Jak správně svařovat pozinkovanou ocel: pravidla a tipy

V tomto článku se dozvíme, jak správně svařovat pozink, jaká jsou pravidla a rady od profesionálů a na co je potřeba při svařování pozinkované oceli dávat pozor. Pozinkovaná ocel je materiál, který není snadné zpracovat, protože Zinek, který je obsažen v antikorozním nátěru, je schopen uvolňovat toxické látky a má jiné teploty tavení než ocel. Proto existují speciální stupně ve svařování pozinkované oceli, o kterých budeme hovořit. Podívejme se, jaké metody svařování existují a jaké přídavné materiály lze použít.

Co je třeba vzít v úvahu při svařování pozinkované oceli?

Podívejme se, co je galvanizace a co je třeba vzít v úvahu při svařování, o tom, co je nerezová ocel, jsme již mluvili; Výrobky z pozinkované oceli jsou velmi žádané, což je způsobeno vysoce kvalitními vlastnostmi materiálu, zejména vysokou odolností proti korozi. Mnoho automobilových nadšenců například preferuje galvanizaci svých vozů, protože Životnost dílů karoserie u takových vozidel je výrazně delší. Rozsah použití materiálu je samozřejmě mnohem širší než jen strojírenství.
Vysoká odolnost vůči agresivním vlivům prostředí učinila tento materiál nepostradatelným ve vojenském, potravinářském a lodním průmyslu. Seznam použití pozinkované oceli je nekonečný. Kvalitativních charakteristik je dosaženo povlakováním oceli zinkem. Tloušťka povlaku se může pohybovat od 2 do 150 mikronů. Galvanizace samozřejmě výrazně zvyšuje výrobní náklady. Při svařování pozinkovaných výrobků se navíc vyplatí zvážit jejich složení, např. je třeba vzít v úvahu teplotu, při které se zinek taví. Kromě toho je třeba připomenout, že tento prvek při zahřívání uvolňuje toxické výpary. Obtížnost svařování pozinkovaných výrobků spočívá v tom, že ocel se taví při 1100 stupních a zinek, ze kterého se povlak skládá, při 906. Právě kvůli rozdílu teplot nelze použít tradiční metody svařování. Nesprávné metody svařování mohou mít za následek poškození ochranné vrstvy a ztrátu antikorozních vlastností. A rezavý výrobek bude těžké odevzdat do sběrny železných kovů, jeho cena výrazně klesne.

Etapy práce s galvanizací

• zinek se při teplotách nad 906 stupňů nejen roztaví, ale také se začne přeměňovat na plynné skupenství;
• zinkové páry mohou zničit kovovou konstrukci;
• zinek je toxický a při roztavení uvolňuje látky škodlivé pro lidské zdraví a životní prostředí;
• pozinkovaný šev se poškodí.

Aby se předešlo negativním důsledkům, je nutné zabránit vniknutí roztaveného zinku do oblasti svaru. Existuje několik metod čištění. Nejdostupnější metodou je mechanická, kdy se vrstva zinku odstraňuje pomocí abrazivních materiálů, jako je kovový kartáč. Tuto metodu lze snadno aplikovat bez použití dalšího vybavení.

Druhá metoda je chemická, v tomto případě je materiál potažen alkálií nebo kyselinou, poté musí být produkt důkladně omyt a vysušen. Tato metoda je obtížně použitelná při instalaci a demontáži kovových konstrukcí, cena za takovou práci by byla nepřiměřeně vysoká.

Dalším způsobem, jak se zbavit zinkování, je tepelné. Při jeho použití dochází k přepálení okrajů, k tomuto účelu se používá plynový hořák, ale je třeba být opatrný, protože zinek při zahřátí uvolňuje toxické výpary. Další fází práce je výběr elektrod, které budou použity pro svařování. Volba by měla být provedena na základě typu oceli, která bude svařována. Používají se dvě hlavní skupiny elektrod. První z nich má rutilový povlak, takové elektrody jsou vhodné pro svařování oceli s nízkým obsahem uhlíku. Druhou skupinou jsou elektrody se silně bazickými tavidly, vhodné pro nízkolegovanou ocel. V závěrečné fázi přípravy na práci je vybrán výplňový materiál.

Jaké druhy svařovacího drátu existují?

Existuje několik typů drátu pro svařování a je to drát, který je přídavným materiálem. Existují obecné požadavky na použité vodiče bez ohledu na jejich typ. Nejdůležitější je nízký bod tání, od 900 do 110 stupňů. Pouze v tomto případě bude šev rovnoměrný a vysoce kvalitní.

Pro svařování se často používá drát obsahující 97 % mědi. Vznikne tak spoj, který se snadno zpracovává, ale má i nevýhody, například pevnost výsledného spoje nebude příliš vysoká. A výrobek bude velmi rychle odeslán do sběrny neželezných kovů, ceny za takové položky neospravedlňují náklady na svářečské práce.

Dalším typem drátu, který lze použít při svařování pozinkované oceli, je Outrod 19.30. Právě to nám umožňuje dosáhnout vysoké pevnosti. Skládá se z křemíku, manganu a síry. Třetí typ drátu CuSi2Mn vám umožní vytvořit velmi pevné spojení, ale následné zpracování bude také obtížné. Dalším typem, který se používá, je drát na bázi sloučeniny hliníku a mědi, používá se pro kovy, které jsou potaženy slitinou zinku a hliníku.

Obecná pravidla a doporučení pro pozinkované svařování

Existují obecná pravidla a doporučení, která je třeba dodržovat při svařování pozinkované oceli. Bez ohledu na zpracovávaný kov je nutné provést svar metodou lapování. Jeho podstatou je, že se elektroda často utrhne. Varná lázeň se prodlužuje postupně, aby nedošlo k poškození.

Aby šev nepraskal nebo bobtnal, je důležité odstranit antikorozní povlak, pokud to nebylo provedeno, musíte při svařování počkat, dokud se ocel neroztaví, nezískáte vysoce kvalitní šev. Pokud tloušťka oceli přesahuje čtyři milimetry, musí být na hranách zpracována metodou zkosení, její hloubka by měla být 1/3 tloušťky plechu.

Při provádění prací je důležité dodržovat bezpečnostní opatření při práci se škodlivými látkami, jako je zinek, který při zahřívání uvolňuje toxické výpary, je nutné používat ochranné pomůcky. Je lepší používat nejen speciální oblek, ale také masky, které mají funkci nuceného vstřikování vzduchu. Místnost, kde se práce provádí, musí mít výkonný ventilační systém.

Druhy svařování pozinkované oceli

Typy svařování pozinkované oceli používané profesionály. Ve skutečnosti je jich opravdu docela dost. První je práce s poloautomatickým zařízením, kladná svorka je připojena k hořáku a záporná svorka je připojena k povrchu, když se síla proudu zvyšuje, při použití této metody se také zvyšuje rychlost dodávání přísady. Je také nutné vybrat sběrač proudu. K tomu se bere v úvahu průměr drátu. Přívodní hadice aditiva by měla být zvolena pevná, protože Mírné ohnutí může narušit dodávku aditiva. Při práci s poloautomatickým strojem je třeba vzít v úvahu tloušťku plechu, pokud je menší než 1 mm, je lepší zvolit jiný způsob svařování.

Je možné svařovat pomocí invertoru. V tomto případě je potřeba zvolit průměr použité elektrody, ideálně 2 mm. Pokud jsou použity elektrody s nízkou teplotou tání, hodnoty proudu by měly být nízké. Při pohybu oblouku je lepší nedělat prudké pohyby, ale udržovat oblouk hladký. Při použití invertorové metody je nutné dodržet úhel sklonu, neměl by přesáhnout 45 stupňů a navíc je třeba dodržet polaritu. O zpracování kovů, dokonce i o řezání kovů plynem, jsme již mluvili hodně, nyní se podíváme na třetí metodu svařování.

Třetí metodou je bodové svařování. Nejčastěji se používá v automobilovém průmyslu. Výsledný bod má vysokou pevnost, linie zlomu neprochází oblastí svaru. Při použití této metody se elektrody rychle opotřebovávají, což vede k vysokým nákladům na energii.

Galvanizace dobře chrání kov před korozí, ale značně ztěžuje svařování. S pozinkovaným kovem přitom musíte pracovat velmi často – vyrábí se z něj trubky, prvky karoserie, různé rámy, vzduchovody atd. Jak svařit pozinkované díly tak, aby byl proces bezpečný a spojení bylo pevné a odolné?

Jaká je obtížnost svařování pozinkované oceli?

Přítomnost zinkové vrstvy na kovovém povrchu způsobuje dva hlavní problémy při svařování. Za prvé, možnost poškození zdraví. To je způsobeno tím, že zinek se rychle zahřívá a taje (při teplotě 460 °C) a také se odpařuje (při teplotě 906 °C). Páry zinku jsou velmi toxické a mohou vést k poškození dýchacího ústrojí, otokům či zánětům plic, pneumoskleróze, onkologii a při těžkých otravách i smrti. Nejčastěji se objevují příznaky podobné chřipce: horečka, zimnice, bolest hlavy, nevolnost, které trvají až 48 hodin.

Proto je při práci nutné vyloučit nebo alespoň minimalizovat vdechování par oxidu zinečnatého. Chcete-li to provést, musíte zajistit dobré větrání prostoru, nainstalovat digestoř nad pracovištěm a používat osobní ochranné prostředky (OOP).

K ochraně dýchacího ústrojí pomůže respirátor s adsorbentem (například porézní uhlík), který zadržuje malé aerosolové částice na povrchu masky. Vhodné je použít respirátor s výdechovým ventilkem umístěným dole. Tímto způsobem bude účinně odváděno teplo a vlhkost a maska ​​se nebude zamlžovat. Nejlepší ochranu proti škodlivým výparům poskytují OOPP s nuceným přívodem vzduchu.

Druhým problémem při svařování pozinkovaného kovu je, že se část zinku neodpaří (asi 10%), ale dostane se do svarové lázně, čímž se svar stane porézní, uvolněný, pokrytý sítí trhlin, tzn. křehký. Ochranná vrstva zinku vyhoří na spoji dílů, což vede ke korozi a zkrácení životnosti konstrukce.

Jak můžete vařit pozinkovanou ocel?

Existují různé způsoby, jak svařovat galvanizované kovové díly. Jmenujme tři hlavní.

• Ruční svařování. Tato metoda se používá jak v každodenním životě, tak ve velkých průmyslových odvětvích. Svařování pozinkovaného kovu elektrodami je vhodné pro obrobky o tloušťce 1,5 mm, protože budou spáleny tenčí plechy. Elektroda je držena v ostrém úhlu, aby nedošlo k propálení součásti. Šev je tak přesný a úhledný.
• Poloautomatické galvanické svařování. Používá se pro tenký kov – od 0,6 mm. Jako spotřební materiál se používá drát s práškovým nástřikem nebo bez něj. Tato metoda vám umožňuje získat úhledné švy a poskytuje dostatek možností přizpůsobení. Samotné zařízení, zejména s ohledem na plynové lahve, je však poměrně těžkopádné a s touto metodou nebude možné pracovat ve větru nebo průvanu.
• Svařovací galvanizace v plynovém prostředí. Vhodné pro kov jakékoliv tloušťky. Ochranným plynem je argon nebo oxid uhličitý. Průměr drátu se volí v závislosti na tloušťce kovu: pro obrobky do 4 mm vezměte drát 0,6-1 mm a pro silnější díly – 1-1,2 mm.

Svařování pozinkovaného kovu podle GOST

Svařování pozinkované oceli je regulováno dvěma hlavními normami: GOST 5264-80 a GOST 11534-75, které popisují hlavní způsoby spojování prvků, tvary švů a přípravu okrajů výrobků, ruční obloukové svařování pod ostrými a tupými úhly.

Tyto požadavky jsou univerzální pro uhlíkové a nízkolegované oceli, slitiny na železo-niklové a niklové bázi, jak s galvanizací, tak bez ní. Pro pozinkované výrobky neexistují samostatné normy. Svařování ocelových potrubí je regulováno GOST 16037-80.

Příprava dílů

Aby se zinek z kovového povrchu nedostal do svarové lázně a nezničil šev, musí být odstraněn. V závislosti na typu svařování se používají různé metody čištění.

• Mechanická metoda odstraňování zinku. Nejjednodušší způsob, jak vyčistit zinkový povlak z povrchu obrobku, je jeho mechanické odstranění. K tomu použijte jakékoli brusivo – kovový kartáč, brusný papír, brusný kotouč atd.
• Chemické čištění povrchů. V tomto případě se zinek leptá z kovu kyselinou nebo zásadou.
• Tepelné čištění. Nazývá se také metoda horkého čištění – zinek se spálí plynovým hořákem, přičemž plamen prochází podél okraje výrobku, kde bude vytvořen šev.

Je nutné odstranit zinek nejen z okrajů obrobků, ale s malým okrajem – asi 3 cm od linie budoucího švu. Po vyčištění je také nutné z kovového povrchu odstranit prach a další nečistoty.

V ojedinělých případech se zinkový povlak neodstraní – pokud se chystají pracovat poloautomaticky s tenkým drátem pod ochranou argonu nebo oxidu uhličitého. Takto se svařují tenké plechy, aby se zabránilo deformaci a propálení. V tomto případě bude topná plocha malá, a proto bude vyhoření zinku menší. Hrozí ale ucpání trysky.

Při svařování elektrodami je předběžné čištění povrchu od zinku velmi žádoucí i u tenkých výrobků. Vařící zinek dále zvyšuje teplotu, což může vést k propálení kovu.

Jak vařit galvanizovanou ocel poloautomaticky

Poloautomatické svařování pozinkované oceli je nejoblíbenější metodou. Lze jej provádět jak s výplňovým drátem a ochranným plynem, tak s vlastním stíněným plněným drátem bez plynu. Drát se volí v souladu s tloušťkou kovu.

Polarita je obrácená: plus jde na hořák a mínus jde na svařovaný obrobek. Síla proudu se nastavuje v závislosti na tloušťce kovu a drátu. Začínajícím svářečům se doporučuje zvolit nižší hodnotu. Při práci s tenkými plechy se svařování provádí pomocí bodových příchytek, aby nedošlo ke zkroucení dílu.

Poloautomatický svařovací stroj invertorového typu RESANTA SAIPA-200

• Maximální výkon, W 5500
• Rozsah regulace svařovacího proudu, A 15 – 200
• Maximální odběr proudu, A 30

Poloautomatický svařovací stroj invertorového typu RESANTA SAIPA-165

• Maximální výkon, W 6600
• Rozsah regulace svařovacího proudu, A 10 – 160
• Maximální odběr proudu, A 27

Jak vařit pozinkovanou ocel s invertorem

Po přípravě dílů pro svařování: čištění okrajů od nečistot, zinkový povlak, odstranění nerovných okrajů, začnou vybírat elektrody.

Jaké elektrody jsou vhodné pro svařování pozinkované oceli?

Při svařování pozinkované oceli se volí elektrody, stejně jako v jiných případech, které složením co nejvíce odpovídají základnímu materiálu. Začátečníkům se doporučuje volit rutilové pruty, protože. díky oxidu titanu vytvářejí méně rozstřiků a strusku lze snadno odklepnout kladivem. Pro nízkouhlíkové galvanizované oceli, krátké švy a tenký kov lze použít elektrody OK-46.

Svařování v rozích a na těžko dostupných místech se provádí krátkými švy. K tomu jsou vhodné elektrody ANO-21, které jsou určeny pro nezatížené spoje z pozinkovaných nízkolegovaných ocelí. Pro připojení zatížených konstrukcí můžete vzít elektrody OZS-12. Snadno se zapalují a perfektně drží oblouk.

Zkušení svářeči umí pracovat s pozinkovanou ocelí a bazickými elektrodami. Pro konstrukce pod dynamickým zatížením jsou vhodné elektrody UONII. Používají se pro připojení potrubí přívodu teplé a studené vody mezi sebou, šikmo nebo do zásuvky. Nanesený kov je dosti tažný, odolný proti nárazům a praskání.

Pro rychlou práci použijte OK-48. Zvyšují produktivitu svařování a rychle se odstraňuje struska. Nízkolegované oceli se svařují pomocí elektrod UONI-13/45,55 a DSK-50 s velkým množstvím tavidla.

Invertorová svářečka RESANTA SAI-250

• Maximální výkon, W 7700
• Rozsah regulace svařovacího proudu, A 10 – 250
• Maximální odběr proudu, A 25

Invertorová svářečka RESANTA SAI-190

• Maximální výkon, W 5500
• Rozsah regulace svařovacího proudu, A 10 – 190
• Maximální odběr proudu, A 30

Jaká polarita a proudová síla jsou potřebné pro svařování pozinkované oceli?

Svařování s invertorem se provádí s obrácenou polaritou, tzn. díl má svorku „mínus“ a držák má svorku „plus“. Síla proudu je nastavena tak, aby byl šev dostatečně svařen, ale nedocházelo k propalování. Obvykle se u elektrod OZS-4, UONI-13/45 a 13/55, MP-3 nastavuje o 5-10 A méně než u negalvanizované oceli. A s elektrodami TsU-5, TsL-20, TsL-39 a dalšími – 10-50 A více, přičemž mezera mezi díly je také větší než u konvenční oceli (přibližně 1,5-2,5 mm). Pro 2mm kov a 1,6mm elektrodu bude proud 35-40 A. Tabulka vám pomůže vybrat požadovaný parametr proudu:

Při ručním svařování je důležité správně nastavit proud a dobu kontaktu elektrody s kovem. Na tom závisí kvalita švu a síla spojení.

Zvláštní zmínku je třeba věnovat svařování pozinkované oceli se železnými kovy, protože. Existují rozdíly v teplotách ohřevu a tavení těchto materiálů. Zinkový povlak je nutné mechanicky odstranit a dodatečně naleptat kyselinou fosforečnou. Šev je zhotoven průtokovou metodou s častým odtrháváním elektrody. Je nutné následné kování švu kladivem s ohřevem minimálně 80°.

Svařování argonem (TIG)

Ruční svařování argonem se používá pro pozinkované plechy o tloušťce 0,3-1 mm. Příprava je zde stejná jako u jiných metod: čištění hran, odmaštění atd. Tempo práce se volí s přihlédnutím k tloušťce dílů: čím silnější jsou, tím pomaleji musíte hořák spustit. Úhel je udržován na hodnotě asi 70°, čím je kov tenčí, tím je úhel menší. Rychlost přívodu plynu se volí o něco vyšší než při práci s běžným kovem, 6-12 l/min. Síla proudu se nastavuje od 10 do 30 A. Šev je vyroben ve formě šupin, pohybujících hořák s mírnými příčnými vibracemi. To pomůže lépe zahřát kov, odstranit nejmenší stopy zinku, zajistit rovnoměrný šev a trvanlivé spojení.

Invertorová svářečka RESANTA SAI-250 AD AC/DC

• Maximální výkon, W 900
• Rozsah regulace svařovacího proudu, A 15 – 250
• Maximální odběr proudu, A 31

Invertorová svářečka RESANTA SAI-230 AD

• Maximální výkon, W 6900
• Rozsah regulace svařovacího proudu, A 140 – 260
• Maximální odběr proudu, A 31

Úprava švu po svařování

Struska a okuje jsou odstraněny ze švu, rozemlety a odmaštěny. Poté musíte počkat, až úplně vyschne. Pro ochranu proti korozi je oblast podél švu ošetřena zinkovými spreji, antikorozními inhibitory nebo znovu pozinkována. Kov můžete natřít barvou s antikorozními přísadami nebo plochu pocínovat cínem. Je zde možnost navařit zinkový drát nebo tyče ze slitiny zinku a kadmia. Pro zvýšení pevnosti je šev kalcinován při teplotě 100-150°C.

Užitečné rady a tipy

Přes určité potíže je možné svařovat díly z pozinkovaného kovu poměrně efektivně, takže spoje jsou spolehlivé a odolné. Následující pravidla a tipy vám s tím pomohou.

• Vyčištění oblasti svaru do lesku pomůže zabránit vdechování škodlivých zinkových výparů a vzniku trhlin a pórů ve svaru.
• Pokud zinek stále zůstává na kovu, pomalým pohybem elektrody tam a zpět ji můžete spálit.
• Je lepší provádět svařování pomalu a postupně prodlužovat varnou lázeň, aby nedošlo k poškození švu při náhlém pohybu elektrody.
• Silné díly a zvláště zatížené oblasti konstrukcí jsou svařovány vysokým proudem a nízkou rychlostí, aby šev odolal dynamickému zatížení.
• Hrany silných obrobků (od 4 mm) je nutné opracovávat metodou zkosení do hloubky 1/3.
• I při práci venku používejte respirátor, pomůže vám to chránit vaše zdraví.