Сварка стальных уголков

Сварка стальных уголков

Содержание

Введение

Когда требуется сварка стальных уголков

Необходимые инструменты и материалы

Процесс подрезки и сварки уголков под 90 градусов

Типичные ошибки при сварке уголков

Советы новичку

Тонкости при сварке

Выводы и заключение

Введение

Стальных конструкций в современном строительстве и машиностроении многое — от лёгких ограждений до несущих ферм — выполняется на основе так называемых уголков: прокатных изделий Г-образного профиля. Одним из наиболее надёжных способов их соединения, безусловно, является сварка. Благодаря этому процессу удаётся обеспечить прочность, герметичность (при необходимости), а главное — долговременность соединения элементов между собой.

В этой статье подробно рассмотрены причины и ситуации, когда требуется сварка уголков, описаны необходимые инструменты и расходные материалы, освещены детали процесса резки и сварки под углом 90 градусов. Отдельное внимание уделено разбору наиболее частых ошибок новичков, а также приведены советы и тонкости работы с такими соединениями.

В наличии
158 р. за метр
945 р. за шт
Купить
В наличии
260 р. за метр
1561 р. за шт
Купить
В наличии
322 р. за метр
1929 р. за шт
Купить
В наличии
933 р. за метр
11196 р. за шт
Купить

Когда требуется такая работа

Стальные уголки изготавливаются из низкоуглеродистой или легированной стали. Они нашли широкое применение в строительстве (армирование, рамные конструкции, прогоны, каркасы цехов и навесов), а также в машиностроении, при изготовлении опор, лестничных маршей, заборов, мебели и даже в частном строительстве — например, в изготовлении ворот, дверей, теплиц.

Сварка уголков необходима, когда требуется создать жёсткое, механически прочное, а иногда и герметичное соединение сложных конфигураций конструкций. Типовые случаи применения сварки включают:

  • Сборку рамных, решётчатых, фермовых конструкций, в которых требуется точная фиксация элементов под фиксированным углом — обычно 90 градусов.
  • Усиление несущих элементов (например, при восстановлении металлических лестниц или мостов).
  • Изготовление каркасов мебели, где разборные соединения (болты, заклёпки) не дают нужной жёсткости.
  • Создание сварных опор, крепёжных площадок и кронштейнов.
  • В частной практике — ремонтные работы, когда необходимо надежно приварить дополнительный уголок к уже существующей конструкции.

Кроме того, сварка как способ соединения активно используется тогда, когда механические соединения (болтовые, заклёпочные) по каким-либо причинам неудобны и невозможно использовать дополнительный крепёж из-за ограниченного доступа, веса изделия или по эстетическим соображениям.

Необходимые инструменты и материалы

Сварочные работы требуют точности и аккуратности. Подбор правильных инструментов и материалов существенно влияет на качество итогового соединения. Прежде чем приступать к резке и сварке стальных уголков, рекомендуется оборудовать рабочее место, позаботиться о безопасности, подобрать подходящие аппараты и аксессуары.

Важнейший компонент — это источник электропитания и сварочный аппарат. В быту чаще всего используются два типа сварки:

  • Электродуговая (ММА, ручная дуговая сварка штучным электродом)
  • Полуавтоматическая (MIG/MAG), когда проволока автоматически подаётся в зону дуги

Для большинства домашних и несложных строительных задач достаточно аппарата ММА с возможностью регулировки сварочного тока 60–200А, а для крупных, более ответственных работ — сварочный полуавтомат на 200-250А.

Стандартный перечень инструментов и материалов включает:

  • Сварочный аппарат соответствующего типа;
  • Электроды подходящего диаметра (обычно 2–3 мм для толщины уголка до 4–5 мм);
  • Щетку по металлу для зачистки кромок от ржавчины, окалины, жира;
  • Болгарку (УШМ) для резки и подготовки торцов;
  • Абразивные круги, диски для зачистки сварных швов;
  • Металлические струбцины, угольник и измерительные инструменты для разметки и фиксации деталей под нужным углом;
  • Сварочную маску с автоматическим затемнением, перчатки и огнеупорный фартук;
  • Молоток для отбивки шлака (в случае с дуговой сваркой);
  • Зажим заземления, электрические кабели.

Если задачи касаются высокой точности, тогда полезным будет магнитный держатель для сварки под углом, к которому детали фиксируются, освобождая руки сварщика. Также для разметки пригодятся линейки, маркеры по металлу, шаблоны и циркули.

Очень важно позаботиться о хорошей вентиляции в помещении, так как сварка сопровождается выделением вредных газов, а также о наличии огнетушителя.

сварка уголка

Процесс подрезки и сварки уголков под 90 градусов

Классическая задача — соединение двух стальных уголков под углом 90 градусов, например, при изготовлении рамы или каркаса. Чтобы соединение было прочным и выглядело аккуратно, необходимо соблюдать технологию подготовки и сварки на всех этапах.

1. Разметка и резка уголка

Сначала с помощью угольника и маркера проводится разметка: на поверхность уголка наносится линия реза. Если нужен внешний угол рамы, чаще всего применяют косой рез под 45 градусов — в этом случае два уголка сопрягаются торцами, вырезанными под 45°, обеспечивая внешне аккуратный "стык в ус". Для этого используется болгарка с диском по металлу. Разрез делают по всей ширине полки уголка, потом отрезают вторую полку аналогично. Такая подготовка обеспечивает минимальный зазор и обеспечивает одинаковую длину деталей.

Если уголки свариваются "внахлёст", то один элемент обрезают под 90°, а второй прикладывают к нему со смещением, чтобы край одной детали примыкал к плоской части другой.

После резки рекомендуется обработать края уголка напильником или шлифовальным кругом, удаляя заусенцы и острые кромки, чтобы избежать дефектов в шве (шлака, вплавлений) и порезов при работе.

2. Очистка и обезжиривание

Места будущей сварки обязательно зачищаются до "живого" металлического блеска. Используется металлическая щетка, шлифовальный круг, иногда наждачка. Остатки масла, следы коррозии и старой краски мешают формированию качественной дуги, могут стать причиной пор и непроваров в шве.

3. Фиксация деталей и предварительное прихватывание

Перед сваркой детали соединяются струбцинами или магнитными держателями строго под нужным углом, проверяется точность сборки (угольник, уровень). Далее две-три точки ("прихватки") небольшими короткими швами фиксируют положение деталей, чтобы конструкция не деформировалась в процессе основной сварки. Прихваточные швы располагают равномерно на соединяемых краях.

4. Основная сварка стыка

Когда конструкция зафиксирована, выполняется основной сварной шов. При сварке уголков толщиной до 4–5 мм обычно применяют соединение "встык" с односторонней разделкой кромок. Если металл толще — кромки дополнительно снимаются под углом (делают фаску), чтобы обеспечить глубокое проплавление.

Сварку можно вести двумя способами:

  • Сплошным швом от одного края к другому;
  • Короткими обратноступенчатыми проходами (чтобы снизить деформацию металла).

Дуговая сварка ведётся с амперной нагрузкой в среднем 90–120А для электрода 3 мм. Техника выполнения — ведение электрода равномерно вдоль стыка, образование валика высотой 1–2 мм над плоскостью уголка.

После каждого прохода с помощью молотка отбивают шлак, если применялись покрытые электроды, шов зачищают щёткой до металлического блеска. По завершении проверяют качество сварки — визуально (на предмет пор, трещин, непроваров) и механически, простой нагрузкой.

5. Зачистка шва

Если конструкция предполагает декоративность или требуется удалить выступающий сварной валик, лишний металл можно сточить шлифовальным кругом или напильником. Особенно важно это для соединений, которые планируется окрашивать.

Типичные ошибки 

Несмотря на кажущуюся простоту, сварка уголков таит в себе множество подводных камней. На практике часто встречаются ошибки, существенно снижающие прочность и долговечность соединения.

a) Плохая подготовка кромок

Ржавая, загрязнённая поверхность не позволяет сварочному току плавить металл должным образом. В результате формируется не прочный сварной шов, а рыхлый наплыв, полный пор, который легко разрушить.

b) Недостаточная фиксация деталей

Если не обеспечить жесткую фиксацию заготовок, в процессе сварки — особенно при неправильном режиме тока и недостаточном опыте — детали могут сместиться из-за термических деформаций. В итоге угол уже не 90°, а, например, 92°, и соединение теряет точность.

c) Выбор неправильного режима сварки

Чересчур сильный ток приводит к прожогу уголка, а слабый — к непровару. Кроме того, при слишком быстрой сварке шов укладывается слабо, с явной "волнистостью" и просадками, а при излишне медленном — металл "перегорает", появляются наплывы и капли.

d) Ошибки в ведении электрода

Неправильная траектория (сильное отклонение электрода в сторону, неравномерная скорость) приводит к появлению "чешуи" на шве, образованию пор и трещин.

e) Сварка по неостывшей заготовке

Если основной шов делают сразу после прихваток, не дав деталям остыть, существует риск тепловых деформаций — уголок "ведёт", плоскости получаются неровными.

f) Сварка без зазора

Популярная ошибка при соединении уголков большой толщины — полное соприкосновение краёв без минимального зазора, необходимого для проникновения дуги внутрь соединения. В итоге шов получается только поверхностным, с большим процентом непровара.

g) Несоблюдение техники безопасности

Ожоги, поражения электротоком, повреждение глаз сварочной дугой — обычные проблемы при работе без качественной защиты. Игнорирование этих аспектов приводит к тяжёлым травмам.

сварка уголка

Советы новичку

Если вы только начинаете путь в сварочном деле и хотите освоить сварку уголков, придерживайтесь нескольких главных правил.

Во-первых, заранее тренируйтесь на обрезках: набейте руку, прочувствуйте поведение дуги, подберите оптимальный режим, посмотрите, как ложится шов. Используйте электроды, обозначенные для сварки именно стали. Не беритесь сразу за ответственные конструкции — несколько тренировочных проходов помогут избежать большинства технических ошибок.

Во-вторых, тщательно готовьте поверхности к сварке. Не ленитесь поскрести кисточкой по металлу, обработать края напильником, обезжирить их растворителем. Качество подготовки определяет итоговую прочность шва.

В-третьих, работайте с хорошими приспособлениями для фиксации. Струбцины, угольники, уголковые магниты — аксессуары, которые существенно упрощают качественную сборку под фиксированный угол.

В-четвертых, соблюдайте интервалы между прихватками и основным швом. Прихватки делают не в одной точке, а двумя-тремя точками с расстоянием 3–5 см. Основной шов проводят после того, как детали остынут, а прихватки хорошо зачищены.

В-пятых, системно повышайте квалификацию. Просмотрите видеоуроки, почитайте отзывы на тематических форумах, советуйтесь с опытными сварщиками. Очень часто советы "от мастеров" помогают избежать ошибок, на которых "спотыкаются" все новички.

Также не забывайте о средствах индивидуальной защиты: щиток со светофильтром, толстые перчатки, плотная одежда и обувь с закрытым носком. При появлении резких запахов или дыма немедленно проветрите помещение.

Тонкости и нюансы

Несмотря на общую технологию, сварка уголков может существенно различаться в зависимости от толщины металла, типа соединения, положения в пространстве и назначения изделия. Вот несколько нюансов, которые стоит знать каждому.

1. Сварка уголков малой толщины

Если уголок тоньше 3 мм, высока вероятность прожога при стандартных токах. В этом случае сварку ведут короткими проходами, с небольшим зазором, используя электроды диаметром не более 2 мм. Можно использовать полуавтомат с минимальными параметрами тока, стараясь "класть" шов не затягивая на месте дугу.

2. Сварка в потолочном положении

Сварка снизу-вверх сложнее — расплавленная ванна стекать вниз, образуя потёки. В этом случае электрод держат с минимальным наклоном и ведут зигзагом, короткими интервалами. Электроды берут основного либо рутилового типа.

3. Учет тепловых деформаций

При сборке объёмных рам рекомендуется не заваривать все стыки "сплошняком" по периметру: точки сварки чередуют, дают деталям остыть после каждого перехода. При длинных рамах есть смысл прихватывать промежуточные перемычки, чтобы избежать "увода" гипотенузы.

4. Использование "усиленного" шва

Для сильно нагруженных стыков используют разделку кромок — снятие фаски с прилегающих поверхностей уголков под углом 45° и оставляют зазор 2–3 мм. Такой стык проваривается в несколько проходов, обеспечивая максимальную прочность.

5. Работа с ржавчиной

Если полностью удалить ржавчину невозможно (например, при ремонте старых конструкций), применяют электроды с сильными окислителями или специальные сварочные добавки, позволяющие "прожечь" загрязнённые места. Но качество такого шва всегда хуже!

6. Проверка качества сварки

После завершения работ желательно провести простейшие испытания на срез, изгиб, а при ответственном строительстве используется ультразвуковой или рентген-контроль шва.

7. Профессиональные хитрости

Опытные сварщики перед сваркой соединения с длинной линией шва фиксируют детали тонкой проволокой по всей длине или наносят несколько прихваточных швов на разных сторонах. Это снижает вероятность уводов и перекосов. Кроме того, при работе с уголками толщиной больше 6–8 мм оправдана предварительная подогрев детали на 100–200°C для уменьшения хрупкости шва.

В наличии
158 р. за метр
945 р. за шт
Купить
В наличии
260 р. за метр
1561 р. за шт
Купить
В наличии
322 р. за метр
1929 р. за шт
Купить
В наличии
933 р. за метр
11196 р. за шт
Купить

аключение и выводы

Сварка стальных уголков — ответственная задача, от качества соединения которой зависит прочность долгосрочной эксплуатации конструкций самых разных типов. Сам процесс требует внимания, аккуратности и следования техническим регламентам.

Грамотная подготовка, правильный подбор инструментов, учет особенностей работы с Г-образным прокатом, умение распознать и устранить ошибки сочетаются только с практикой и постоянным желанием учиться новому. Не забывайте о безопасности, не экономьте на средствах защиты и качественных расходных материалах.

Только при комплексном и вдумчивом подходе результат сварки уголков будет отвечать высоким стандартам, а конструкции — служить десятилетиями, выдерживая расчётные нагрузки. Желаем успеха в работе и всегда крепких сварных соединений!