Раскрой и сварка металла

Обновлено: 07.01.2025

В технологической цепочке изготовления конструкций из металла важное место занимает раскрой профильного металлопроката. От того, насколько точно и правильно выполняется данная операция, зависит трудоемкость дальнейшей обработки и сборки, а также качество готовой продукции. За длительную историю металлообработки разработано большое количество различных технологий. В нашей статье мы рассмотрим основные способы раскроя металла, которые применяются на современных производственных предприятиях.

Как подбирается наиболее экономичный способ раскроя металла

При раскрое особое внимание уделяется расположению заготовки на полосе или листе металла. Чаще всего заготовки изделий имеют форму близкую к прямоугольной, но нередко встречаются и детали, которые имеют более сложный контур.

В процессе изготовления заготовок из металла образуются отходы, объем которых определяется правильным выбором способа раскроя.

Существует два вида отходов, получаемых в ходе производства продукции из металла:

Технологическими отходами называют материал, который теряется за счет оплавления при резке (оплавление при высокотемпературном раскрое и стружка или неровности при механической резке).
Отходы раскроя составляет материал листа, ленты, прутка и т. д., который остается нетронутым при определенном способе изготовления заготовок.

Получение отходов раскроя обусловлено двумя факторами, по которым их можно разделить на две группы:

Отходы формы представляют собой материал, который расположен между контурами нескольких заготовок внутри прямоугольника, который охватывает их формы и остается неиспользованным (к примеру, между прямоугольником abed и периметром заготовки).

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Отходами некратности называют неиспользованный металл листового или другого проката, габариты которого больше суммы размеров заготовок.

Чтобы из проката металла получить как можно большее количество заготовок необходимо подобрать наиболее оптимальный способ раскроя, который сопровождается наименьшим объемом отходов. Для этого нужно принять во внимание особенности технологии получения заготовок.

Основные способы раскроя металла

На производстве для оптимизации раскроя металла подбирают наиболее выгодную технологию разделения металлопроката на заготовки. К примеру, преимущество использования газовой резки или дисковых ножниц заключается в том, что заготовки для производства изделий могут размещаться в любом месте листового металла. Если же для раскроя материала применяются гильотинные ножницы, то появляется ряд ограничений по выбору места расположения контура заготовки. Она должна располагаться таким образом, чтобы обеспечивалась возможность выполнения прямолинейного реза по длине и ширине листа и прямого раскроя под углом.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Для промышленного производства больших партий изделий логичнее применять комбинированный способ раскроя. В этом случае заготовки различной формы комбинируют таким образом, чтобы их можно было сложить в прямоугольники с минимально возможными размерами. С помощью таких прямоугольников производится оптимизация заполнения листа металла.

Методика рационального заполнения листа по ширине обеспечивает снижение объемов отходов некратности. Неиспользованная часть листа в этом случае будет иметь меньший размер, чем при расположении форм по длине листа. Необходимо подобрать комбинацию заготовок таким образом, чтобы сумма их размеров способствовала наиболее полному заполнению меньшей стороны листа. Такую же методику применяют и для выполнения разметки по длине листа.

Способ разметки путем формирования размерных последовательностей предполагает размещение заготовок для раскроя от более габаритных к мелким. Задачу оптимизации раскроя металла решают особые технологические группы. Они получают от производственных единиц заявку на месяц, в которой указываются требуемые виды заготовок. Заявка содержит номер заказа, чертежи готовых изделий, марку металла и нормативы его расхода. На основании полученных чертежей сотрудники технологических групп группируют изделия по маркам металла и необходимой толщине заготовок.

После этого, с учетом размеров листов металла, который присутствует на складе предприятия, составляются карты раскроя. Вначале рассчитывается приблизительное количество необходимых листов металла. Затем технологи вычерчивают в наиболее удобном масштабе их габариты. В таком же размере необходимо выполнить раскрой шаблонов для изготовления заготовок на бумаге. Вырезанные трафареты комбинируют на чертежах листов металла таким образом, чтобы минимизировать объемы расходов.

После завершения работ над технологичными картами раскроя оформляется комплектовочная ведомость. На основании данных такого документа нужно подобрать металл и передать его вместе с документацией в цех. Для исполнителя процесса производства заготовок рабочим документом выступает карта раскроя. Если для того, чтобы изготовить нужное количество заготовок понадобится лишь часть целого листа металла, то оставшийся материал, который называют «деловым отходом», возвращается на склад с внесением соответствующей записи в учетные документы.

Описанный выше способ раскроя металла называют оперативным, так как он основан на получении информации о наличии материала на складе. На производстве может использоваться и способ перспективного раскроя. Он применим для серийного производства повторяющихся изделий. Технологичные карты в этом случае составляются ориентировочно за 6 месяцев до даты выпуска партии продукции и по ним оформляют заказ на мерный лист.

Карты раскроя не составляются, если заготовки производятся не из листового, а из профильного проката. Прутки, швеллеры, уголки и другой прокат выдается на производственные участки в мерах длины с учетом размеров заготовок и норм припуска на раскрой. После завершения резки остатки маркируются и передаются на склад. Чтобы оптимизировать расход профильного проката, заготовки из металла следует производить централизованно. Подбор материалов осуществляется в зависимости от марки, профиля и размеров таким образом, чтобы заготовка была кратной габаритам металлопроката.

Основные методы раскроя металла резкой

Рубка гильотиной. В сфере производства изделий из металла используется разнообразное оборудование, позволяющее эффективно выполнять раскрой металла разными способами. Для резки материалов толщиной 0,45–2,5мм используются простые механические приспособления, а для более толстых металлов (20 мм) – электрические или пневматические ножницы гильотинного типа (такое оборудование позволяет выполнять прямой чистый рез).

Доступное по цене механическое гильотинное оборудование (к примеру, станки для раскроя листов металла) пользуется популярностью в строительной сфере для производства изделий из оцинкованного листа или металлочерепицы. С помощью таких устройств изготавливают оконные отливы, свесы карнизов и другие элементы. Самый большой недостаток гильотин (гидравлических, пневматических или электромеханических) заключается в том, что такое оборудование может выполнять исключительно прямой рез.

Резка металла ленточными и дисковыми пилами. Если выбранный способ раскроя металла не требует высокой точности, то самым популярным решением для резки материала будет использование углошлифовальной машины (обычная «болгарка»).

Стационарные пилы, которые могут работать с дисками большого диаметра, позволяют получать заготовки с более точными размерами. Такое оборудование применяют в мелкосерийном производстве продукции из металла для строительства и промышленности. При выборе этого способа раскроя толщина пропила составляет 0,08 см. Его преимущество заключается в том, что резка материала может выполняться под углом. Но таким способом очень сложно выполнить фигурный рез по криволинейному периметру.

Просечные прессы. При промышленном изготовлении конструкций из алюминия либо для чистовой обработки листов металла (к примеру, для производства просечно-вытяжных листов) используются специальные просечные прессы.

Газокислородная резка – высокопроизводительный способ раскроя металла, которые применяется в разных производственных сферах. Его недостаток заключается в получении широкого реза, по краям которого формируется окалина с неровностями. Кроме того, газокислородная река не может использоваться для раскроя тонких листов металла.

Лазерный и плазменный раскрой металла

Основным преимуществом этого способа раскроя является высокая производительность процесса и возможность выполнения фигурного реза при изготовлении заготовок из листов металла.

Для плазменной резки применяется технология нагрева металла в зоне линии раскроя с дальнейшим удалением расплава потоком плазмы. Для этого используется энергия электрической дуги. Высокая температура потока ионизированного газа (от +15 000 до +30 000 °C) обеспечивает необходимую скорость выполнения резки металла. Плазменная резка – самый эффективный способ раскроя листов металла.

Рассматривая преимущества этого способа, кроме высокой точности реза, следует выделить:

Возможность применения для производства заготовок сложной формы.
Отсутствие термической деформации металла.
Эффективность для изготовления повторяемых, однотипных изделий, с допуском по контуру до 0,5 мм.
Способ раскроя полностью безопасный и экологичный.
Возможность применения для раскроя черного металла, а также нержавеющей стали разной толщины.

Способ раскроя плазменной резкой может применяться для:

Алюминиевых заготовок толщиной до 12 см.
Медных и бронзовых сплавов толщиной до 8 см.
Листов из легированных сталей толщиной до 5 см.

Разная допустимая толщина реза для различных металлов обусловлена их характеристиками теплопроводности. Чем больше толщина листа, тем менее выгодным в экономическом плане является этот способ раскроя, так как значительно увеличиваются энергозатраты.

Недостатки плазменного раскроя:

Повышения твердости кромок при высоких температурах.
Наличие зоны побежалости и радужное изменение цвета материалам вдоль линии раскроя.

В каталогах производителей оборудования для металлообработки представлен широкий выбор устройств разного класса. Для раскроя металлов высокую эффективность демонстрируют контактные аппараты. Этот способ резки основан на использовании электрической дуги между листом материала и электродом.

Основные элементы оборудования для плазменной резки:

Плазмотрон обеспечивает преобразование энергии электрической дуги в тепло плазмы.
Источник электропитания.
Компрессор или газовый баллон обеспечивают подачу газовой струи.

Выполнять раскрой металла способом плазменной резки могут только высококвалифицированные специалисты. Необходимо поддерживать стабильный зазор между плоскостью листа и соплом. Это достаточно сложный и ответственный процесс, так как неравномерное перемещение резака во время выполнения резки становится причиной появления наплывов по краям металла и образования окалины. Лазерный способ раскроя основан на фокусировке излучения, в котором сконцентрирована тепловая энергия, в точке реза. При использовании такой технологии можно получить тонкие резы с высокой точностью и минимальными расстояниями между линиями разметки. Сам процесс раскроя полностью автоматизирован. Роботизированное оборудование выполняет точное перемещение лазера по электронным чертежам, которые вносятся в программу станка.

Преимущества лазерной раскройки металла:

Возможность производить резку по сложным замкнутым криволинейным контурам.
Экономичный расход материала обеспечивается максимально плотным расположением заготовок деталей на листе металла и применение программного раскроя, снижающего вероятность ошибки.
Резка металла производится без длительного механического или термического воздействия, поэтому края заготовок не деформируются и отсутствует цвет побежалости.
После раскроя заготовки получают перпендикулярные кромки с низким коэффициентом шероховатости.

Минусы раскроя металла лазером:

Толщина металла не может превышать 2 см.
При использовании этого способа раскроя значительно падает производительность резки при обработке материалов с высокими отражающими характеристики, (к примеру, полированной нержавейки). Это обусловлено снижением мощности воздействия лазера.

Лазерный раскрой листовой стали широко используется при изготовлении серийных деталей с высокими требованиями точности в автомобилестроении, в сфере производства высокоточного оборудования, эксклюзивных декоративных изделий и т. д.

Способы лазерной и плазменной резки – это относительно новые технологии, которые получают все более широкое применение в разных сферах.

Как выбрать способ раскроя металла на основании метода резки

Как было отмечено ранее, правильный выбор способа раскроя является очень важным этапом изготовления заготовок и деталей из листового металла. От этого зависит ряд моментов: качество кромки, точность реза, объемы отходов материала и дополнительной обработки после раскроя.

Гильотина	Газокислородная резка	Плазменная резка	Лазерная резка	Гидроабразивная резка
Стоимость раскроя	Средняя	Средняя	Низкая	Низкая	Очень высокая
Толщина раскраиваемого металла	До 20 мм черная сталь, до 16 мм нержавейка	До 350 мм	До 100 мм	До 16 мм	До 300 мм
Марки	Черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди	Металлы с высокой температурой плавления	Черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди	Черный нержавеющий металл, алюминий, сплавы на основе меди	Любые
Качество кромки	Заусенцы	Закаленная кромка, низкое качество	Закаленная кромка, низкое качество	Высокое	Высокое
Шероховатость кромки	Небольшая, Rz40	Очень высокая от Rz100	Высокая Rz60–100	Минимальная Rz5-10	Rz20–80
Ширина реза	0,1 мм	До 20 мм	2-3 мм	0,15–0,3 мм	0,2–1 мм
Термовоздействие	Отсутствует	Очень высокое	Очень высокое	Среднее, 0,2 от края	Отсутствует
Точность	Низкая	Низкая	Средняя	Очень высокая	Очень высокая
Фигурные контуры	Нет	Да	Да	Да	Да
Необходимость постобработки	Большой объем работ	Высокая, кромка будет закалена	Высокая, кромка будет закалена	Практически не требуется	Практически не требуется
Преимущества	Выгодно для производства уголков и прямолинейных полос	Относительно высокая производительность	Высокая производительность	Изготовление сложных контуров высокой точности при низкой стоимости и высокой скорости производства	Обработка практически любых материалов без термического воздействия
Недостатки	Только подготовительные работы, в дальнейшем потребует больших затрат на завершение изделия	Низкая точность, закаливается кромка, потребует больших усилий для завершения изделия	Низкая точность, закаливается кромка, потребует больших усилий для завершения изделия	Сравнительно небольшая толщина обрабатываемого материала	Очень дорогостоящий вид раскроя

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Резка и сварка металлов

Сварка металлических деталей и их разрезание - противоположные процессы. Один из них соединяет их в общую конструкцию, а второй разделяет на части. Однако, применяя электродуговую сварку можно разрезать с ее помощью металлическую деталь. Резка и сварка металлов объединяются в один процесс.

Перед началом сварочного процесса осуществляются подготовительные работы. После правки и разметки деталей согласно чертежу должно производиться разрезание по намеченным линиям. Для этого применяют ножницы по металлу, гильотину и другие способы. Одним из них является электродуговая сварка. Отрегулировав силу тока, можно осуществлять резку металла сваркой при любой толщине.

Область применения

Конечная цель резки состоит в получении заготовок нужного размера при разделении металла на части. При серийном производстве или при необходимости разрезать материал большой толщины применяют резку металла электродуговой сваркой. Поскольку метод не обладает высокой точностью, его с успехом применяют для демонтажа больших конструкций, например, трубопроводов. Привлекает простота этого способа.

Требование к высокой квалификации сварщика не предъявляется. Для сварки и резки из оборудования необходим сварочный аппарат, а из инструментов - специальный электрод.

Технологический процесс

Технологии электродуговой сварки и резки металла начинается одинаково. Сварочный аппарат подключают к сети. Одним кабелем он подсоединяется к детали, а вторым к держателю с электродом. Величину тока выставляют в зависимости от толщины материала и размера электрода. Постукивая электродом по металлической поверхности, возбуждают дугу. Металл под воздействием высокой температуры начинает плавиться.

При соприкосновении с кислородом воздуха происходит окисление начинающего твердеть металла. Это может привести к возникновению дефектов в виде окислов. Чтобы этого избежать используют инертный защитный газ. Чаще всего в этой роли выступают аргон и гелий. Газ, который используется для резки и сварки металлов подают в сварочную ванну.

Резка имеет три разновидности:

Разделительная. Предполагает возможность вытекания расплавленного металла из получившегося разреза. Диаметр электрода больше, чем ширина листа. Если лист расположен в вертикальной плоскости, то сварку производят методом сверху вниз. Электрод располагают перпендикулярно и совершают перемещение вдоль намеченной линии. Если должны быть выполнены сквозные отверстия, то начинать следует с них.
Поверхностная. Применяется, когда требуется проложить на поверхности металла различного рода канавки, а также убрать дефекты в виде наплывов. Для получения широких канавок электродом совершают поперечные колебательные движения. Перемещение делают при небольшом погружении электрода вглубь металла.
Вырезка отверстий. Сначала делают небольшое отверстие, а затем расширяют до нужного размера. Допустимо небольшое отклонение электрода от перпендикуляра к поверхности в сторону окружности.

Электроды для резки

При сварке и резке металлов используют специальные электроды. Отличие от обычных электродов заключается в большем количестве тепла, создаваемого сварной дугой, и повышенной теплостойкости обмазки.

Резка металлов с помощью сварки может производиться разными видами электродов:

Неплавящийся. Изготовляется из вольфрама. При процессе с неплавящимся электродом разрез получается довольно грубый. При процессе необходима защитная газовая среда. Используется для легированной стали и цветных металлов.
Плавящийся. Для получения аккуратного внешнего вида применяют плавящиеся электроды.
Угольный. Иначе их называют графитовыми. Угольные электроды применяют для неответственных деталей. Их достоинством является более медленное плавление. Особенностью является то, что они не расплавляются, а сгорают. Это уменьшает количество шлака, и срез получается более чистым. Еще одной особенностью является способность разогреваться до очень высокой температуры при небольшом токе.
Трубчатый. Трубчатые электроды находят применение, когда резка происходит кислородно-дуговым способом. Основой электрода является особая трубка с толстыми стенками полая изнутри.

При решении, как резать сваркой металл, следует сделать выбор между этими видами электродов. Резка может осуществляться и обычными электродами. В этом случае ток следует увеличить на 30-40%. Это потребует большего расхода электроэнергии, и соответственно, увеличит расходы на проведение процесса.

Преимущества вида резки

К достоинствам резки сварочным методом относятся:

недорогое оборудование и инструменты;
к окружающей среде не предъявляются особые требования;
простота процесса.

Такой вид резки металлов с успехом применяется в автомобильной промышленности. Недостатком является невысокая производительность.

Интересное видео

Сварка для резки металла

Применение сварки для резки металла – вполне востребованная процедура, несмотря на то, что обычно этот способ используется для соединения деталей, а не раскроя. Резка сваркой применяется в тех случаях, когда не так важны конечная точность реза и его чистота и не нужно раскраивать большое количество заготовок.

Именно это обеспечивает такую популярность сварочной резки в частных мастерских и небольших производствах. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется сварка для резки металла, разберем необходимые инструменты для этого и поговорим о настройках аппарата.

Риски использования сварки для резки металла

Сварка позволяет использовать один набор оборудования, чтобы соединять элементы в целое изделие и вырезать отдельные заготовки. Разница между этими операциями в том, что при раскрое мастеру необходимо проплавить металл на всю толщину током значительной мощности.

Технология сварки для резки металла позволяет демонтировать металлоконструкции, в том числе трубопроводы, разделывать металлический лом. К данному методу прибегают, чтобы сформировать отверстия, раскроить чугунные элементы или из цветного металла.

Электрическую дугу применяют для резки, если нет других возможностей или специализированного оборудования для обработки иными способами.

Тогда необходимы:

инвертор или трансформатор, обеспечивающий требуемую мощность тока;
молоток по металлу;
щетки для зачистки;
электрические провода с соединительными муфтами;
расходные материалы и подходящие держатели.

Применение сварки для резки металлов считается опасной работой, так как нарушение норм безопасности, отказ от использования спецодежды чреват поражением сварщика током.

Не стоит забывать, что излучение, появляющееся во время использования сварочного оборудования, вредно для глаз, а выделяющиеся газы негативно воздействуют на органы дыхания. Также высока вероятность ожогов под действием раскаленного металла.

Чтобы не столкнуться с подобными последствиями применения сварки для резки металла, важно подготовить:

надежную защиту корпуса аппарата, используемого для сварки;
принудительную вытяжную вентиляцию в месте проведения работ;
брезентовую робу, рукавицы, специализированную маску для сварки, обувь с прорезиненной подошвой, средства защиты органов дыхания.

Когда раскрой ведется в закрытом помещении, желательно, чтобы у мастера был помощник – он вовремя заметит проблему и придет на помощь.

Плюсы и минусы сварки для резки металла

Данный метод, наравне со всеми остальными, обладает рядом преимуществ и недостатков. Помня о них, можно выполнить обработку металла максимально качественно при минимальных временных затратах.

Специалисты относят к главным минусам использования сварки для резки металла такие особенности:

низкий уровень производительности, что связано с медленным проведением работ;
плохое качество реза, так как на обратной стороне заготовки остаются затвердевшие натеки.

Названные характеристики мешают применять метод в случаях, когда в процессе раскроя важно точно следовать разметке.

Способ имеет и такие плюсы:

возможность отказаться от затрат на специальные дорогие устройства;
отсутствие отдельных норм по проведению работ;
быстрое обучение;
возможность обработки постоянным и переменным током.

Сварку для резки металла активно используют многие домашние умельцы и даже фирмы, ведущие деятельность в сфере строительства, ремонта, обслуживания автомобилей. Они ценят технологию за возможность ее использования во время несложных работ без дополнительных затрат.

Виды резки металла сваркой

Резка металла инвертором невозможна без грамотно выбранных значений тока. Показатели устанавливаются в соответствии с толщиной металла, диаметром электродов и назначением обработки:

Разделительная резка предполагает, что лист располагают вертикально либо горизонтально. Главное – обеспечить беспрепятственное вытекание горячего металла из разреза. Если выбрано вертикальное положение, электрод перемещают сверху вниз и строго перпендикулярно изделию. Если сварка задействуется для резки металла, подбирают прутки, имеющие большую толщину, чем металл.

Поверхностная резка обычно применяется, если нужно избавиться от дефектов, появившихся в процессе сварочных работ. Электрод держат под небольшим уклоном в 5–10° относительно металла. Чтобы сформировать широкую канавку, расходник раскачивают из стороны в сторону.
Изготовление отверстий осуществляется в два этапа: нужно прожечь небольшую дырку, после чего расширить ее до подходящего диаметра. Мастер должен сохранять положение электрода под углом в 90° относительно поверхности, так как любые отклонения чреваты получением неровных краев отверстия.

Получается, инвертор позволяет раскраивать металл и делать в нем отверстия. Но не стоит надеяться, что линия реза окажется такой же аккуратной, как при использовании болгарки, резки с использованием плазмы.

Подходящие электроды для резки металла сваркой

Электроды бывают нескольких типов:

Металлические со специальным покрытием

Благодаря подобным расходным материалам можно создавать рез более высокого качества, а покрытие упрощает процесс обработки:

предотвращает переход дуги на боковые поверхности реза;
способствует стабильному горению дуги, исключая вероятность ее затухания;
обеспечивает окисление металла вдоль линии раскроя, давление газа в зоне плавления.

Сварка для резки металла требует использования повышенной силы тока, а вид напряжения подбирается под электроды. Кроме того, специальные расходники, в отличие от сварочных, обеспечивают высокую тепловую мощность дуги и окисляемость расплава, а также имеют большую теплостойкость обмазки.

Металлические электроды необходимы для борьбы с дефектами швов, удаления прихваток, заклепок, болтов, при разделке трещин. Если производитель не прописал на упаковке свои рекомендации, прутки прокаливают в течение часа при +170 °С.

Также резать металл можно обычными электродами для сварки, однако тут есть свои нюансы. Например, необходимо повысить уровень тока на 30–40 %, вид напряжения также подбирается под конкретную марку расходников.

Но при выборе обычных прутков наблюдаются:

повышенный расход самих электродов и электричества;
плавление, стекание обмазки в рабочую зону, так как она может не подходить для использования в подобных условиях – в итоге страдает качество реза.

Чтобы упростить себе задачу, лучше применять расходники, изготовленные для резки металла сваркой.

Угольные или графитовые

Их использование мало отличается от работы металлическими прутками: дуга проплавляет материал изделия на всю толщину, и тот стекает под действием законов физики. Однако данная разновидность электродов не плавится, а сгорает, из-за чего появляется меньше расплава и шлака, а значит, получается более чистый рез.

Немаловажно, что такие расходники нагреваются до высокой температуры при небольшой силе тока, а плавятся более чем при +3 800 °C. Данная характеристика позволяет увеличить период их эксплуатации.

Графитовые электроды применяют для ручной дуговой, кислородно-дуговой резки в сочетании с постоянным током прямой полярности либо переменным током. При этом пруток ведут сверху вниз.

Трубчатые

Используются при кислородно-дуговой резке и отличаются от других разновидностей электродов тем, что роль плавящего элемента в них играет толстостенная трубка, а не проволока.

В этом случае сварка применяется для резки металла таким образом:

между электродом и основным металлом загорается дуга;
металл плавится;
кислород поступает через трубку и окисляет материал по всей толщине, выдувая его.

Правда, нужно учитывать, что при постоянном потоке газа сложно добиться стабильного горения дуги.

Вольфрамовые неплавящиеся

Данная разновидность задействуется для плазменно-дуговой и дуговой резки в среде защитного газа.

Плазменно-дуговой способ предполагает горение дуги между заготовкой и вольфрамовым электродом. А основным отличием второго подхода является использование повышенной на 20–30 % силы тока в сравнении со сварочными работами. Это необходимо, чтобы проплавить всю толщину металла.

Выбор силы тока для сварочной резки металла

Для сварочного тока действует одно правило: чем его показатель выше, тем больше энергии передается в область реза, а значит, сильнее и глубже плавится металл. В результате можно обрабатывать изделия большей толщины. Однако при увеличении тока для его передачи требуются более толстые расходные материалы.

Иными словами, при применении сварки для резки металла толщина материала влияет на толщину электрода и необходимую силу тока. Нередко на сварочном оборудовании можно увидеть таблички соответствия данных показателей – их стоит расценивать исключительно как рекомендацию, а не истину в первой инстанции.

Например, для домашних нужд достаточно тока в пределах 160 А и прутков диаметром 4 мм.

Также производители предлагают диаметр 2,5 мм для электродов марок УОНИ-13/45, 15/55, НИАТ-3М, используемых при обработке углеродистых сталей.

Чтобы определить силу сварочного тока, можно использовать следующую формулу:

К – опытный коэффициент, составляющий 40–60 мм для прутков из низкоуглеродистой стали и 35–40 мм для расходников из высоколегированной стали. За «dэл» скрывается диаметр электрода.

Толщина металла, мм

Диаметр электрода, мм

Сила сварочного тока, А

Воздушно- и кислородно-дуговая сварка для резки металла

Данный подход к раскрою металла имеет одно немаловажное отличие от описанных выше: здесь расплав сразу выдувается струей сжатого воздуха либо чистого кислорода. Таким образом удается избавляться от дефектов в месте сварки, разрезать нержавейку толщиной до 20 мм.

Поступление газа приводит к частичному выгоранию металла и выделению дополнительного тепла, благодаря чему значительно сокращаются временные затраты на проведение работ. Этим методом делают короткие разрезы на строительных конструкциях.

В процессе раскроя используют графитовый либо стальной электрод толщиной от 4-5 мм с покрытием ОММ-5, ЦМ-7 или ОСЗ-3. Необходим постоянный ток силой до 250 А и специальные резаки.

Таким образом обрабатывают металл толщиной до 50 мм. Сжатый воздух подается сбоку под давлением 0,4–0,5 Мпа, причем расход кислорода составляет примерно 100–160 л/мин.

Почему следует обращаться именно к нам

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Подготовка металла под сварку

Подготовка деталей к сварке - первый необходимый этап сварочного процесса. Можно применять дорогое оборудование, соблюдать все правила технологии, но, если на металлических поверхностях останутся лишние частицы, ржавчина, пятно масла, то это приведет к образованию дефектов. Подготовка сварного соединения включает в себя также разделку кромок, разметку поверхностей и их надежную фиксацию.

Необходимо помнить, что проще выполнить подготовку к сварке, чем потом решать трудоемкую задачу по ее переделке, которая к тому же не всегда является успешной.

Правка

При хранении и транспортировке части будущего сварного соединения могут потерять свою форму. К искажениям относятся:

вмятины;
выпучивания;
коробление;
волнистость;
искривления.

Исправляют металл в холодном виде и при нагревании. Исправления нагретого металла проходят легче. Выполнять правку можно машинным способом и вручную. Машинный способ применяют в промышленности. Ручную правку удобно проводить, используя наковальню. Подходит и стальная или чугунная плиты большой толщины.

Для осуществления процесса правки необходимо подготовить слесарный инструмент. Возвращать исходную форму, прежде всего, можно при помощи молотка. Однако, подойдет не любой, а изготовленный из мягкого материала. В некоторых случаях можно использовать даже резиновый. Форма бойка предпочтительно круглая - квадратная оставит на металле следы. Поверхность бойка должна быть отполированной. Кроме молотка можно использовать деревянную или металлическую гладилку.

Выпуклость и волнообразность исправляют, ударяя по краям и постепенно двигаясь к центру. По мере приближения к центральной части ударяют чаще, но силу ударов уменьшают. Для корректировки тонких изделий целесообразно применять бруски-гладилки. Правка закаленного металла осуществляется рихтованным молотком.

Разметка

Подготовка металла под сварку включает в себя приведение в соответствие размеров деталей с указанными в чертежах. Прежде, чем приступать к резке, необходимо их разметить. Для разметки применяется острый предмет, мел, ручка, тонкий фломастер, карандаш. Из инструментов также понадобятся линейка, рулетка, угольник, штангенциркуль. При крупном производстве используются шаблоны.

Кроме контура деталей на металлической детали отмечают места сгибов.

Резка

Это является одним из самых важных этапов подготовки к металлу к сварке. Отрезанный в сторону уменьшения металлический элемент можно сразу отнести к браку. Хорошо еще, если существует возможность использовать его для других целей. Не слишком удачно, если требуется корректировка в несколько миллиметров, поскольку выполнить такой процесс достаточно трудно.

Инструменты для разрезания:

ножницы по металлу;
гильотина;
болгарка.

Для толстых деталей можно использовать сварку. Для этого надо расплавить деталь, а потом удалять металл, чтобы получался не шов, а сквозное отверстие. Если двигаться по намеченной линии, получится разрез, хотя и не слишком аккуратный. Термическая резка применима для деталей различной конфигурации. Находят широкое применение дуговая сварка, кислородный резак.

В промышленном производстве применяют отрезные станки.

Зачистка

Подготовка металла к сварке включает его зачистку. Невыполнение этого этапа приведет к образованию дефектов. Даже небольшие частички грязи могут вызвать растрескивание детали, появление в структуре сварного шва пор, возникновению в металле очагов напряжения.

Очищение металлических поверхностей - это самый легкий подготовительный процесс, но очень важный. Особо сложных инструментов при этом не потребуется. Применяются щетки из металла, болгарки. На производстве к этому процессу подходят более серьезно и используют дробеструйные и пескоструйные аппараты.

Не следует забывать о необходимости удаления ржавчины, а также оксидной пленки, образование которой получается при контакте металла с кислородом воздуха. Для удаления следов краски и масляных пятен деталь небольшого размера можно погрузить в емкость с растворителем. Металлическую поверхность перед сваркой необходимо просушить.

Подготовка кромок

Для улучшения условий сварочного процесса производится обработка кромок изделия. Особенно это важно при сваривании толстых изделий. Подготовка кромок под сварку может производиться термическим и химическим способами. Результатом обработки является приобретение формы, способствующей лучшему соединению деталей. Разделка увеличивает ширину шва.

В промышленности используются фрезерные станки, специальные кромкострогальные, пневматические зубила, пламенная резка. Более простые варианты - шлифовка и вырубка. Для механической разделки применяют ножницы по металлу, болгарку, зубило, напильник. Главными параметрами являются скос, угол разделки, ширина зазора, величина притупления. Скос образуется при снятии под углом или закруглением части металла.

Если сварка производится под углом, то разделку кромок можно проводить только при толщине деталей больше 3 см. Важную роль наличие скоса играет, когда свариваются детали разной толщины. Иногда приходится прибегать к притуплению кромок. Это целесообразно, если они имеют на конце острую форму. Иначе это может вызвать образование прожогов, деформацию шва, создание дополнительного напряжения, уменьшение прочности соединения.

Разделки бывают только с одной стороны или двухсторонними. Различные типы скосов используют для разных соединений:

Односторонний скос одной или обеих кромок имеет вид буквы "V". Применяется в большом диапазоне толщин. Является наиболее популярным. При разделке обеих кромок угол составляет 60 градусов, а только одной - 50.
Двухсторонний скос обеих кромок напоминает букву "X". Применяется для изделий, имеющих толщину 10-60 мм. Угол - 60 градусов.
Скос в виде буквы "U" выполняется с одной стороны. Такую криволинейную форму используют для металлов с толщиной 20-60 мм. Для начинающих способ является сложным.
Скос в виде буквы "К" применяют редко. В этом случае для одной из кромок делают двухсторонний скос, а для второй - односторонний.

Обозначение на чертежах скоса "β", а угла раскрытия "α". Скос не должен иметь перепадов. Для контроля разделки могут применяться шаблоны.

Отдельный вариант - подготовка кромок под сварку труб. При этом процессе необходимо осуществлять контроль перпендикулярности торца трубы к ее оси. Требования изложены в нормативном документе РД 153-34.1-003-01. Общий угол раскрытия, образованный двумя круговыми кромками обеих труб - 60-70 градусов. Притупление делают на размере 2-2,5 мм.

Подготовка труб к сварке предполагает градацию согласно толщине стенок свариваемых труб. При небольшой величине применяются скосы, имеющие V-образную или X-образную форму. При более значительной толщине делают U-образный скос.

Подготовка труб под сварку предполагает также выбраковку. Сваривание недопустимо, если разница внутренних диаметров приготовленных для сваривания труб составляет более 3 мм. Если торцы имеют механические дефекты, то их подрезают.

Гибка

Подготовительно-сварочные работы включают при необходимости гибку металлов. Если детали имеют форму листов или полос, то находят применение листогибочные машины. Детали с профилем сгибают с помощью специальных прессов.

Если необходимо сделать сгибание небольшого диаметра, а также при большой толщине, то рекомендуется предварительный нагрев. Это сделает металл более податливым и усилий потребуется меньше.

Фиксация

Подготовка деталей под сварку включает их надежную фиксацию друг с другом. Это обеспечит правильное положение при сварке и убережет от их сдвига. Методом, гарантирующим надежную фиксацию, служит выполнение прихваток. Под этим понимаются небольшие швы, выполненные поперек соединения деталей.

Размер их сечения имеет ограничение - оно не должно превышать половины ширины шва. Длина каждой прихватки не более 2 см. Сборка трубопроводов предполагает выполнение более длинных прихваток. Расстояние между ними составляет от 10 до 80 см в зависимости от длины шва. Величина шага зависит также от толщины материалов. Для коротких швов применятся точечное соединение на их краях. Высота прихваток не должна быть слишком большой.

Маленькие швы предотвращают смещение деталей в соединениях, сохраняют постоянство величины зазора между ними и придают конструкции дополнительную жесткость. Особенно это важно для крупных соединений. Прихватки выполняются за один проход.

Прихватки делятся на временные, которые после выполнения сварочного шва удаляют, и те, которые остаются. Выполняют их на оборотной стороне соединения. Перед началом процесса необходимо сделать такую же очистку поверхностей, как и для выполнения основного шва.

Сборка изделий

Подготовка поверхности металла под сварку заканчивается их сборкой. Точность взаимного расположения будет влиять на качество соединения. Перед началом сборки проверяют все детали на соответствие их размеров требованиям чертежей. Для сборки могут использоваться шаблоны, а при серийном производстве используются кондукторы, которые облегчают процесс сборки.

Сборка под сварку проводится на специальных стендах. Допускается применение подпорок и струбцин. По мере формирования шва их убирают.

Подготовка оборудования

Помимо приведения в порядок металлических поверхностей необходимо позаботиться об оборудовании для сварки. Подготовка к работе сварочного полуавтомата или других аппаратов заключается в проверке их работоспособности и установке выбранных режимов.

Читайте также: