Сварка оцинкованной стали: технология, электроды

 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.

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.

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.

Особенности подбора электродов

Если снять защитное покрытие из цинка невозможно, обычно это наблюдается у основы с тонким слоем, толщина которого составляет не больше 15 мкм. В этих случаях стоит применять электроды для оцинкованной стали.

Для стали со сниженным уровнем углерода стоит подбирать расходники с покрытием из рутиловой основы. Подходящими электродами для оцинковки из низкоуглеродистой стали будут - АНО-4, МР-3, ОЗС-4. В их состав входит оксид титана, который обеспечивает ряд положительных процессов:

• делает простым первое и повторное разжигание дуги;
• снижает потери в связи с образованием брызг;
• делает сварной шов прочным и герметичным.

При сваривании сталей низкого легирования стоит использовать специальные электроды по оцинкованной стали, которые дополнительно имеют сильноосновные флюсы. Хорошими считаются расходники таких марок, как УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50.

Если используются электроды по оцинковке, то дополнительно во время сварочного процесса стоит выполнять следующие рекомендации:

• для того чтобы предотвратить образование пор, силу тока нужно повысить на 10-50 А;
• процесс сварки должен выполняться аккуратно, во время него скорость должна снижаться на 10-20 % в отличие от обычной сварки;
• между соединяемыми кромками требуется увеличить расстояние почти в два раза.

Процесс сварки оцинкованных металлов с использованием электродов требует наличие опыта и навыков. Если выполнять все точно и в соответствии с правилами, то можно получить хорошее соединение без дефектов.

Если сталь имеет толщину оцинкованного слоя больше 15 мкм, но меньше 40 мкм, то также можно использовать электроды по цинку. Во время сварки электродом требуется чередовать поступательные движения с возвратными до тех пор, пока оцинковка полностью не очистится.

При этом необходимо особое внимание сосредоточить на требуемых границах, чтобы не повредить слой в прилежащих областях. Если все делать правильно, то при помощи данного метода очищения можно добиться прочного и качественного сварного соединения.

Сварка полуавтоматом

Сварка оцинковки полуавтоматом обычно проводится с использованием специальной присадочной проволоки и защитного газа. Подача газа на горелку производится через сварочный рукав вместе с проволокой. Это предохраняет сварочную ванну от воздействия окружающей среды.

Электродная может иметь различный размер диаметра:

• 0,6 мм;
• 0,8 мм;
• 1 мм;
• 1,2 мм. 

Для металла, толщина которого составляет меньше 4 мм, стоит использовать присадочную проволоку с размером диаметра 0,6-0,8 мм. Если сталь имеет размер толщины более 4 мм, то подойдет проволока с показателем диаметра 1-1,2 мм.

Во время сваривания используется сварочный аппарат для оцинкованного металла. За счет того, что в его устройстве имеется баллон с газом, он имеет большие размеры. Также его неудобно использовать на сильном ветру, потому что ветер будет выдувать углекислый газ из-под горелки.

Правила сварки полуавтоматом

Сварка оцинкованного металла полуавтоматом должна выполняться правильно. Для этого следует сначала изучить важные процессы сварочного процесса:

• первым делом следует подключить плюсовую клемму к горелке, а минусовая к заготовке;
• для оцинкованной стали обязательно нужно использовать присадочную проволоку из определенного сплава;
• стоит учитывать, что показатель силы тока и скорости подачи проволоки являются взаимосвязанными факторами. Чем будет выше сила тока, тем будет больше скорость проволоки или наоборот;
• для горелки обязательно применяется токосъемный наконечник, который должен подходить под размер диаметра проволоки. Данный элемент относится к расходникам, по этой причине он требует периодическую замену;
• шланг, который производит подачу проволоки, должен иметь жесткую структуру. В противном случае он может перегнуться, что впоследствии вызовет сложности при подаче проволоки;
• если металл достаточно тонкий с размером толщины менее 1 мм, то его необходимо сваривать точками, но при условии, если не требуется герметичное сварное соединение. Это предотвратит перегрев и подгорание заготовки;
• если показатель напряжения сети небольшой, к примеру, 180 В, а не 220 В, то лучше использовать проволоку с меньшим диаметром. Вместо 0,8 лучше взять 0,6, в этом случае прибор сможет с ней намного легче справиться, а соединение выйдет качественным и прочным;
• сварка цинка при помощи полуавтомата без газа должна выполняться с использованием специальной проволоки, а плюсовая клемма при этом должна подключаться к заготовке.

Сварка инвертором

Инверторная сварка обычно используется для тонких металлов. Во время сварочного процесса используется ток с обратной полярностью. Клемма с отрицательным зарядом подключается к свариваемому металлу, а с положительным зарядом к держателю электродов.

Сварка инвертором оцинковки протекает с минимальным деформированием и прогоранием металлической конструкции. Обратная полярность тока обеспечивает сильное нагревание электрода, именно это позволяет выполнить сваривание прямо по соединению. В результате получается прочный шов без трещин, пор и дефектов.

Так как варить оцинковку инвертором с электродом? Рассмотрим главные особенности:

• чтобы получить качественный шов, рекомендуется использовать тонкие электроды с диаметром не больше 2 мм;
• для сваривания стоит применять изделия с повышенным коэффициентом расплавления. Это позволит осуществить сварку тонких изделий при небольшом токе, что положительно отражается на качестве сварного соединения;
• сваривание тонких конструкций инвертором должно выполняться медленными движениями электрода;
• чтобы в процессе работ не прожечь изделие и чтобы соединение получилось ровным, требуется располагать электрод в пределах 45-90 градусов к свариваемой поверхности.

Сварка изделий из оцинкованного металла может выполняться разными методами, которые могут иметь отличительные особенности. Прежде чем приступать к данному процессу, стоит внимательно рассмотреть важные рекомендации и правила сваривания оцинковки. Также стоит учитывать особенности материала, который могут осложнять процесс сварки.

Интересное видео