Можно и без сварки: 5 легких способов соединить профильную трубу

Подробнее о фермах

Фермы — это специальный каркас, включающий несколько постоянных элементов. Основу составляют два пояса (верхний и нижний), укрепляющие стойки с вертикальным расположением, и усиливающие раскосы, устанавливаемые по диагонали. Все элементы соединяются посредством сварки. Правильно сваренные фермы как из профильной трубы, так и из уголка, способны выдерживать большие нагрузки, и служить длительное время.

Это изделие можно сделать своими руками из квадратного профиля. Сечение выбирается исходя из длины пролета между опорами и высоты фермы. Для небольшого навеса, под которым будет стоять машина, подойдет труба 30 х 30 мм или 50 х 50 мм. Из нее свариваются верхний и нижний пояс, а также вертикальные стойки внутри конструкции. Раскосые перемычки можно выполнить из профиля меньшего сечения. Альтернативным вариантом материала может послужить уголок с шириной стенки 30 — 50 мм.

Такие фермы успешно подойдут, чтобы:

• укрыть автомобиль от непогоды;
• создать крышу над беседкой в саду;
• накрыть бассейн от мусора;
• обустроить домашнее хозяйство (птиц, поросят, корову);
• создать аккуратный козырек над порогом.

Обобщенно о сварке профильной трубы

Приведем общие сведения, которые должен уяснить мастер при работе с трубным прокатом:

под воздействием высокой температуры трубы с профильным сечением в большей мере деформируются, чем круглые изделия;
при расплавлении металла внутреннее пространство трубного проката может заполниться и перекрыться, если же пустотелость изделия крайне необходима, важно контролировать отсутствие капелек металла внутри трубы;
при торцевом соединении металлопроката с профильным сечением из-за неравномерного нагрева или неправильного формирования валиков может появиться высокое напряжение на углах изделия.

Толщина стеночек металлопроката меняется в довольно широком диапазоне значений, но именно сварка тонкостенных труб требует от мастера наличия определенных знаний и навыков.

Способы сварки профильных труб.

Работа с тонким металлом не так проста в сравнении со сваркой инвертором толстостенных труб, так как при работе нужно учитывать ряд важных моментов:

• для создания сварных соединений на металлопрокате требуется ток от 10 до 60 А;
• электроды для сварки тонкостенного профиля должны иметь диаметр 0,5-2 мм, но никак не более;
• шов выполняется в один проход;
• качество соединения во многом определяется скорость сваривания;
• мастер должен успеть осуществить сварку профиля до того момента, пока рабочие кромки не остынут.

При внимательном изучении описанных рекомендаций, сварка ворот своими руками из профильной трубы не составит труда даже для малоопытного мастера. Если же выполнять такую работу без знания специфики металлопроката, конструкции не получатся надежными, прочными и долговечными.

Не менее важно при работе с профильными трубами не ошибиться с выбором электрода, так как от этого зависят эксплуатационные параметры сварного шва

Сварщик должен обратить особое внимание на сечение сварной проволоки: чрезмерно тонкий электрод станет причиной нестабильности горения дуги, а электрод с большим сечением может прожигать тонкостенное изделие. Подбор диаметра сварной проволоки нужно осуществлять с учетом толщины стеночек металлопроката:

Подбор диаметра сварной проволоки нужно осуществлять с учетом толщины стеночек металлопроката:

• если сечение трубы металлопроката не превышает 2-х мм, актуален электрод с диаметром 1,5 мм;
• профильная труба с сечением 2-3 мм варится электродом с диаметром 2 мм;
• металлопрокат с сечением 4-6 мм требует применения сварной проволоки с диаметром 4 мм.

Важно! Электроды бывают двух видов: плавящиеся и неплавящиеся. Последние используются при сварке металлопроката исключительно в тандеме со специальными присадками из сплавов олова, латуни и других металлов высокой мягкости с примесями фосфатов

Сварка фермы или иного рода конструкций из металлического профиля может осуществляться разными способами, но наиболее популярны из них следующие варианты:

• электродуговая;
• газовая.

Расскажем об этом более подробно далее.

Что такое сварочный инвертор, принцип работы

Сварочный инвертор назвали так потому, что он способен преобразовывать входящий переменный ток, в постоянные его значения. Сам по себе инвертор имеет очень высокие значения КПД (почти 90/%), что намного выше, чем у обычного сварочного трансформатора.

Практически все сварочные инверторы способны работать от домашней электросети в 220 Вольт. Однако есть и особые аппараты для работы, которых нужны все 380 В

Немаловажное преимущество сварочных инверторов и в том, что они способны работать от пониженного напряжения в 160 В

Ну а для новичков, которые только учатся варить, сварочный инвертор станет просто незаменимым помощником. Здесь и более стабильная дуга, чем на сварочном аппарате переменного тока, и другие возможности, помогающие в значительной мере облегчить сварочный процесс.

Основы и азы сварки инвертором

В первую очередь нужно разобраться из чего состоит сварочный инвертор, и какие его элементы управления потребуются в работе. На вид инвертор представляет собой небольшой прямоугольный ящик, вес которого может достигать 10 кг. С одной стороны инвертора расположены элементы управления, с другой стороны, вентиляционные отверстия.

Основными элементами управления инвертором является кнопка включения и регулятор силы тока. Кроме того, в зависимости от модели и функциональных возможностей сварочного аппарата, спереди могут размещаться и вспомогательные элементы управления. Неотъемлемыми атрибутами любого инвертора, являются выхода «+» и «-» для подключения электродного держателя и минусовой клеммы-прищепки.

Выбирая сварочный инвертор, следует учитывать, для чего он именно нужен и какой металл им по толщине придётся сваривать. Посмотреть рейтинг сварочных инверторов и самые популярные их модели, можно в этой статье сайта про ручную дуговую сварку.

Подбор материала

Внешний вид входной группы определяет выбор строительных материалов для опорных столбов и зашивки полотен. Можно сварить калитку из круглой трубы, но на нее неудобно крепить петли, а при соединении углов рамы возникают сложности. Квадратное сечение позволяет избежать подобных трудностей.

Внутреннее заполнение делают из сетки, художественной ковки, такая структура смотрится ажурно, приоткрывает обзор внутреннего пространства двора. Профнастил применяют чаще из-за богатого выбора цвета и рисунка под камень, дерево.

Для полотна используют ячеистый или монолитный поликарбонат, ставят сэндвич-панели. Иногда сочетают кованые элементы с деревянным заполнением.

Характеристики профтруб

Вся профильная трубная продукция обладает следующими основными характеристиками:

• доступной стоимостью;
• надежностью и прочностью в применении;
• небольшим весом;
• значительной степенью устойчивости к механическим воздействиям и коррозийным процессам.

Каждый домашний умелец при желании способен без помощи мастера изготовить калитку из профильной трубы своими руками, для чего не требуется наличия профессиональных знаний и навыков. Нужно лишь уверенно пользоваться дрелью, сварочным аппаратом, болгаркой. Также необходимо будет нарисовать несложный чертеж.

Для проектируемой конструкции следует приобрести качественные стройматериалы. Но прежде, чем отправляться за покупками, разрабатывают подробный чертеж калитки из профильной трубы со всеми размерами.

Стоимость и вес

Цена трубы зависит от размера и толщины стенки. Продукцию выпускают квадратной и прямоугольной формы. Размеры полочек профиля 10–180 мм. Толщина стенки 1–14 мм. Для частного строительства используют профильную трубу толщиной от 1 до 4 мм, она прочная, легкая, круглый аналог тяжелее на 20 %.

Разновидности профтрубы для создания каркаса

Самый ходовой профиль для строительства калитки из профильной трубы в домашних условиях:

1. Для столбов и каркаса 3D-калиток используют трубу 60х30 и 60х40 мм с толщиной стенки 2 мм. Приблизительная стоимость 128–140 рублей за погонный метр.
2. Для изготовления рамы открытого типа больших размеров применяют трубу 50х25х2 мм. Цена в зависимости от региона составляет в среднем 110 руб.
3. Профиль 40х20х2 мм – самый распространённый для продукции данного вида. Его применяют для изделий из профнастила, а также из металлического листа. Цена трубы за один метр – 78 руб.
4. Для облегчения конструкции применяют профиль 40х20 мм с толщиной стенки 1,5 мм. Цена одного метра – 75 руб. Перемычки для жёсткости делают из профиля 20х20х1,5 мм, стоимость составляет 40 руб. за погонный метр.

Форма прямоугольника позволяет с большим удобством крепить облицовочный материал

Благодаря прямоугольной форме у трубы есть естественные ребра жесткости, за счет этого она прочная, выдерживает большие нагрузки, в этом преимущество профилей перед круглым аналогом.

Полярность при сварке инвертором

Плавление металла обуславливается воздействием на него высокой температуры сварочной дуги, которая возникает в результате присоединения противоположных клемм инвертора к металлической пластине и к сварному стержню. В зависимости от порядка подключения клемм сварочного инвертора, различают прямую и обратную полярность.

Порядок подключения клемм при прямой и обратной полярности

Полярность– это задание направления движения электронов

И прямая, и обратная полярность применяется при сварке инвертором, поэтому начинающему сварщику важно знать отличия этих видов подключений

Прямая полярность – это полярность, возникающая после подсоединения электрода к клемме «минус», а металлопластины — к клемме «плюс». При таком подключении движение тока идёт от электрода к металлу, в результате чего металл прогревается более интенсивно, и зона расплавления становится резко ограниченной и глубокой. Прямая полярность подключения сварочного инвертора выбирается при сварке толстостенных элементов и при инверторной резке.

Обратная полярность характеризуется подключением «минуса» к металлической пластине, а «плюса» — к электроду. Зона сплавления при таком подключении более широкая и имеет малую глубину. Направление тока направлено от металлической заготовки к электроду, в результате чего происходит более сильный нагрев электрода. Такой порядок уменьшает риск возникновения прожога и применяется при сваривании тонкостенных металлических изделий.

Каким количеством саморезов необходимо монтировать конструкцию?

Крепежи часто используют при сборке металлического каркаса под листы гипсокартона. Их количество зависит от особенностей конструкции. В стандартной шаг между металлопрофилями составляет 60 см, в усиленной – 40 см. также нужно учитывать и количество перемычек.

Проведем расчет на примере стены размеров 3*4 метра. Для повышения жесткости используются перемычки, установленные на расстоянии 50 см друг от друга.

Расстояние между профильными элементами составляет 40 см. Для монтажа одного листа потребуется 4 элемента и 6 перемычек по 40 см. Расстояние между крепежами – 25 см. На 1 профиль потребуется: 300/25+1=13 штук. Для каркаса понадобится 13*4=52 штуки. На лист гипсокартона: 52+6=58 штук.

Это – приблизительное количество. Более точные вычисления производят из расчет на 1 квадратный метр. Количество нужно разделить на площадь листа: 52/3=18 штук. На всю площадь стены понадобится 12 кв. метров*18=216 штук. Расходный материал нужно брать с запасом, поэтому расчетная потребность составляет 250 штук.

Остались недовольны работой сотрудников? Звоните по номеру:

2008-2020 КрепМетиз — Крепежные металлические изделия. Адрес склада и офиса: 143000, Московская область, Одинцово, Внуковская д.11 стр.20 оф.7 Телефон (многоканальный): (495)669-33-69. Информация, размещённая на сайте, не является офертой.

Спасибо, Ваше сообщение принято! В ближайшее время наши менеджеры обязательно свяжутся с Вами.

Источник

Методика сварки

Сварка каркаса из профильной трубы может осуществляться любым из следующих видов:

• газовая;
• электродуговая.

Газовая сварка

Газовая сварка производится в результате расплавления металла и заполнения пустого пространства присадкой.

Технология газовой сварки

Для газовой сварки потребуется:

• специальный сварочный аппарат с набором наконечников для горелки;
• баллон с кислородом;
• баллон с горючим газом (наиболее часто используется ацетилен);
• присадочная проволока (требуется, чтобы проволока была изготовлена из того же материала, что и свариваемые трубы);
• сварочный порошок (флюс), позволяющий снизить окисления металла и защитить шов. Флюс наносится на поверхность трубы перед началом сварки;
• элементы индивидуальной защиты сварщика (маска).

При газовой сварке требуется строго соблюдать технику безопасности, так как применяемые газы взрывоопасны.

Соединение труб при помощи газовой сварки может быть выполнено 2-мя способами:

1. слева направо. Присадка подается после разогрева горелкой, что позволяет сваривать трубы толщиной более 5мм. Шов получается не совсем ровным и требует дополнительной доработки. Таким способом происходит сварка ворот из профильной трубы и иных объемных конструкций;
2. справа налево. Присадка подается перед горелкой, что позволяет получить наиболее ровный шов. Преимущественно применяется для труб, толщиной менее 5мм, например, сварка ферм из профильной трубы, садовой скамейки и так далее.

Доступные способы образования сварного шва

После полного остывания шов рекомендуется зачистить и защитить от коррозии.

Газовая сварка используется для соединения профильных труб, изготовленных из цветных металлов (латунь, алюминий, медь и так далее).

Преимуществами газовой сварки являются:

• простота. Сварка конструкции газовой горелкой не требует специальных знаний и навыков;
• доступность. Требуемые компоненты (газы) можно купить без особых трудностей;
• отсутствие необходимости мощного источника электрического тока.

Электродуговая сварка

Дуговая сварка применяется при соединении профильных, произведенных из черных металлов, то есть стали.

Электродуговая сварка производится при помощи:

• сварочного аппарата;
• электродов.

Технология использования электродуговой сварки

Подбор электродов и необходимого тока для сварки осуществляется на основании толщины металла профильной трубы.

Таблица соотношения свариваемого металла и применяемых электродов

В таблице даны рекомендуемые параметры электродов. Чтобы убедиться в правильности выбора электрода, требуется выполнить тестовый шов на небольших отрезах труб.

На качество сварного шва влияет и сила тока. Чтобы шов получился максимально прочным, требуется достичь наиболее высокой возможной силы тока.

Сварка профильной трубы инвертором осуществляется в следующем порядке:

1. свариваемые отрезки профильных труб надежно фиксируются для предотвращения их деформации и смещения. Для этого можно использовать как специальные приспособления, так и подручные инструменты;
2. в 4-5 точках производится точечная сварка (прихватка), позволяющая предварительно соединить детали;

Начальный этап сварки конструкции

1. проверяется правильность конструкции. При необходимости с помощью молотка исправляются недочеты;
2. стык окончательно проваривается. При этом рекомендуется следить за скоростью движения электрода, чтобы металл труб успевал полностью расплавиться и при этом не просесть внутрь профиля.

Профильные трубы толщиной более 5 мм рекомендуется сваривать в несколько этапов для получения прочного шва. При этом сварка производится в противоположных направлениях относительно друг друга.  

После завершения сварки конструкции требуется остыть для предотвращения деформации профильной трубы.

Готовый шов зачищается специальными инструментами, например, углошливовальной машиной.

Обработка шва бормашиной

Место сварки требует качественной защиты от воздействия окружающей среды, так как металл, подвергнувшийся воздействию высокой температуры, ржавеет в несколько раз быстрее.

Об электродуговой сварке можно узнать подробнее, посмотрев видео.

Все сварочные работы требуется проводить, соблюдая технику безопасности и применяя средства для защиты сварщика. Выбор метода сварки зависит от материала, из которого изготовлены профильные трубы, а также от оборудования, имеющегося в наличии.

Сварные соединения

Сварка — очень популярный метод стыковки отдельных частей в трубопроводной конструкции. Особенно этот способ востребован при монтаже технических коммуникаций на производствах.

Для монтажа стальных трубопроводов чаще всего применяется метод горячей сварки

Стоит отметить, что посредством сварки могут соединяться не только отдельные детали в металлических конструкциях, но и пластмассовые изделия. В некоторых случаях сварку используют и для стыковки стеклянных деталей.

В зависимости от способа воздействия на материал, выделяют два основных способа такого соединения:

• сварка с помощью плавления;
• сварка давлением.

Сваривание плавлением имеет множество вариантов реализации:

• электродуговая;
• простая электрическая;
• электролучевая;
• лазерная;
• сварка газом.

Самым востребованным, среди этих вариантов можно назвать первый. Использование электродуговой сварки подразумевает то, что источником нагрева является электрическая дуга. Данный тип работ может выполняться двумя способами:

• с переменным током;
• с постоянным током.

Сварка металла может производиться электрическим или газовым оборудованием

Такой вид монтажа может проводиться с использованием различного оборудования, поэтому можно выделить три типа сварки:

• ручная;
• полуавтоматическая;
• автоматическая.

Виды сварных соединений

Существуют разные способы сварки отдельных деталей в трубопроводных коммуникациях. Рассмотрим их:

• встык;
• внахлёст;
• угловое;
• с привариванием различных элементов.

Наиболее востребованными и распространёнными являются следующие соединения с помощью сварки:

1. Стыковое (продольное и поперечное). При данном варианте сварки могут использоваться подкладные элементы — кольца. Шов в таких стыках может быть одно- и двусторонним. Последний применяется в тех случаях, когда деталь имеет большие показатели сечения — более 500 мм.
2. Угловое (одностороннее и двустороннее). Такой вариант можно выполнить по-разному. В некоторых случаях угловые сочленения сваривают со скосом кромки, а в некоторых — без него.
3. Раструбное сварное сцепление внахлёст. Раструбное соединение используется для того чтобы стыковать элементы трубопроводов, имеющих высокий коэффициент пластичности. К ним можно отнести детали из цветных металлов, а также пластиковые элементы.

Гаражные двери из профильной трубы

Если помимо установки заборных ворот возле частного дома или дачи планируется постройка гаражного помещения, каркас для дверей гаража можно также выполнить из профильных труб. Самые распространенные варианты воротных систем для гаражного помещения – подъемно-поворотная и распашная.

Монтаж и сварка

Создание подъемно-поворотной конструкции

При открытии подъемные ворота поднимаются горизонтально, выдвигаясь наружу и создавая подобие козырька. Принцип работы такой конструкции заключается в движении установленного на раме полотна вокруг своей оси. Это позволяет менять горизонтальное и вертикальное положение створки посредством роликового механизма и металлических направляющих.

Перед свариванием каркаса выполняют чертеж с указанием ширины и высоты въездного проема гаража. Профильные трубы сечением 40х20 мм и толщиной стенки 2 мм выступают в качестве каркасной основы подъемного полотна.

Схема с описанием

1. Чтобы сварить раму, отрезается 4 куска профиля размерами, указанными на чертежном рисунке. По углам рамы привариваются косынки, повышающие жесткость конструкции.
2. Рама покрывается антикоррозийными грунтовочными составами и алкидной краской. К верхним угловым торцам привариваются кронштейны с роликами.
3. В проеме двери устанавливается П-образная коробка. Изготавливают ее из толстого уголка с шириной полки в 1,5 раза толще створки. К потолку перпендикулярно дверному отверстию фиксируют направляющие.
4. На раму створки конструкции крепится профлист при помощи самонарезающих шурупов. К ее торцам болтами прикручивается шарнирный механизм. Затем створка устанавливается в проем.

Чертеж и расчет размеров проема

Установить подъемные ворота самостоятельно достаточно просто. Данная конструкция занимает мало места, поскольку в ход идет неиспользуемое пространство под потолком.

Распашные гаражные створки

Это самая простая в установке модель. Перед началом монтажа конструкции изображается схема, где указаны размеры всех составляющих элементов распашной системы.

Чертеж гаражной сварной конструкции с калиткой внутри

Распашная конструкция состоит из следующих составных частей:

• внутренней и внешней рам, которые помещают во входной проем;
• створчатой рамы;
• полотна створок;
• составляется чертеж с учетом необходимых рекомендаций;
• по своей ширине ставни не должны превышать расстояние в 30 см от боков машины до сторон входного проема гаража.

Вариант с калиткой

Уровень высоты створок определяется по высоте автомобиля (стандарт для легковушки составляет 2 м, микроавтобуса – 5 м). Для установки конструкции ворот, во входной проем вмуровываются внешняя и внутренняя рамы из металлического уголка.

Их монтаж необходимо предусмотреть еще на стадии возведения гаража. Гаражные ставни монтируются пошагово с учетом чертежа. Работу выполняют в такой последовательности:

1. От профильной трубы прямоугольного сечения отрезают 8 частей. Из труб сваривают каркас с ребрами жесткости, после чего швы шлифуют. Установку выполняют по аналогичной схеме с заборными створками.
2. Под каждую воротину вырезаются 2 стальных листа нужного размера, на 3–4 см превышающих высоту проема гаража. Оба вырезанных изделия привариваются к дверцам.
3. К внешней раме проема и створкам приваривают петли. Затем навешиваются ворота, врезаются замки.

В качестве урока можно смотреть размещенное ниже видео с Ютуба, чтобы правильно сварить конструкцию.

Для дополнительной безопасности на полотно ворот монтируется замковый люк с подвижно закрепленной массивной дверцей, оборудованной замком. Это обеспечивает защиту замков от взлома путем устранения прямого доступа к ним.

Фото гаражных дверей с калиткой внутри представлено ниже.

Около города

Работа с тонким металлом

Сварку тонкостенных металлических изделий инвертором проводят путём подключения клемм по схеме, соответствующей обратной полярности, и расположения электрода углом вперёд. Эта техника сварки обеспечивает получение меньшей зоны нагрева при достаточной ширине шва.

Розжиг электрода следует производить предельно аккуратно, ведь начало ведения ванны при сварке тонкого металла зачастую сопровождается прожогом. Сварку тонкого металла инвертором необходимо проводить постепенно, заваривая небольшие участки с кратковременным отводом электрода от ванны. В этот момент требуется следить, чтобы жёлтое свечение кончика электрода не погасло.

При завершении шва не следует резко отрывать электрод для гашения дуги, ведь в таком случае на конце шва образуется заметный кратер, который ухудшит показатели прочности металла сварного соединения и результат работы оборудования сварочный аппарат окажется неудовлетворительным.

Ещё один дефект, часто возникающий при сварке тонкого металла – это деформация изделия. Для предупреждения её появления, необходимо перед сваркой тщательно закрепить свариваемые детали.

Особенности процесса

Сразу следует заметить, что профильные трубы для сваривания очень удобные:

• Они изготовлены со стандартными размерами, поэтому их легко совмещать.
• Разновидности сечений дают возможности выбрать деталь для всякого строения.
• Равномерность толщины металла.
• Сварка профильных трубопроводов своими руками проводится с ровненькой кромкой и гладкою поверхностью.

Трудности, которые возникают

1. При нагревании заготовки меняют конфигурацию.
2. При соединении торцов появляются места высокого напряжения в местах углов углах.
3. Частично может перекрываться просвет трубопрокатного изделия застывшим после раскаливания металлом.