Металеві куточки – один із найуніверсальніших видів металопрокату, які застосовують у каркасних конструкціях, під час монтажу ферм, у віконних і дверних отворах, у створенні легких навісів тощо. Коли мова заходить про зварювання таких куточків, важливо враховувати їхню геометрію, товщину металу, спосіб з’єднання і, звісно ж, дотримуватися українських будівельних норм (ДБН), а також вимог до якості зварних швів, прийнятих в Україні. Зараз ми розберемо, на що звернути увагу під час зварювання куточків і які основні правила допоможуть отримати надійне з’єднання.
Які норми регулюють зварювальні роботи в Україні?
- ДБН В.2.6-98:2009 «Бетонні та залізобетонні конструкції» – регламентує загалом вимоги до металевих елементів і вузлів, а також побічно торкається зварних з’єднань (стосовно заставних і металевих вставок).
- ДСТУ EN ISO 5817 – встановлює вимоги до якості зварних з’єднань (балок, прокатних профілів).
- ДБН (Державні санітарні норми) та охорона праці – в частині техніки безпеки і захисту зварника (використання масок, спецодягу, витяжки під час зварювальних робіт).
Хоча куточки належать до простих металоконструкцій, їхнє зварювання слід виконувати, дотримуючись певного технологічного процесу, щоб вузол вийшов міцним і довговічним.
Характеристики куточків та їхній вплив на зварювання
Куточки виробляють за ГОСТ 8509-93 або його українським аналогом ДСТУ 8509 (якщо він прийнятий). Це гарячекатаний прокат з рівними або нерівними полицями. Основні параметри:
- Ширина полиць (b). Для куточків рівнополочних (наприклад, 50×50, 63×63, 75×75 мм і т. д.). Для нерівнополичних (наприклад, 50×32, 70×45) розміри полиць різняться.
- Товщина металу (s). Найпопулярніші товщини 3-6 мм для легких конструкцій, 8-10 мм для більш навантажених вузлів.
Під час зварювання куточків з різною товщиною полиць (або якщо ви варите куточок до іншого профілю, наприклад, швелеру) потрібно уважно підбирати режим зварювання, щоб не пропалити тонку деталь і водночас забезпечити хороше проплавлення товстішої деталі.
Способи зварювання куточків
- Ручне дугове зварювання покритими електродами (MMA)
- Найпоширеніший метод. В Україні часто використовують електроди марки УОНИ-13/55, АНО-21, МР-3 (або їхні аналоги), які підходять для низьколегованих і вуглецевих сталей.
- Важливо підібрати силу струму: для куточка 3-5 мм підійде струм ~70-100 А (електроди Ø2,5-3,2 мм), для більш товстих полиць (8-10 мм) зварнику можуть знадобитися електроди Ø4 мм і струм близько 120-150 А.
- Напівавтоматичне зварювання в середовищі захисного газу (MAG)
- Використовується для більш протяжних швів, дає акуратне з’єднання з меншою кількістю бризок. Часто застосовується при серійному виробництві металоконструкцій або в цехах, де є доступ до балонів із СО₂ або сумішшю Ar+CO₂.
- Для приватного будівництва такий метод використовується рідше, оскільки вимагає напівавтоматичний зварювальний апарат, газові балони, редуктори.
- Зварювання в середовищі інертного газу (TIG)
- Дає високу якість шва, але вимагає кваліфікації зварювальника і більше часу. Найчастіше застосовують, коли важлива естетика або зварювання нержавійки. Для звичайних сталевих куточків зазвичай не використовують через дорожнечу і тривалий процес.
У приватному житловому будівництві на дачі або в гаражі в 90% випадків для куточків застосовують ручне дугове зварювання покритими електродами. Нижче ми розглянемо правила і тонкощі саме цього способу.
«В умовах приватного будівництва в Україні, якщо ви берете куточок 50×50×5 мм або трохи товстіший, достатньо електродів типу УОНИ-13/55 діаметром 3,2. Важливо не забути про правильне очищення і хороше укладання шва. Тоді кутова конструкція прослужить багато років без проблем.» – Інженер-зварювальник, м. Київ
Основні правила зварювання куточків
Підготовка кромок
- Очищення металу
- Видаліть іржу, фарбу, жир та інший бруд із зони зварювання. Можна використовувати болгарку із зачисним диском або металеву щітку.
- Легка поверхнева окалина допускається, але краще зачистити до металевого блиску на ширину 10-20 мм від лінії майбутнього шва.
- Підгонка деталей
- Куточок може мати завали або нерівний торець. Постарайтеся точно відрізати потрібну довжину і підігнати місце стику (наприклад, при зварюванні куточка з трубою або іншим куточком).
- Якщо товщина куточка > 6 мм, у деяких вузлах може знадобитися зняття фаски, щоб забезпечити глибоке проплавлення шва.
Вибір полярності та сили струму (для дугового зварювання)
- Зазвичай застосовують пряму полярність (на електроді «-», на деталі «+»), але іноді використовують зворотну, якщо потрібен м’якший розплав і менше проплавлення (наприклад, під час зварювання тонкого куточка 3 мм, щоб не пропалити).
- Струм підбирають, виходячи з діаметра електрода і товщини металу. Для куточка 4-5 мм оптимальний електрод Ø3,2 зі струмом ~90-110 А (орієнтовно). Якщо струм занадто великий, буде пропал і великі напливи; якщо занадто маленький – недоплав і крихкий шов.
Положення шва і техніка зварювання
- Зовнішній кут: коли потрібно з’єднати два куточки по зовнішній кромці. Зазвичай роблять філетний (кутовий) шов, намагаючись сформувати плавний валик без підрізів.
- Внутрішній кут: іноді куточки приварюють усередині, формуючи Г-подібний вузол. Слідкуйте, щоб електрод заходив у корінь шва, інакше може вийти непровар.
- Вертикальні шви: якщо зварювання йде знизу вгору (вертикальне положення), зменшують силу струму на 10-15% від «горизонтального» режиму, щоб метал не стікав.
Послідовність накладання швів
- Якщо куточок має товщину полиць вище 6 мм і потрібен більш масивний шов, можна робити багатопрохідне зварювання. Спочатку кореневий прохід слабким струмом, потім заповнення, потім «кришка» – вирівнювальний шар.
- Для легких конструкцій (4-5 мм товщина) частіше достатньо одного-двох проходів, але якість першого проходу критично важлива.
Техніка безпеки (ТСН, ДСН, охорона праці)
- Засоби захисту: зварювальна маска (щиток), рукавички з брезенту або спилка, захисний одяг з негорючої тканини.
- Провітрювання: якщо роботи ведуться в приміщенні, потрібна витяжка або хороше провітрювання, щоб вивести зварювальний дим і випаровування.
- Іскри і бризки: під час зварювання куточка можливі рясні іскри, особливо при неправильному струмі. Переконайтеся, що поруч немає легкозаймистих матеріалів.
- Електробезпека: зварювальний апарат має бути надійно заземлений, а розетка відповідати українським стандартам за струмом і напругою (зазвичай 220 В, рідше 380 В для більш потужних установок).
Контроль якості шва
- Візуальний огляд
- Шов має бути рівним, без грубих пір, свищів, великих бризок або очевидних підрізів на крайках куточка.
- Валик – рівномірний, злегка опуклий. Для філетного шва зазвичай висота валика до 3-4 мм від поверхні деталі.
- Перевірка непровару
- Можна акуратно зашліфувати невелику ділянку шва поперек, щоб побачити, чи є повне злиття металу деталі та наплавленого металу. Але зазвичай у побуті обмежуються зовнішнім контролем і простукуванням.
- Випробування на вигин або навантаження
- Якщо це критичний вузол, іноді роблять пробне зварювання обрізка куточка і тестують (вигин або удар). У серйозних металоконструкціях (за ДБН, з великим ризиком) може знадобитися неруйнівний контроль (ультразвук, капілярна дефектоскопія), але в приватному житловому будівництві це рідкість.
Типові помилки
- Пропікання тонкого куточка: занадто великий струм або повільне ведення електрода – в результаті наскрізні дірки і ослаблений переріз полиці.
- Недоплав (непровар): маленький струм, занадто швидке зварювання – валик «лежить» зверху, без злиття зі стінкою куточка.
- Підрізи: надмірно довга дуга, помилки в куті нахилу електрода – утворюються канавки на краях шва, послаблюючи з’єднання.
- Нехтування очищенням: іржава або брудна поверхня дає пори і слабку адгезію металу шва.
- Один короткий шов «на кутку»: іноді люди приварюють куточок лише парою точок. Для надійної конструкції потрібні повноцінні кутові шви достатньої довжини, особливо якщо вузол буде під навантаженням.
Покроковий алгоритм зварювання
- Підготуйте деталі: обмір, різання куточка потрібної довжини, зачистка іржі та фарби в зоні шва.
- Виберіть метод зварювання (MMA або напівавтомат). Для більшості приватних випадків – ручне дугове зварювання електродами.
- Підберіть електроди і струм: орієнтуйтеся на товщину полиць куточка. (Наприклад, електрод Ø3,2 мм, 90-110 А для куточка 4-5 мм).
- Зробіть прихватки: зберіть деталі в потрібному положенні, виконайте 2-3 прихватки, щоб куточок не «повів» під час основного шва.
- Виконайте основний шов: стежте за швидкістю переміщення електрода, формою валика. За необхідності – багатопрохідна техніка.
- Очистіть шов від шлаку: перевірте поверхню, у разі виявлення дефектів (пора, недоплав) – зачистіть і проваріть повторно.
- Покрийте захистом: після закінчення зварювання і охолодження деталі, видаліть шлак, нанесіть ґрунт і фарбу, щоб уникнути корозії.
Зварювання металевих куточків: Висновки експертів
Зварювання металевих куточків – завдання нескладне, але вимагає акуратності і знань базових правил. В Україні, де куточки широко застосовуються в приватному будівництві (навіси, каркаси, легкі перекриття), важливо дотримуватися рекомендацій з підготовки поверхні, вибору правильних електродів і режиму зварювання. Ключовий момент – не поспішати, забезпечити надійний проплав і рівний шов без підрізів і пор. Тоді ваша конструкція з куточків буде міцною, такою, що відповідає українським будівельним вимогам і безпечною в експлуатації.