Зварювання оцинкованої сталі: технологія

Зміст:

Зварювання оцинкованої сталі являє собою процес, заснований на введенні в виріб (сталь) низький вміст тепла, що призводить до подальшого розплавлення використовуваного присадочного матеріалу. Зварювання стали сьогодні застосовується в багатьох типах будівельних робіт для кріплень різних конструкцій, листів, каркасів та іншого.

Схема процесу цинкування сталі

Схема процесу цинкування сталі.

Сучасні вимоги, які предявляються до захисту металів від корозії під час роботи і після неї, все більше зводяться до застосування матеріалів, вже вкритих захисним шаром.

Особливості технології зварювання оцинкованої сталі

Сам цинковий шар може становити 1-20 мкм, такі елементи часто використовуються не тільки в будівництві, але і в автомобілебудуванні, побутовій техніці, при установці кондиціонерів і вентиляційних систем.

Цинк має катодний захист від корозії, яка залишається ефективною навіть при зовнішньому пошкодженні, тобто при зварюванні залишається захищеним шар стали, підплівкова корозія на цинковій шарі кромки зрізів вже повністю виключається.

Так в чому ж полягає сутність такого процесу, як зварювання і пайка оцинкованого листа? Сам цинковий шар починає плавитися вже при плюс 420 градусах, а при плюс 906 - цинк починає випаровуватися.

Саме це і створює певні труднощі при зварюванні, так як при запалюванні зварювальної дуги відбувається різке випаровування цинкового шару, що може привести до таких негативних наслідків, як поява тріщин, утворення пор, нестабільність зварювальної дуги та інше.

Таблиця сваріемості сталей

Таблиця сваріемості сталей.

Саме тому зварювання стали з оцинкованим шаром передбачає використання спеціального присадочного матеріалу, тобто це пайка оцинкованого листа в певному середовищі захисного газу за допомогою медьсодержащего дроту. Найбільш часто використовуються такі типи присадочного матеріалу, як мідно-кремнієві і алюмінієво-бронзові дроту.

Використання такої технології має наступні переваги:

  • повна відсутність корозії основного матеріалу і зварювального шва;
  • мале вигоряння робочої поверхні;
  • мінімальне розбризкування розпеченого матеріалу при зварюванні;
  • мале тепловкладення;
  • катодний захист сталі (основного матеріалу) в області робочого шва;
  • наступна обробка шва відрізняється крайньою простотою.

Присадні матеріали для зварювання

Присадні матеріали, використання яких вимагає зварювання і пайка оцинкованого листа, мають невисоку точку плавлення, що обумовлено наявністю великої кількості міді в їх складі. Ця точка має значення приблизно плюс 950-1080 за Цельсієм, основний матеріал, тобто сталь, при цьому не плавиться. Така зварювання є, скоріше, звичайної пайкою, але з дуже міцним зєднанням.

Вплив присадочного матеріалу на зварювання

Вплив присадочного матеріалу на зварювання.

При пайку застосовують такі присадні матеріали, як CuSi3, CuAl8, CuSi2Mn. Найчастіше використовується перший вид, який хоч і відрізняється невеликою міцністю, але дуже простий при подальшій механічній обробці. Плинність цього матеріалу визначається вмістом кремнію, при його високому значенні плавлення дуже вязке, що вимагає жорсткого контролю легуючих добавок.

CuSi2Mn з однопроцентним вмістом марганцю забезпечує підвищену жорсткість, але механічна обробка такого матеріалу досить важка. CuAl8 застосовується в основному для листів з покриттям з матеріалів, що містять алюміній.

Зварювання-пайка оцинкованого листа заснована на принципі переходу стали в шов, тобто імпульсну зварювальну дугу. Але при застосуванні для товстого цинкового шару велику кількість виникаючих випарів може привести до нестабільності самого процесу зварювання. Тому фахівці роблять коротку дугу, яка володіє більшою стабільністю, але тут предявляються дуже високі вимоги до джерел живлення, характеристикам регулювання.

Перехід матеріалу в шов без короткого замикання досягається шляхом вибору параметрів імпульсного струму і в середовищі, багатому аргоном, захисним газом.

При оптимальному варіанті крапля присадочного матеріалу повинна відриватися від дроту по імпульсу, тобто такий процес практично повністю захищений від розпечених бризок. При цьому треба памятати, що різні за складом матеріали і гази вимагають абсолютно різних імпульсів!

Зварювання стали з оцинкованим покриттям рекомендується при невеликій силі струму, щоб дуга була стабільною. Матеріал при цьому нагрівається не дуже сильно, а випаровування цинку зводиться до мінімуму. В результаті - невелика кількість спор на звареному шві, що збільшує якість матеріалу.

режим зварювання

Пайка оцинкованого листа часто здійснюється за допомогою режиму сінержік, це забезпечує досить високу якість. Цей режим зварювання з цифровим керуванням і запрограмованими параметрами для кожної окремої комбінації дроту з газом.

Особливість його полягає в тому, що виробники відразу оптимізують необхідні параметри для основних типів присадних дротів, тобто оператору залишається тільки вибрати необхідний режим, а вбудований мікропроцесор сам подбає про безступінчастому виборі необхідної потужності від мінімуму до максимуму.

подача матеріалів

Вплив режиму зварювання на форму шва

Вплив режиму зварювання на форму шва.

Часто при зварюванні використовуються мякі бронзові дроту, які дуже вимогливі до механізму подачі. Присадний дріт повинна йти плавно, без тертя. Для цього необхідний четирехроліковий привід з перспективними. Зазвичай все ролики гладкі, мають напівкруглу канавку.

Основною передумовою для відмінною, безперебійної подачі присадочного матеріалу є точне входження самої дроту в контактний наконечник. Надійний контакт, передає струм на бронзову дріт, забезпечує точно підібраний контактний наконечник.

Приклади зварювання листів

Зварювання стали з оцинкованим шаром використовується для будь-яких типів металу, починаючи від низьколегованих до нержавіючих. При цьому незначне вигорання в області шва обумовлюється невеликим тепловкладенням, низькими температурами при плавленні присадних дротів.

Для цього процесу підходять всі види зварювальних позицій і швів, які зазвичай застосовуються при роботах в середовищах захисного газу. Вертикальні шви, які йдуть зверху вниз і знизу вгору, виконуються в відмінній якості, так само як і стельові позиції. Швидкість зварювального процесу досить висока, вона може досягати до ста сантиметрів за одну хвилину.

Особливість застосування такої зварювання в середовищах із захисним газом з використанням короткої дуги полягає в тому, що шов виходить опуклий, а це дає обмеження міцності. При цьому пайка з твердим припоєм може стати причиною викривлення труби. Але тут можливий і інший варіант - увігнутий шов, невелике тепловкладення в сам матеріал сталевого листа.

Тому при використанні такого типу зварювальних робіт необхідно досить велику увагу приділяти вибору присадочного матеріалу, згідно із загальними вимогами по міцності і жорсткості виробу.


» » » Зварювання оцинкованої сталі: технологія