Дуговая и газовая сварка листового металла

Дуговая и газовая сварка листового металла

Чтобы получить полезную информацию относительно требований к сварке листового металла, а также обсудить все «за» и «против» использования стали и алюминия, мы остановились в мастерской по обработке металла Creative Metalworks в городе Блейн, штат Миннесота. Пока владелец Курт Сенескал отвечал на мои вопросы, работник Пэт Кэрри предоставил демонстрацию различных способов сварки.

В демонстрацию входила дуговая и газовая сварка листовой стали и алюминия.

В первом примере сварка осуществляется пламенем кислородно-ацетиленовой горелки (больше ацетилена, чем кислорода). Во втором примере пламя нейтрально. Данный способ используется при сварочных работах в большинстве случаев. В третьем примере содержание кислорода в пламени выше. Вы можете услышать свистящий звук, если содержание кислорода будет очень высоким. Пэт также продемонстрировал кремний-бронзовую сварку стали. Мы не упомянули в данной главе газовую сварку алюминия, подробная демонстрация, выполненная Роном Ковелом, будет приведена в 11 главе.

Сегодня, большинство сварочных мастерских выполняют сварку листового алюминия или стали посредством дуговой сварки. Однако, даже подержанный или недорогой сварочный аппарат для дуговой сварки стоит больше 1000$. Поэтому основной идеей данной главы является демонстрация того, что дуговая сварка может быть довольно эффективной, но при этом вы можете использовать кислородно-ацетиленовую сварку при обработке листового металла.

Курт Сенескал решил открыть собственную мастерскую 16 лет назад и до сих пор работает в том же здании в Блейне, штат Миннесота. Драгстер является точной копией автомобиля Top Fuel Тома Хувера, созданного в конце 60-х годов. Оригинальный автомобиль был создан Вуди Гилмором, а кузов разработал Том Хана. Кузов изготовлен из алюминия .060 3003 Н14 и сварен с использованием электрода 1100. для получения подробной информации посетите наш сайт по адресу

Курт Сенескал, вопросы и ответы

Курт, назовите все «за» и «против» использования стали для изготовления листового металла?

Сталь долговечна, при этом она дешевле и более проста в сварке. Но с другой стороны, у вас могут возникнуть проблемы с приданием стали необходимой формы. Некоторые виды стали, например, с алюминиевые или сталь, раскисленная кремнием, которые легче поддаются обработке, однако при этом стоимость их несколько выше. Это стали для вытяжки, изготовленные посредством добавления небольшого количества алюминия или кремния на конечной стадии изготовления стали. В результате листовая сталь легче в обработке, но я не думаю, что вам необходимо использовать подобные виды стали, если только вы не собираетесь использовать пресс-штамп для изготовления деталей особой формы.

Назовите пожалуйста все «за» и «против» использования алюминия для изготовления листового металла?

Алюминий легко поддается обработке и полировке, однако некоторые считают, что его трудно варить. Обычно, вы используете материал большей толщины, чем при работе со сталью, поэтому процесс полировки и обработки напильником занимает больше времени. Чаще всего используется алюминий толщиной 1,5 мм. Вы можете использовать материал большей толщины без ущерба для производства и конечного результата.

Однако стоит отметить, что определяющим фактором при выборе алюминия или стали являются условия в которых будет использоваться мотоцикл. Алюминиевые топливные баки легче изготовить, однако они могут потрескаться, поэтому важно точно знать условия дальнейшей эксплуатации мотоцикла.

Если обычно я не использую катаную сталь, сталь какого класса вы порекомендуете использовать?

Если вы хотите использовать мягкую сталь холодного проката, сплав 1018 18 стали будет идеально подходить для большинства проектов, 19 сталь также подойдет, если сможете ее найти. Не нужно использовать сталь горячего проката, так как она содержит слишком много примесей и имеет неровную поверхность с внешней стороны. Я всегда стараюсь приобретать материалы у надежных поставщиков. Некачественный материал при обработке может потрескаться.

Курт: какие виды листового алюминия доступны в свободной продаже?

Наиболее распространенными являются алюминий 1100 Н14, 3003 Н14 и 5052. Алюминий 1100 – это чистый алюминий, поэтому он очень хорошо поддается обработке. Что касается прочности, из всех видов алюминия, этот самый слабый. Также данный вид алюминия не затвердевает при обработке, в отличие от других видов листового алюминия. Наиболее распространенным видом является алюминий 3003. Этот сплав отлично подойдет для любых обвесов или топливного бака. При необходимости вы можете прокалить весь лист или отдельные места.

Пэт использовал прихваточный сварной шов для сварки края детали во время демонстрации.

1. Затем Пэт приваривает второй край детали. Понадобится несколько секунд, чтобы расплавить металл, а также для образования сварочной ванны. Размер сопла горелки и угол сварки будут влиять на количество тепла, которое попадает на панель.

2. Сформируйте сварочную ванну, добавьте электрод и перемещайте его.

3. Еще раз сформируйте сварочную ванну, добавьте электрод и перемещайте его …

4. Рекомендуется выполнять обработку металла при помощи молотка и оправки, пока он все еще горячий. Стоит отметить, что молот и оправку необходимо использовать только до определенной степени, чтобы снять напряжение металла.

5. Процесс продолжается.

6. Обратите внимание на край, сваренный прихваточным швом. Прихватывайте деталь через каждые 10 см, затем прихватывайте панель на одинаковом расстоянии между местами прихвата, прежде чем приступить собственно к сварке.

А что вы можете сказать насчет коэффициента твердости металла «Н-14»?

Коэффициент твердости варьируется в зависимости от состава сплава. Для алюминия 3003 коэффициент Н-14 указывает на среднюю твердость. Если коэффициент твердости равен нулю, значит алюминий мягкий. Я стараюсь объяснить людям, что твердость является одним из свойств материала, в то время, как закалка является процессом обработки, которой подвергается металл после изготовления. Для подобных работ не рекомендуется использовать закаленный металл.

Назовите преимущества дуговой сварки по сравнению с газовой сваркой?

При использовании дуговой сварки шов будет чище и прочнее. Зона, подверженная воздействию тепла, будет меньше, вследствие чего листы не будут нуждаться в столь тщательной обработке. При сварке алюминия результаты дуговой и газовой сварки будут сильно отличаться. Дуговая сварка будет намного прочнее.

Давайте обсудим вольфрамовые электроды, которые вы используете при дуговой сварке, считаете ли вы, что наконечник электрода должен быть заостренным?

Вы можете купить чистый вольфрамовый электрод, однако я предпочитаю использовать 2% торированный электрод, он радиоактивен, и вы сможете отличить его по красному кольцу , расположенному около наконечника. Этот электрод является универсальным.

1. Только что выполненный сварочный шов, еще горячий вследствие воздействия горелки.

 

 

2. Это небольшая деталь, однако заметьте, насколько поднялся шов под воздействием сжатия.

Снова выполните прихваточный шов через каждые 10 см, затем выполните прихваточный шов между данными отрезками.

Расположив вольфрамовый электрод на расстоянии 1,5 – 3 мм от панели, начните дуговую сварку, увеличивайте температуру, пока не сформируете сварочную ванну, затем добавьте электрод, переместите его, сформируйте ванну и повторите действия.

Выполните сварку панели.

Выполните примерно 25 мм шва, обработайте поверхность при помощи молотка или оправки. Повторите действия.

Обязательно используйте молоток и оправку после каждой сварки. Обрабатывайте поверхность, пока она еще горячая, так как это намного легче. Однако вы также можете обработать поверхность, после того, как она остынет…

…выполнение следующего шва.

4. Если вольфрамовый электрод соприкоснется с алюминием или с электродом во время сварки, придется еще раз заострять электрод. В противном случае, сварочный шов будет зашлакован и дугу будет сложнее контролировать.

…процесс сварки…

… и обработка свариваемых поверхностей молотком.

В результате, получаем аккуратный тонкий сварочный шов, достаточно прочный и при этом коробление незначительное.

1. При сварке алюминия потребуется большее выделение тепла для формирования сварочной ванны, так как алюминий обладает большой теплопроводностью. Очистите все свариваемые поверхности при помощи губки, включая сварочный электрод, перед началом выполнения работ.

2. Как и при сварке стали, выполните прихваточные швы через каждые 10 см собственно перед сваркой.

3. В отличие от процедуры сварки стали, алюминий легче поддается обработке молотком после выполнения сварочного шва.

4. Если вольфрамовый электрод соприкоснется с алюминием или с электродом во время сварки, придется еще раз заострять электрод. В противном случае, сварочный шов будет зашлакован и дугу будет сложнее контролировать.

5. Верхняя сторона сварочного шва. На следующей фотографии показана обратная сторона сварочного шва. При сварке алюминия шов может не быть сквозным.

6. Если вы планируете дальнейшую обработку листового металла или обработку сваренных поверхностей молотком, учтите, что сварочный шов должен быть сквозным. Поэтому при необходимости нужно сварить обратную сторону шва, чтобы избежать образования трещин. Перед сваркой обратную поверхность листового метала необходимо очистить.

…процесс сварки…

… и обработка свариваемых поверхностей молотком.

В результате, получаем аккуратный тонкий сварочный шов, достаточно прочный и при этом коробление незначительное.

Кремниево-бронзовый электрод очень прост и удобен в использовании. Однако не рекомендуется использовать его при сварке стыковых швов.

Температура при сварке не должна быть слишком высокой. Увеличивайте температуру лишь на столько, чтобы электрод расплавился на основной металл.

На фотографии показан сварочный шов, выполненный с использованием кремниево-бронзового электрода. Обратите внимание, что сварочный шов имеет оттенок бронзы, при этом шов не прогоревший. Перегрев может привести к тому, что сварочный шов станет черным или угольным. Сварочный шов с использованием кремниево-бронзового электрода очень прочный и может выдерживать вибрацию и деформацию.

Вы также можете использовать кремниево-бронзовый элекрод. Его преимуществом является низкая температура, при которой основной металл не будет плавиться.

Не рекомендуется использовать данный электрод для стыковых сварных швов, только если металл накладывается или при выполнении Т-образного сварочного шва. Кремниево-бронзовый электрод будет оплавляться при аналогичной сварке. Данный электрод рекомендуется использовать для соединений, которые будут подвергаться воздействию вибрации. Сварка кремниево-бронзовым электродом подходит для хромированных материалов. В свободной продаже имеются электроды стандартных размеров, начиная с 0,7 мм, затем 1,% мм и т.д.

При сварке кремниево-бронзовым электродом не образуется сварочный флюс, поэтому при дальнейшей сварке не будет происходить зашлаковка. Данный тип сварки подходит для кромок трубопроводов, или в местах где один трубопровод плотно прилегает к другому.

Подходит ли общее правило большого пальца при выборе размера электрода?

По правилу большого пальца электрод должен соответствовать толщине материала. Также, ширина шва должна быть в два раза больше толщины материала.

Назовите наиболее распространенные ошибки при сварке листового металла?

Чаще всего любители не используют качественные материалы и не заботятся о чистоте. На свариваемых металлических поверхностях не должно быть следов краски, коррозии или этикеток. Старайтесь использовать качественную сталь. Ни в коем случае не приобретайте горячекатаную сталь.

Подписи под иллюстрациями выполнил Курт Сенескал