09.11.2026
Сварка тонкого металла лазером: как варить лист 0,5–2 мм и оцинковку без прожогов
Коротко. Сварка тонкого металла лазером проходит без прожогов, если мощность выставлена по строке таблицы для своей толщины, стык собран почти без зазора и прижат, а пистолет идёт по шву без остановок. Луч греет узкую полосу металла, поэтому лист 0,5–2 мм ведёт заметно меньше, чем после дуги. При сварке оцинковки добавляются ещё три правила: оставить парам цинка выход в нахлёсте, поставить вытяжку у шва и после сварки восстановить цинковую защиту.
Почему тонкий лист прожигает и ведёт при дуговой сварке?
Дуга полуавтомата греет широкое пятно, и тепло успевает разойтись по листу. Толстой плите это не страшно, а листу 0,5–1 мм некуда деть тепло: он проваливается насквозь или остывает с усадкой вдоль шва. Британский институт сварки TWI пишет, что сжимающие напряжения после сварки вызывают в тонких листах упругую потерю устойчивости: лист выгибается, идёт волной или «хлопуном». Такой лист трудно выправить: если надавить, он прощёлкивает и выгибается в другую сторону.
Лазер работает иначе. Энергия собрана в маленьком пятне, в окружающий металл уходит немного тепла, зона термического влияния по краям шва узкая, и детали деформируются меньше, чем при многих других способах сварки (ссылка на источник). Для мастерской это значит меньше правки и зачистки на воздуховодах, корпусах и мебельных каркасах. Насколько меньше коробит деталь в цифрах опыта и где полуавтомат всё же выгоднее, разобрано в статье «Лазерная сварка или полуавтомат».
Какие режимы ставить для листа 0,5–2 мм?
Таблицы режимов, на которые можно опереться, начинаются примерно с 1 мм. В руководстве SLS Fiber первая строка — 1,0 мм, в программах IPG Photonics для аппарата LightWELD 1500 XR — лист калибра 20 толщиной 0,038 дюйма, это около 0,97 мм. Для металла тоньше 0,8 мм руководство SLS Fiber советует уходить с рабочего цикла ШИМ 100 % и предупреждает, что это может сильно повлиять на глубину провара (ссылка на источник). Готовой строки для листа 0,5 мм в этих таблицах нет, поэтому режим подбирают на обрезке: берут строку 1 мм, начинают с пониженных рабочего цикла и мощности и поднимают их по шагу, пока шов не проварится.
На листе 1–2 мм таблица руководства SLS Fiber даёт рабочую точку сразу (ссылка на источник). Оцинкованный лист в ней идёт отдельной строкой: мощность такая же или немного выше, чем на углеродистой стали той же толщины, а луч колеблется быстрее.
Ширина колебаний для обоих металлов одинакова: 1,2 мм на листе 1 мм и 2,6 мм на листе 2 мм. На SLS Fiber 1000 мощность для оцинковки 1 мм — 450 Вт против 400 Вт для углеродистой стали. У таблиц для 1500 Вт и для 2000–3000 Вт колебания задаются по-разному: частотой или скоростью сканирования. Таблицы для других толщин и металлов, частоту колебаний и газ — в статье «Настройка лазерной сварки».
Цифры у разных производителей расходятся. Для оцинковки около 1 мм в тех же программах задано 250 Вт, около 1,6 мм — 400 Вт, около 2 мм — 500 Вт (ссылка на источник), то есть примерно вдвое меньше, чем в таблице SLS Fiber 1500. Это разные лазерные источники и головы, поэтому любую таблицу считайте стартом, а мощность проверяйте на пробном шве. Прожог на первом шве обычно значит, что мощность велика для толщины или пистолет задержался на месте, — причины по признакам разобраны в статье «Проблемы лазерной сварки».
Как собрать стык, чтобы тонкий лист не прожгло?
Сварка тонкого листа начинается со сборки: брак здесь чаще рождается у стола, чем под лучом. В статье для канадского сварочного бюро CWB приведено правило: зазор между деталями — не больше 10 % толщины самой тонкой из них. На листе 0,5 мм это около 0,05 мм, то есть стык практически без щели. Отсюда несколько привычек:
- Ровная кромка. Лист после лазерной резки или гильотины собирается плотнее, чем после болгарки.
- Прижим по всей длине. Струбцины, магнитные угольники, кондуктор. Массивная плита под швом заодно отводит тепло от листа.
- Без щели — без проволоки. Если зазор больше допуска, его заполняют присадкой; когда она нужна и какой диаметр брать, читайте в статье «Лазерная сварка с проволокой и без». Как SLS Fiber варит стык с большим зазором, видно в видео RAYMARK.
Как прихватывать и в каком порядке варить тонкий лист?
Прихватки держат зазор, пока идёт основной шов. В том же институте сварки советуют продумать их число, длину и шаг: если прихваток мало, стык по ходу сварки постепенно сходится (ссылка на источник). Там же описаны три порядка прихватки: подряд от края до края с прижимом листов, с одного конца и дальше обратноступенчато или с середины к краям обратноступенчато.
Длинный шов на листе тоже не ведут одним заходом от края до края. Помогают два приёма (ссылка на источник):
- обратноступенчатая сварка — короткие участки, каждый из которых варят навстречу общему направлению шва;
- сварка вразброс — короткие участки в заранее выбранном порядке по всей длине, чтобы тепло не копилось в одном месте.
И ещё два правила: шов не делают больше, чем нужно по чертежу, и варят без лишних пауз между проходами. Как выглядит шов на стали толщиной 1 мм, показано в видео RAYMARK.
Чем сварка оцинковки лазером отличается от сварки чёрной стали?
Цинк испаряется раньше, чем плавится сталь, и под лучом всегда идёт пар. Почему пары цинка дают поры и брызги, разобрано в статье «Проблемы лазерной сварки». Для сборки важнее другое: куда этому пару уйти. В стыковом и угловом шве у пара есть выход наружу, и по таблице SLS Fiber режим для оцинковки почти не отличается от режима для углеродистой стали — разница в дыме и в чистоте шва. В нахлёсте пар заперт между листами: он прорывается через ванну и временами выбрасывает жидкий металл из шва (Journal of Laser Applications, 2007). Поэтому на оцинковке выбор соединения важнее, чем на любом другом листе. Что из оцинкованных панелей можно варить лазером на кузове автомобиля, а что только способом из руководства автопроизводителя, — в статье «Лазерная сварка кузова автомобиля».
Какой зазор оставить в нахлёсте для выхода паров цинка?
Нахлёст оцинкованных листов варят с маленьким, но обязательным зазором. Исследователи, изучавшие лазерную сварку оцинкованных листов 1,4 и 1,8 мм, пишут в журнале Metals (2016): зазор держат в пределах 10 % толщины верхнего листа, а для лазерной сварки оцинкованных листов нужен зазор от 0,05 до 0,3 мм, чтобы у паров цинка был канал наружу. Зазор больше 0,3 мм авторы называют уже большим.
В мастерской этот зазор делают просто:
- прокладка из полоски фольги или калиброванной ленты между листами по краю;
- выдавки или насечки на одном из листов, которые держат щель после прижима;
- кондуктор, который фиксирует листы с зазором, а не прижимает их вплотную.
Если конструкция позволяет, нахлёст меняют на стык, угловой шов или шов по кромке нахлёста: там цинку есть куда уйти.
Какой газ и проволоку брать для оцинковки?
В сводной таблице режимов SLS Fiber для оцинкованного листа стоят азот или аргон, а подачу проволоки для оцинковки подбирают на образце. Программы IPG для оцинковки идут на азоте. Производитель лазерных источников Maxphotonics в руководстве к ручным аппаратам MA1 ставит аргон для всех металлов, кроме нержавейки, а в таблице сварки с подачей для оцинкованного листа 1–2 мм указывает проволоку из нержавеющей стали диаметром 0,8–1,0 мм (с. 64–65). Чем азот отличается от аргона на разных металлах — в статье «Газ для лазерной сварки».
Чем опасен дым при сварке оцинковки и какая нужна вытяжка?
В дыме над оцинковкой много оксида цинка. Американский институт охраны труда NIOSH рекомендует держать дым оксида цинка в воздухе не выше 5 мг/м³ в среднем за рабочий день и 10 мг/м³ за 15 минут, а перебор вызывает литейную (металлическую) лихорадку: озноб, ломоту в мышцах, тошноту, жар, сухость в горле и кашель (ссылка на источник). Признаки похожи на простуду, поэтому связь со сваркой оцинковки легко пропустить.
Американский регулятор охраны труда OSHA требует при сварке металла с цинковым покрытием в помещении местную вытяжку, а в тесном пространстве — правила для замкнутых объёмов. Подвижную воронку ставят как можно ближе к шву, и воздух у шва должен идти к ней со скоростью не меньше 30 м/мин, даже когда воронка на самом дальнем расстоянии. Для узкой щелевой воронки шириной 7,6 см регулятор задаёт такой минимальный расход:
Расход растёт в четыре раза, когда воронка отходит от шва с 10–15 до 25–30 см, поэтому её держат рядом и переставляют по ходу шва. Вытяжку подключают при пусконаладке аппарата, вместе с чиллером.
Что будет с антикоррозионной защитой шва и как её восстановить?
Луч выжигает цинк узкой полосой вдоль шва, и чем меньше тепла ушло в лист, тем она уже. Но голая сталь остаётся всегда, и на уличных ограждениях и кровельных изделиях её закрывают.
Американская ассоциация оцинковщиков AGA советует сначала убрать с места сварки брызги, шлак и острые края, зачистить до чистого металла, обеспечить сухую и чистую поверхность и только потом восстанавливать покрытие одним из трёх способов американского стандарта ASTM A780: цинкосодержащей краской, газотермическим напылением цинка или цинковым припоем.
В России ремонт цинкового покрытия описывает ГОСТ 9.307-2021 (п. 4.5.4). Он написан для изделий, оцинкованных горячим способом после изготовления, а не для рулонной оцинковки, поэтому для листа это ориентир по способам и толщинам. Для таких изделий ремонт допускается, если участки без покрытия занимают не больше 0,5 % поверхности изделия и каждый — не больше 10 см². Стандарт рекомендует такие способы и толщины:
- газотермическое или «холодное» газодинамическое напыление цинка — от 120 мкм;
- не меньше двух слоёв краски с цинком не менее 95 % по массе сухой плёнки — от 100 мкм.
Отремонтированный участок должен защищать сталь так же, как цинк, — жертвуя собой. Обычная грунтовка без цинка этого не делает.
Что опасно при сварке тонкого и оцинкованного листа?
SLS Fiber по паспорту — лазерное изделие класса 4 по ГОСТ IEC 60825-1-2023; класс конкретного аппарата указан в его паспорте. У тонкого и оцинкованного листа здесь свои риски:
- Блестящий цинк и полированный лист отражают луч. Отражение уходит в сторону, поэтому очки нужны не только сварщику, но и всем рядом, а зону сварки ограждают. Как подобрать очки под длину волны аппарата, читайте в статье «Очки для лазерной сварки».
- Пары цинка. Вытяжка у шва, а не общая вентиляция цеха; при недомогании после смены на оцинковке — к врачу и с рассказом, что варили.
- Тонкий лист быстро греется целиком. Деталь горячая далеко от шва: работают в перчатках, а горючее убирают от места сварки.
Как проверить режим на своём металле до покупки?
Ручные аппараты SLS Fiber выпускаются мощностью от 500 до 6000 Вт; модели до 2 кВт работают от сети 220 В, 3 кВт — от 380 В. По таблице SLS Fiber лист и оцинковку 1–2 мм варят на 400–1000 Вт, это в пределах младших моделей; какую мощность брать под свои толщины и запас на будущее, лучше решить на образцах.
В демозале RAYMARK — Москва, ул. 4-я Магистральная, д. 5, стр. 3, по будням с 09:00 до 18:00 — пробный шов на вашем листе и вашей оцинковке сварят бесплатно, срок подготовки образцов — 1 день. После поставки пусконаладка занимает 15–20 минут, инженеры обучают оператора, а если поменялся металл, настройки подскажут по телефону круглосуточно. Гарантия на аппарат — до 5 лет.
Частые вопросы
Можно ли варить лазером металл тоньше 1 мм?
Да, но в таблицах SLS Fiber самая тонкая строка — 1,0 мм. Для металла тоньше 0,8 мм снижают рабочий цикл ШИМ и мощность и подбирают режим на обрезке того же листа.
Ведёт ли тонкий лист после лазерной сварки?
Меньше, чем после дуги: луч греет узкую полосу, и в лист уходит немного тепла. Но тонкий лист всё равно может выгнуться от усадки шва, поэтому его прижимают, часто прихватывают и длинный шов варят короткими участками.
Можно ли варить оцинковку лазером без зачистки цинка?
Да. В стыковом и угловом шве пары цинка уходят наружу. Во внахлёсточном соединении между листами оставляют зазор 0,05–0,3 мм, иначе пар прорывается через ванну и даёт поры.
Нужна ли вытяжка, когда идёт лазерная сварка оцинковки?
Да. Дым оксида цинка вызывает литейную лихорадку. Нужна местная вытяжка с воронкой как можно ближе к шву, а не только общая вентиляция цеха.
Чем закрыть шов на оцинковке после сварки?
Зачистить брызги и окалину и нанести цинкосодержащую краску или напылить цинк. Для изделий горячего цинкования ГОСТ 9.307-2021 рекомендует краску с цинком не менее 95 % в сухой плёнке, не меньше двух слоёв и 100 мкм, для напыления — 120 мкм.
Тонкий лист и оцинковку лучше один раз проверить на своём металле, чем подбирать режим на готовых деталях. Пробный шов на вашем листе и оцинковке сделают в демозале RAYMARK бесплатно за день: по нему видно, как ведёт себя металл и какая модель SLS Fiber вам нужна. Сварить пробный шов →
Источники
- RAYMARK. Руководство по эксплуатации установки лазерной сварки SLS Fiber; справочные таблицы параметров SLS Fiber 1000, 1500, 2000 и 3000 Вт. raymark.ru
- TWI. What are the main types of distortion? FAQ. twi-global.com
- TWI. What are the benefits of using lasers for welding? FAQ. twi-global.com
- TWI. How can tack welding be used to minimise distortion? FAQ. twi-global.com
- TWI. Distortion control — prevention by fabrication techniques. Job Knowledge 36. twi-global.com
- M. J. Pates. How is laser welding different from TIG (GTAW) or MIG (GMAW) welding? CWB Group. cwbgroup.org
- IPG Photonics. LightWELD 1500 XR. Welding & Cleaning Programs for Steel, Titanium, Nickel Alloys. PDF
- Maxphotonics. MA1 Series Handheld Laser Welding Machine. Instruction Manual, Rev. V1.0, 2023. expressweldcare.co.uk
- X. Li, S. Lawson, Y. Zhou, F. Goodwin. Novel technique for laser lap welding of zinc coated sheet steels. Journal of Laser Applications, 2007, 19(4). uwaterloo.ca
- R. Oh, D. Y. Kim, D. Ceglarek. The Effects of Laser Welding Direction on Joint Quality for Non-Uniform Part-to-Part Gaps. Metals, 2016, 6(8), 184. mdpi.com
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. Zinc oxide. cdc.gov
- OSHA. 29 CFR 1910.252 Welding, cutting and brazing: general requirements. osha.gov
- American Galvanizers Association. Step-by-step recoating after welding galvanized steel components, 2026. galvanizeit.org
- ГОСТ 9.307-2021 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия цинковые горячие. Общие требования и методы контроля». meganorm.ru
- ГОСТ IEC 60825-1-2023 «Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 1. Классификация оборудования и требования». meganorm.ru
- RAYMARK. Видео «Лазерная сварка миллиметровой стали SLS Fiber» и «Большие зазоры не проблема для аппарата SLS Fiber». youtube.com, youtube.com
