения защитного слоя и утраты изделием устойчивости к окислению.

Неблагоприятные проявления в процессе сварки оцинкованного металла заключаются в том, что:

• При температуре 906 градусов, цинк плавится и переходит в газообразное состояние;
• Проникая в основу, выделяемые пары разрушают структуру металла;
• Происходит нарушение шва оцинковки;
• Токсичные пары поступают в окружающее пространство.

Именно поэтому, обработка оцинкованных изделий требует проведения дополнительных подготовительных мероприятий и тщательного подбора используемого оборудования.

Нужно ли удалять покрытие?

Цинк является электроотрицательным активным металлом. Образуя с железом гальваническую пару, он создает надежную электрохимическую защиту стали и благодаря возникающей на нем под воздействием внешней среды защитной пленке очень медленно разрушается в атмосферных условиях.

Повреждение и направленное удаление цинкового слоя априори снижают его коррозионные свойства, но перед сварочными работами его лучше снять путем зачистки свариваемой зоны шлифмашинкой или абразивным материалом. Это значительно упростит сварку и повысит качество выполняемых работ, но размер очищаемого участка должен быть минимально допустимым. Профессиональные сварщики и специалисты, использующие инверторные источники тока, часто не удаляют покрытие механически, а выжигают его сварочной дугой или факелом газовой горелки, но это требует большого практического опыта и основательных знаний о том, как правильно сваривать «оцинковку».

Можно ли сваривать оцинкованные трубы

ГОСТом предусмотрены правила сборки водоводов. Взамен традиционным методам сваривания предусмотрены другие, не нарушающие защитное цинковое покрытие в процессе монтажа. Защитный слой вскипает при 906°С, а сплав должен прогреться до 1200°С. Как сварить оцинкованную трубу в этом случае:

1. Ускорить время сварки, чтобы цинк не успел испариться. Для этого нужно увеличить температуру в зоне расплава, регулируя токи. Если сталь быстро дойдет до кондиции, покрытие не пострадает.
2. Осуществлять сварку с применением флюса – специального защитного состава, способного сохранить целостность цинкового покрытия. Флюсы должны отвечать определённым требованиям, не содержать вредных компонентов, способных растворяться в воде.

В чем проблема свариваемости оцинковки

Антикоррозионный слой наносится на сталь несколькими способами. В зависимости от этого толщина покрытия может составлять 2-150 микрон. Оцинковка прожигается легко, температура ее плавления на 200 °С ниже, чем у стали. При использовании стандартных технологий сварки покрытие разрушается. Поэтому его нужно обрабатывать защитным флюсом, не позволяющим поверхности перегреваться.

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.

Главные особенности материала

Многие металлы часто покрывают цинком, это повышает их прочность и устойчивость к воздействию окислительных процессов. В итоге с наружной стороны образуется слой из цинка и прочная оксидная пленка. Оксиды цинка в отличие от других металлов, обладают плотной структурой с небольшим количеством пор.

На данный момент разработано несколько методов нанесения цинка с различным размером толщины нанесения покрытия с защитной основой. Толщина готового слоя может быть от 2 мкм до максимального показателя 150 мкм.

Сварка оцинкованных деталей сопровождается прогреванием металлической основы до температуры, которая превышает 10000С. При этом во время данного процесса могут наблюдаться некоторые сложности:

• на начальной стадии цинк переходит в жидкое состояние, а затем в газообразное. Температурный режим, при котором наблюдается плавление металла, составляет не меньше 9060С;
• пары могут проникать не только в воздух, но и в основу, при этом они провоцируют нарушение структуры базового металла;
• частицы, которые образуются при испарении, оказывают негативное влияние на структуру сварного шва.

Наибольшая опасность состоит в том, что пары могут оказывать токсическое влияние на организм человека. По этой причине сварка оцинковки может быть сильно вредной для здоровья. По этой причине место, в котором будут выполняться работы, обязательно должно быть оборудовано мощной вентиляцией.

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.

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.

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]

Важные рекомендации по сварочным работам

Любая сварка считается сложным технологическим процессом, при котором требуется соблюдать ряд важных требований. Сваривание оцинкованной стали осложняется тем, что дополнительно приходится работать с защитным покрытием из цинка. Главная особенность данного процесса состоит в том, что плавится оцинковка начинает уже при температуре в 420 градусов, а при 906 градусах она кипит и испаряется.

Все эти процессы оказывают негативное воздействие на качество сварного соединения, в нем начинают образовываться трещины, поры, различные дефекты. А чтобы этого не произошло сварка оцинкованной стали должна выполняться при других температурах, а также обязательно должна быть специальная защищенная газовая среда.

Для эффективной сварки обычно используется сварочная проволока для оцинкованной стали и медь. Наиболее подходящими считаются проволоки из алюминиево-бронзового и медно-кремневого сплава. Если будет применяться присадочная проволока, то сварка оцинковки будет правильной.

Данный метод имеет целый ряд положительных качеств:

• при проведении рабочего процесса не возникает коррозийного поражения сварного шва;
• наблюдается минимальная степень разбрызгивания;
• небольшое выгорание покрытия из цинка;
• маленький уровень вложения тепла;
• пайка стали в дальнейшем сопровождается простым обрабатыванием;
• соблюдается катодное предохранение материала.

Во время процесса сваривания цинк переходит в специальную сварочную ванну, и это вызывает появление трещин, повреждений, пор в соединении. По этой причине, перед тем как начинать работы, слой из цинка требуется удалить.

Удаление обычно проводится газовой горелкой, абразивным кругом, щетками. Есть и химические методы счищения цинка, при которых используются щелочи. После обработки область промывается водой и хорошо просушивается.

Температура сваривания для цинка

Электрическая сварочная дуга – мощный, длительный электрический разряд в среде ионизированных газов и паров между электродами, находящимися под напряжением. А Zn начинает плавиться уже при температуре +420°С и испаряться при +907°С. Когда выполняется сварка с применением покрытых и вольфрамовых электродов, он всегда выгорает с образованием белых хлопьев окисла.

Поэтому режим работы подбирается, исходя из толщины проката и слоя оцинкованного покрытия, а токовая нагрузка всегда ниже, чем при работе с листовой сталью без покрытия. Зато с применением бронзы, имеющей не столь высокую температуру плавления, как сталь, сварка цинка происходит без затруднений. Но стоимость такой работы значительно возрастает, а прочность соединения понижается.

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.

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.

ЭТАПЫ РАБОТЫ С ОЦИНКОВКОЙ

Удаление цинкового покрытия

Данная процедура необходима для того, чтобы расплавленный цинк, попав в область шва, не ухудшил его качество. Существует три основных способа зачистки:

Данный способ зачистки оцинковки осуществляется при помощи жестких абразивных средств, металлических щеток и наждачной бумаги.

Заключается в воздействии на покрытие кислотой, или щелочью. После осуществления необходимой экспозиции, изделие тщательно промывается и высушивается.

Заключается в обжиге краев изделия при помощи газовой горелки. Следует учитывать, что воздействие высоких температур провоцирует высвобождение токсичных паров.

Подбор электродов

Для того, чтобы выбрать, какими электродами варить оцинковку, необходимо учитывать ряд нюансов. Выбор электродов осуществляется с учетом типа свариваемой стали.

Можно выделить 2 основных вида электродов:

• С рутиловым покрытием (АНО-4, МР-3, ОЗС-4). Подходят для сваривания стали с низким углеродным содержанием. Наличие оксида титана значительно упрощает зажигание дуги, гарантирует прочность шва и его герметичность, а также минимизирует разбрызгивание;
• С сильноосновными флюсами (УОНИ13/45, УОНИ13/55, ДСК-50). Подходят для сталей низкого легирования.

Подбор присадочного материала

Основное требование к проволоке, используемой в качестве присадочного материала — низкая температура плавления, варьирующаяся от 900 до 1100 градусов. Соблюдение этого условия позволит добиться качественного шва, так как в этом случае проволока будет плавиться, не повреждая и не оплавляя сам материал.

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 оцинковки	Диаметр проволоки
До 4 мм	0,6 – 0,8 мм
4 мм	0,8 – 1 мм
Свыше 4 мм	1 – 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.

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!

Технология сварки газовой горелкой

Размер горелки выбирается по диаметру трубы и толщины стенки: номера 1–2 подходят для труб диаметром до 250 мм со стенкой до 6 мм; №№ 3–4 – свыше указанных размеров. Концентрацию кислорода увеличивают, чтобы кремний, содержащийся во флюсе, полностью окислялся до оксида, образуется термоизолирующая пленка, при высокой температуре цинк уже не вскипает. Пламя должно поддерживаться постоянно, чтобы не было непроваров.

Подготовительные работы

До начала работы трубы необходимо подготовить:

1. если стенка толще 3 мм, необходимо сделать скос под углом раскрытия 80°, притуплением 1-1,5 мм;
2. торцы очищают от грязи, пыли, очищают от заусениц обрезную кромку;
3. укладывают трубы встык с 3 мм зазором;
4. обезжиривают поверхность в зоне соединения специальным составом, для этого используют мягкую ветошь;
5. на 2 см с концов наносят флюс – пастообразную массу, толщина слоя не менее 2 мм.

Процесс сварки

1. включают горелку и сначала прогревают трубу на расстоянии до 30 см от торца;
2. нужно нагреть флюс, пока он из желтого не станет полностью прозрачным;
3. при сварке присадочную проволоку прижимают к поверхности стыка, между фасками, под пламенем горелки она расплавляется, заполняя пустое пространство (у толстостенных труб полностью заполняется вся кромка);
4. горелку направляют на присадочную проволоку, температура его плавления не выше 950°С. Как варить шов, не принципиально, но чаще припой во время работы располагается перед пламенем, используется техника «влево», горелку удобней держать в нижнем положении. Максимальный угол наклона горелки при варке – 75°, для заполняющего повторного шва – от 15° до 30°.

Завершающие работы

В конце работы проводится смывка флюса, зачистка шва. После этого проводится обработка зоны сварки антикоррозионной краской с большой концентрацией цинка. Для защиты от коррозии можно применять другие составы на основе эпоксидной смолы, каучука.

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.

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.

Насколько это вредно

В чистом виде цинк является малотоксичным, однако в процессе сварки он вступает в реакции с кислородом и азотом. При вдыхании паров развиваются тяжелые отравления.

Хроническая интоксикация соединениями цинка способствует возникновению следующих последствий:

• поражения органов дыхания;
• токсического воспаления легких;
• пневмосклероза;
• отека легких;
• аллергических реакций;
• онкологических заболеваний;
• патологий кроветворной системы.

При остром отравлении присутствует риск летального исхода. Соблюдение техники безопасности делает риск возникновения опасных последствий минимальным.

При появлении признаков отравления прекращают сварку, обращаются к врачу.

Сварка «оцинковки» электродом

Метод, используемый в основном для листового проката толщиной от 1,5 мм. Подходит как для большого производства, так и для мастерских и гаража. Выполняется такая сварка оцинкованной стали в любых климатических условиях с использованием электродов с основным и рутиловым покрытием. В мировой практике при выполнении MMA-сварки стали использоваться электроды с целлюлозным покрытием, но в нашем инжиниринге они еще не нашли особого распространения.

Подготовка к сварке

Свариваемые элементы должны быть заранее обрезаны и размечены по размеру. Кривые участки и кромки выправляются.

После механического или термического удаления цинкового покрытия, приступают к разделке кромок. Также необходимо будет обработать зону будущего сварного шва кислотой или обезжиривающими средствами.

Выбор электродов

Качество сварных швов определяется стабильностью дуги. А стабильность ее горения зависит от режима сварки, типа и марки электродного покрытия, состава флюса, характеристик источника питания. Соответственно, при выборе электродов стоит руководствоваться толщиной защитного покрытия, маркой основной стали и выбранным режимом работы.

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.

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.

Разновидности подходящих электродов

При сварке оцинковки полуавтоматом стандартные стержни для железа и стали не используют. Нужны специализированные электроды и расходные материалы с рутиловой обработкой.

Для оцинкованной низкоуглеродистой стали предназначены стержни следующих марок:

• АНО-4, используемые для сварки оцинкованной стали под переменным или постоянным током;
• МР-3, требующие напряжения холостого хода более 50 В;
• ОЗС-4, применяемые в сочетании с присадочной проволокой СВ08 или СВ08А;
• УОНИ-13/45,55, ДСК-50, обработанные большим количеством флюса.

Он помогает получить долговечный прочный шов. В состав стержней входят фтористые соединения и карбонаты. Ими варят листы любой толщины. Толстый металл обрабатывают в несколько проходов.

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.

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.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СВАРКИ ОЦИНКОВКИ

Вне зависимости от типа сварки оцинковки, необходимо:

• Исполнять шов наплывным методом по средствам частого отрыва электрода;
• Продление варочной ванны производится постепенно для недопущения риска повреждения;
• В случае, если цинковое покрытие не было удалено, необходимо дождаться его абсолютного выгорания до того момента, когда начнет расплавляться сама сталь. В противном случае после охлаждения возможно растрескивание и вспучивание шва;
• Оцинкованная сталь, толщина которой превышает 4 мм должна обрабатываться по краям по методу нанесения фаски, глубина которой составляет 1/3 листовой толщины;
• Все работы производятся со строжайшим соблюдением мер защиты и техники безопасности. Для этих целей используются маски с принудительным нагнетением воздуха и мощные вентиляционные системы.

Подготовительные работы

Перед началом сварки детали подготавливают следующим образом:

1. При толщине элемента более 5 мм делают скос под наклоном 80° на расстоянии 1 мм от края.
2. Очищают торцевые части от грязи и пыли. Удаляют заусенцы, выравнивают кромки.
3. Обезжиривают поверхности химическими средствами.
4. Соединяют свариваемые детали, выставляя их в положении, требуемом для сварки. Зазор между кромками должен составлять 3 мм.
5. Равномерно распределяют флюс вдоль будущего шва. Толщина слоя должна составлять 2 мм, ширина – 20 мм.

Правила и особенности сварочных работ

Перед началом процесса необходимо ознакомиться со следующими нюансами процесса:

1. Сложность подбора температуры воздействия. Цинк может начать расплавляться при +400 °С. Если слегка повысить температуру, покрытие начинает прогорать и испаряться. Это препятствует образованию прочного шва. Соединение получается пористым, покрывается трещинами.
2. Нестабильность электрической дуги. Подобрать правильный режим работы аппарата может только опытный сварщик. Начинающим мастерам рекомендуется применять покрытые электроды, газовую защитную среду или присадочный материал. Последний вариант используют при необходимости формирования шва высокого качества.
3. Сложность устранения отверстий. Поврежденные места листа предварительно очищают от загрязнений, следов ржавчины и масел. При большом диаметре дефекта применяют металлические вставки, которые закрепляют точечным методом. При толщине детали более 2 мм используют пробки или перегородки из низкоуглеродистой стали. Небольшие отверстия рассверливают до нужного размера. Внутренние поверхности дефектов не должны иметь резьбы.

Рекомендуем к прочтению Как правильно варить цветмет

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.

Можно ли приваривать к черному металлу

Для получения надежного соединения между деталями из разных материалов применяют такие методы:

• ММА-сварку с покрытыми электродами;
• аргонодуговую технологию;
• TIG-сварку с неплавкими вольфрамовыми стержнями.

При использовании первого метода приобретают стержни, предназначенные для соединения нержавеющих сталей с черными металлами. Лучшим же вариантом считают ведение сварки в газовой среде. Для этого потребуется соответствующий аппарат. Аргон защищает сварочную ванну от окисления. При отсутствии защиты прочно приварить разнородные детали друг к другу не получится.

Другие методы стыковки оцинкованных изделий

Еще один способ соединения оцинкованных труб без их нагрева – резьбовая стыковка. Нарезать резьбу на оцинкованных трубах достаточно сложно, поэтому данный способ практикуется преимущественно на изделиях с малым сечением. К тому же, такой способ материально более затратен в сравнении с обычной сваркой. Еще один важный момент – на участке нарезки резьбы слой цинка будет уничтожен, так что труба быстрее начнет ржаветь.

Для сборки коммуникаций водоснабжения и отопления могут использоваться бессварные комплекты труб с фитингами, напоминающие конструктор. В таком наборе есть специальная муфта с уплотняющим кольцом, которую с помощью болтов закрепляют на канавке по краям трубы. Хотя такой метод сборки труб еще не достаточно распространен в нашем государстве, он обеспечивает прочное соединение и выполняется очень быстро.

Подводя итоги можно сказать, что ответ на вопрос, можно ли сваривать оцинкованные трубы, будет положительным, при условии соблюдения техники безопасности и технологии выполнения работ, а также при наличии опыта.

Помните, что очень важно избежать перегрева труб и испарения цинка. Предотвратить эти явления можно с помощью флюса и рутиловых электродов. Альтернативные же методы стыковки труб хоть и имеют право на жизнь, однако, обходятся существенно дороже.

Особенности соединения оцинкованных труб

Покрытые защитным составом стальные элементы трубопровода соединяют так:

1. Подключают горелку, прогревают края деталей на расстояние не менее 30 см от торцов. Процедуру завершают, когда флюс становится прозрачным.
2. Присадочный материал прикладывают к торцам, расплавляют его горелкой. Полужидкий материал должен заполнить зазор между трубами.
3. Дожидаются затвердевания шва, выполняют заключительную обработку.

Горелку держат под наклоном не более 95°, проволоку подают под углом 15-30°.

Сварочное оборудование для оцинкованного металла

Перед началом работы подготавливают следующие приспособления и инструменты:

• сварочный полуавтомат или инвертор, выдающие необходимые напряжение и силу тока;
• газовую горелку;
• баллоны с аргоном и ацетиленом;
• держатель электродов, механизм подачи расходного материала;
• шланг для подсоединения держателя к баллону.

Рекомендуется использовать сварочный агрегат с установленными параметрами тока. Это упрощает процесс настройки оборудования. Эта функция необходима начинающему сварщику, не имеющему опыта сварки оцинковки.