Сегодня для построения систем отопления используются разные методы – пайка полипропиленовых труб, фитиновое соединение металлопластиковых труб, резьбовое соединение труб из металла.
Но, несмотря на использование новых технологий, металл по-прежнему остается востребованным, поэтому и применяется сварка труб отопления электросваркой.
Для профессиональных сварщиков нет особой разницы, с каким материалом работать, а вот для тех, кто только решается попробовать себя в роли сварщика стоит внимательно изучить все тонкости работы в этой профессии.
Сварка труб отопления: технология соединения металлических труб
На сегодняшний момент широко используется две технологии сварки – сварка труб отопления электросваркой и соединение при помощи газосварки. Первая использует для работы электрический ток, во втором случае делается нагрев и расплавление металла при помощи пламени газовой горелки.
Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки
Сварка металлических труб отопления при помощи электросварки осуществляется с помощью сварочного аппарата, подключаемого к электрической сети.
В основе большинства таких устройств лежит принцип плавления металлического стержня электрода в среде защитных газов под действием электрического тока большой силы. Этот метод менее опасный, чем газосварка поскольку в работе не используется летучий огнеопасный газ и открытое пламя.
С другой стороны, сварка отопления электросварочным методом требует наличия определенного опыта работы и знания основ сварочного дела.
Принцип соединения металлов электросваркой заключается в создании в месте стыка деталей электрической дуги, от которой происходит плавление металлического стержня электрода.
Перед началом работ к соединяемым деталям подключается отрицательный вывод сварочного аппарата. В положительный вывод берется электрод. После включения питания в аппарате происходит преобразование электрического тока высокого напряжения в ток низкого напряжения, но при этом возрастает сила тока. Когда электрод касается поверхности металла труб, возникает электрическая дуга. Под ее действием происходит розжиг металлического стержня электрода – его сердцевина начинает плавиться, а обмазка под действием высокой температуры гореть. Это пламя выжигает кислород в непосредственной близости электрической дуги, что позволяет создать сварочную ванну из расплавленного металла. Металл электрода, расплавляясь, плавит и края металла, создавая прочный металлический шов. Проводя электродом по месту соединения отрезков труб, постепенно формируется сварной шов. Спустя буквально 2-3 минуты после наложения шва металл в месте сварки остывает до 300-400 градусов, а через 15-20 минут до шва уже можно дотронуться рукой.
При кажущейся простоте технологии сварка труб отопления дело очень кропотливое, без достаточного опыта сделать нормальный шов очень трудно.
Дело в том, что электрод касается металла только при розжиге дуги, в дальнейшем он отрывается от металла и держится на определенном расстоянии, так, чтобы металл электрода плавился в сварочной ванне – области жидкого металла.
Кроме того, сварщик не проводит по месту соединения строго прямой шов, движение кончика электрода напоминает что-то похожее на урок каллиграфии, когда ученики в специальных тетрадях прописях пишут специальные упражнения – завитки, зигзаги, сложные и простые линии, напоминающие волны.
Разновидности сварных швов и соединений труб
В теории сварки и резки металла при помощи электродуговой сварки используется несколько видов сварных соединений, различающихся между собой в зависимости от положения электрода.
Для начинающего сварщика достаточно знать три основных типов соединений деталей:
- Прямое
- Угловое;
- Внахлест.
Прямое соединение подразумевает расположение деталей друг против друга с минимальным зазором между ними. Кстати, как отмечают профессионалы, мастерство заключается не в том, чтобы соединить трубы с большим зазором, а как раз, чтобы соединить поверхности таким образом, чтобы между ними был минимальный зазор.
Угловая сварка подразумевает соединение деталей находящихся под углом друг к другу. Такое соединение встречается в месте врезки трубы меньшего диаметра в трубу большего. Здесь соединяемые поверхности находятся под углом друг к другу.
Сварка внахлест делается, когда детали накладываются друг на друга. Сварка металлических труб отопления делается с применением различных пространственных положений шва – горизонтального, вертикального, потолочного или нижнего.
Горизонтальное расположение имеет свиду нахождение свариваемого объекта в горизонтальной плоскости, при этом электрод двигается подобно острию карандаша на листе бумаги, который лежит на столе. Здесь все предельно просто.
С вертикальным швом намного сложнее – здесь электрод ведется не только вверх или вниз, но еще и вправо, и влево.
Самым сложным считается потолочный шов – здесь работа осуществляется с нижнего положения, сварщик находится под соединяемыми деталями. Правда, для таких типов работ существует и специальный инструмент – электрод, у которого при работе кончик напоминает кратер вулкана.
Обмазка при сгорании образует чашу, в которой находится расплавленный металл, более того, он не выплескивается и не выпадает во время работы.
Что касается приемов работы то стоит помнить, что в процессе соединения всех элементов сварка труб отопления проводится без их жесткой фиксации относительно основных конструкций дома, только в самом конце большие отрезки соединяются в единое целое, вот тогда и приходится варить в самых неудобных положениях.
Поэтому предварительно трубы рекомендуется сваривать большими отрезками, чтобы сократить количество потолочных швов до минимума. Кроме того, можно аккуратно согнуть электрод, чтобы получить возможность дотянуться до самой дальней и неудобной точки.
Какими электродами лучше варить трубы отопления: металлы, оборудование, инструкции
Что касается выбора электродов, то здесь стоит учитывать качества каждой марки, поскольку и диаметр стержня и марка оболочки сильно влияют на качество шва. Для работы используются:
- Марка С – электроды с целлюлозным покрытием. Основное назначение соединение ответственных швов на материале с большой толщиной металла;
- Марка RA – электроды рутилово-кислотные основной вид электродов для работы с металлическими трубами. Особенность этой марки заключается в быстром покрытии шва слоем шлака, который придется удалять.
- Марка RR – электроды для тонких и аккуратных работ. Марка позволяет получить почти ювелирный шов с небольшим слоем шлака, который легко снимается щеткой.
- Марка RC – рутилово-целлюлозные электроды универсального назначения. Они предназначены для сварки в любых положениях.
- Марка В – основные электроды универсального назначения для горизонтальных и вертикальных швов.
Подготовка труб к электросварке
- Зачистка поверхности края трубы. 15-20 мм от среза трубы поверхность должна быть зачищена от ржавчины, лакокрасочного покрытия, масляных пятен;
- Необходимо доработать срез – он должен быть максимально ровным, так легче будет сочленить части трубы.
- При использовании толстостенных труб на соединяемых концах рекомендуется сделать фаску не меньше чем на половину толщины металла.
Сварка труб отопления проводится в несколько слоев, это зависит от толщины металла. Профессионалы рекомендуют:
- При толщине стенки до 6 мм наложить 2 слоя;
- При толщине больше 6 и до 12 мм рекомендуется снять фаску и сделать 3 слоя;
- При толщине стенки трубы больше 12 мм делается 4 сварных шва.
Профессионалы советуют при многослойном наложении швов первый шов накладывать методом ступенчатой наплавки – пройдя вперед 8-10 мм сделать обратный ход на 5-6 мм, после чего сделать снова участок длиной 8-10 мм.
При работе с большим диаметром труб делается сначала прихватка – в нескольких местах делается небольшой шов длиной 2-3 см, после чего делается сплошное сваривание стыка.
Важно помнить, что если будет сделана ошибка и обнаружится брак, то часть работы придется переделать. После прохождения полной длины окружности сварным швом делается отступ на 3-4 см и начинается наплавка второго слоя. Отступ необходим для того, чтобы исключить брак шва, в точке начала наплавки сразу нескольких слоев.
Описание процедуры сварки труб
Перед началом работ осуществляется подгонка всех элементов. При помощи болгарки выравниваются края отрезков. При помощи наждачного круга делается снятие фаски на ½ толщины металла трубы.
Для удобства работы сначала делается соединение угловых элементов с прямыми отрезками:
- Торцы элементов очищаются от ржавчины, пыли, масляных пятен.
- На ровной поверхности выкладывается отрезок и к нему стыкуется угловой элемент.
- В одной точке делается прихватка электродом на 4-5 мм. И мелом отмечается на наружной поверхности начало формирования шва.
- После того как прихватка остынет при помощи молотка несколькими ударами угловой элемент ставится на место. Дело в том, что наживляя детали, металл может повести, и элементы просто сдвинутся относительно друг друга. После остывания шва можно подкорректировать положение, максимально прижав элементы, друг к другу.
- После коррекции с противоположной стороны снова делается точечный шов. И снова проверяется положение деталей.
- После того как все элементы будут правильно расположены относительно друг друга, делается первый основной шов.
- После прохождения всей окружности дается время остыть шву, буквально через 2-3 минуты после окончания сваривания при помощи молотка делается отделение шлака и окалины от металла. Особенно тщательно осматриваются углубления и небольшие кратеры, именно в этих местах шлак может образовать отверстие в сварном шве.
- Если подозрительных мест не обнаружено от риски поставленной мелом отступается 2-4 см и начинается наплавка второго слоя. Движения в этом случае нужно делать зигзагообразные, чтобы наплавка закрывала справа и слева первый, основной шов.
- После того как будет сделано соединение обеих отрезков труб и угловых элементов делается установка их на место и соединение в одну конструкцию.
- При помощи подставок делается выравнивание отрезков. Подобно тому как наживлялись отрезки с уголками, делается наживка в 2- точках и этого шва.
- После того как будет проверена правильность установки делается наложение первого слоя напайки. При работе можно немного расширить отверстие в стене, чтобы уголковые элементы не мешали, а вся конструкция могла сделать полный оборот вокруг оси.
- Работа осуществляется небольшими отрезками с короткими перерывами для поворота конструкции.
- После наложения первого слоя делается очистка и проверка качества поверхности. Аналогично предыдущим соединениям делается напайка второго слоя сварного шва.
Несмотря на простоту операций в реальности многое зависит от опыта подобных работ. Профессионалы советуют в таких случаях не браться сразу за работу самому, а попросить опытного сварщика показать несколько приемов работы и внимательно понаблюдать за действиями наставника, такой урок может многому научить.
Электроды для сварки труб: какие лучше для нефтепроводов, газопроводов, отопления, водопроводных
На практике с потребностью сваривания металлических труб приходится сталкиваться довольно часто. К такой работе всегда необходимо относится с большой долей ответственности, особенно если это трубы для системы отопления, водопровода или систем с высоким давлением. Для сварки труб ВГП (водогазопроводных) требуются соответствующие сварочные материалы
При сваривании таких труб швы должны выдерживать максимальные нагрузки и одного мастерства здесь, конечно, будет недостаточно.
Для получения качественного, долговечного и прочного шва необходимо также применять и подходящие сварочное материалы, которые способны обеспечить необходимый шов, благодаря своему специальному составу.
На этой странице мы постараемся подробно расписать, какие какие электроды лучше для сварки труб.
Электроды для сварки трубопроводов высокого давления
Специалисты рекомендуют электроды для сварки трубопроводов высокого давления таких марок как: ОК 53.70 и ОК 74.70, компании ESAB, МР-3с.
Если трубы произведены из стали 20, то применяют тип Э42А УОНИ-13/45, а если в их изготовлении использовался металл ЗОХМА, 20ХЗМВФ подойдет ЭП-60, ЦЛ-19ХМ и ВСН-2.
Электроды МР-3с могут иметь синего или зеленого цвета обмазку. Они просты в использовании, дают возможность работать на низком токе, от аппарата, подключенного к обычной сети.
Электроды марки ОК 53.70 позволяют выполнить одностороннюю сварку магистральных сетей высокого давления и многих других подобных очень ответственных конструкций, в построении которых использовались малоуглеродистые стали.
Они покрыты специальным флюсом. Благодаря ему происходит выделение малого количества газов.
Низкое содержание примесей неметаллического происхождения позволяет добиться создания шва, отличающегося высокой пластичностью и хорошей ударной вязкостью.
Электроды для нефтепроводов
Сегодня широко используются трубные электроды для нефтепроводов иностранного производства, например, LB52U (Япония) и OK 53.70 Швеция. Есть много подобных им, разработанных и изготовленных на местных заводах. К ним можно отнести ЛЭЗ ЛБгп, это марка прошла испытания во ВНИИИСТе и получила сертификат НАКС. Они покрыты серой, углеродом, кремнием и марганцем. Выпускают их диаметром 2,5, 3 и 4 мм. Ими варят трубы, сделанные из низколегированного металла.
Производит их в основном Лосиноостровский электродный завод, ЛЭЗ. Их состав похож на тот, который делается для производства смеси, наносимой на основание практически любого электрода.
Но изменение пропорций серы, углерода, кремния и марганца позволили добиться просто отличного результата. Электроды ЛБгп предназначены для создания очень прочных швов.
Изделия диаметром 2,5 и 3 мм используются для сварки и ремонта корневого слоя трубы, а 3 и 4 мм для создания облицовочного слоя.
Электроды для газопровода
Чаще всего используются такие электроды для газопровода как ОК-46, ЛБ-52, УОНИ-13/55 и МТГ. У всех этих марок особый состав. УОНИ 13-55 сделаны с применением марганца, серы, углерода, фосфора и кремния. Марка ОК-46 считается универсальной. При ее создании используется рутиловое покрытие.
Ими хорошо варить широкие зазоры. Производят их и с использованием ильменита. Такие электроды можно расположить между кислыми и рутиловыми. Марка ОК-46, которая имеет условное обозначение E43 3 R 11, используется для сварки судовых металлов и углеродистых конструкций, труб.
Они отлично поджигаются, ими приятно работать.
Японская LB 52U марка отличается низким содержанием водорода, что позволяет добиться выполнения очень качественного шва. Такие электроды позволяют получить стабильную дугу, полное проплавление. На них нанесено основное покрытие.
Для создания качественного корневого шва поворотных и неповоротных мест соединения газопроводов, других конструкций ответственного назначения, сделанных из углеродистых, низкоуглеродистых, и низколегированных металлов, характеризующихся прочностью класса К60, можно применить марку электрода МТГ-01К.
Они создают стабильную дугу, удаление шлака легкое, разбрызгивание небольшое.
[ads-pc-2][ads-mob-2]
Электроды для сварки трубопроводов теплосети
Наиболее часто используются электроды для сварки трубопроводов теплосети следующих марок: Э42А, УОНИИ-13/45, диаметром 3 мм, для сварки труб, сделанных из углеродистых и низколегированных металлов типа У, имеющих толстое покрытие Д.
Подойдет и тип Э-09Х1МФ, марка ЦЛ-20, предназначенная для создания шва на легированном теплоустойчивом металле трубы. У них толстое покрытие типа Д.
Для соединения труб из нержавейки, углеродной, легированной стали рекомендуется применить марку ЦЛ-9.
У таких электродов основное покрытие, они отличаются низким содержанием водорода, за счет чего получается высококачественный шов.
ЦЛ-9 позволяют работать в любом пространственном положении. При работе с ними важно учесть то, что они образуют при горении токсичные ядовитые соединения фтора, а от них необходимо беречь дыхательную систему.
Коэффициент наплавки ЦЛ-9 11 г/Ач, для получения килограмма металла нужно использовать 1,7 кг электродов. Особенность работы ими состоит в том, чтобы создавать короткую дугу, при этом нужен ток постоянный, обратной полярности.
Это важно учесть при работе.
Трубопроводы пара и горячей воды, котлы и турбины сваривают маркой МР-3. Они сделаны из проволоки Св-08 и Св-08а, которая соответствует установленным стандартам и нормам. Они покрыты рутилом. У них коэффициент наплавки 8,5 г/Ач. Купить МР-3 можно диаметром 3-5 мм.
В зависимости от их толщины используется соответствующий ток. Напряжение может быть 80 – 140, 140 – 200, 160 – 200 ампер. Сварщик должен выбрать при работе ими позицию углом назад. Ему необходимо наклонить электрод в сторону наплавления.
Рекомендуется применять короткую и среднюю длину дуги.
[ads-pc-3][ads-mob-3]
Электроды для сварки трубопроводов с водой
Чаще всего используются электроды для сварки трубопроводов с водой следующих марок: МН-5, МНЖ5, если труба медная, НЖ-13, если она сделана из нержавейки, МНЧ-2, если чугунная.
Для бытового инвертора и сварки черных труб можно купить МР-3с электроды. Они позволяют работать при низком токе. Ими хорошо варить трубы, сделанные из углеродистых и низколегированных металлов.
Основной водопровод, который обычно проложен под землей и к нему подключаются потребители в люках, делается из чугуна.
Для создания шва в нижнем, полу потолочном, вертикальном положениях лучше всего применить марку МНЧ-2. Для сварки серого и ковкого чугуна используется ОЗЧ-2.
Применяя марку ЦЧ-4 можно варить холодным и горячим методом. Этот электрод подходит только для нижнего положения.
Его особенность заключается в том, что можно приварить к чугуну вентиль, любое изделие, сделанное из других видов металла.
На заметку! Выбирать электрод для сварки водопровода необходимо покрытый обмазкой, которая будет защищать плавильную ванну от азота. Это важное условие. Если в шве будет содержаться кислород или азот в большом количестве, то его пластические свойства будут характеризоваться как слабые, прочность не будет соответствовать норме. Получить качественное соединение водопровода позволяют электроды с толстым покрытием.
Выбрать наиболее подходящий электрод для определенного вида работ можно руководствуясь указанными на упаковке данными.
В большинстве случаев подходит марка УОНИ, ОЗС, АНО, ЦУ-5, KOBELKO LB-52U, ESAB. Нержавеющие трубы водопроводные варят электродом ЦЛ-11, аналогом ESAB ОК 61.30.
Хорошо зарекомендовали себя Сычевский, Каменский, Уральский заводы изготовители электродов.
Какими электродами лучше всего варить профильную трубу
- Как варить профильные трубы
- Какими электродами варить профильную трубу
Какими электродами варить профильную трубу
Профильная труба чаще остального металлопроката используется для сварки теплиц, заборов и навесов. Небольшая стоимость и относительно лёгкий вес сделали этот вид трубы весьма популярным среди населения.
По этой причине многие хотят научиться варить, чтобы не нанимать частных мастеров. Куда проще и дешевле самостоятельно сварить забор из профильной трубы инвертором. И если вы до сих пор в раздумьях, получится у вас или нет, то можете даже не сомневаться.
Инверторная сварка — дело не хитрое, тем более, если к конструкциям не предъявляются какие-либо высокие требования. В данной статье мы рассмотрим, какими электродами варить профильную трубу.
Как варить профильные трубы
Толщина стенок профильной трубы может быть разной, но чаще всего используется труба 2 мм. В результате этого и возникают сложности у начинающих сварщиков, которые допускают ряд ошибок при сварке.
Чтобы не прожигать профильные трубы толщиной 2 мм, достаточно запомнить несколько правил:
- Используйте для сварки электроды до 2 мм. Если вы уже умеете варить, то можно попробовать и «тройку»;
- Варите трубы в один проход;
- Правильно настройте сварочный ток. Для электродов 2 мм, сила тока должна быть не более 60 Ампер. При этом всегда учитывайте рабочее напряжение сети, если оно заниженное, то силу сварочного тока следует увеличить;
- Не задерживайте электрод долго над металлом, в таком случае можно его прожечь. Всегда следует правильно выбирать скорость ведения электрода. По этой причине лучше сначала потренироваться в сварке на не нужном куске трубы.
Таким образом, используя вышеперечисленные правила, со сваркой профильной трубы 2 мм, проблем возникнуть не должно. Также многое зависит и от качества выбранных электродов.
Какими электродами варить профильную трубу
Профильная труба изготавливается из низколегированной и углеродистой стали. Соответственно электроды для сварки должны быть похожими по составу наплавленного металла.
Для сварки профильной трубы лучше всего использовать следующие марки электродов:
МР-3С — рутиловые электроды, которые наилучшим образом подходят для сварки начинающим сварщикам. Помимо создания высокого по качеству сварного шва, варить рутиловыми электродами проще, чем электродами, которые имеют основное покрытие.
ОЗС-12 — также электроды с рутиловым покрытием. В процессе наплавки покрытие данных электродов способно защитить сварочную ванну от попадания шлака. По качеству наплавленного металла электроды ОЗС-12 намного лучше, чем любые другие из ряда электродов с кислым покрытием.
УОНИ-13/55 — наиболее востребованные электроды с основным покрытием среди других марок. Варить электродами УОНИ-13/55 достаточно сложно, нужен навык. По этой причине, если вы только начинаете осваивать сварку, лучше отказаться от данной марки электродов, отдав предпочтение рутиловым электродам.
АНО-4 — еще одна популярная марка электродов, как среди начинающих сварщиков, так и профессионалов сварочного дела. Данные электроды применяются для сварки ответственных и рядовых конструкций, они обеспечивают высочайшее качество сварного шва.
Технология сварки труб электросваркой. Полезные рекомендации
20.03.2019
Бытует мнение, что сварка труб – это довольно простая технологическая операция, с которой способен справиться даже новичок.
Действительно, казалось бы, что тут сложного. Детали довольно большие, соединяемые поверхности хорошо подогнаны друг к другу и обработаны, материал качественный. На первый взгляд, есть все необходимое для формирования эстетичного и прочного шва!
На практике, однако, выходит совершенно иначе. Процесс этот довольно труден, в особенности, если речь идет о формировании полноценного трубопровода, работающего под давлением. К работе с его сегментами привлекают лучших специалистов.
Почему так происходит? Как выполнить сварку с высоким качеством, не обладая значительным опытом? Каких советов и рекомендаций стоит придерживаться?
Основная технология
Наиболее распространенной и востребованной методикой является электродуговая сварка.
Да, у нее есть альтернативы в виде газовой сварки, но ее неоспоримые преимущества заключаются в простоте, минимальном наборе оборудования и результате, соответствующем самым строгим стандартам.
Даже при конструировании магистральных трубопроводов используется именно этот метод. Чтобы добиться высокого качества, необходимо отнестись к работе со всей ответственностью.
Выбор электродов
Соединение сегментов стальных трубопроводов должно вестись при помощи качественных расходных элементов, иначе вряд ли удастся достичь хорошего результата.
Например, если речь идет о выборе электродов, то лучшими считаются следующие модели:
- АНО-21, АНО-24 и МР-3. Функционируют на переменных токах. Допускается работа даже при мокрой обмазке. Стоимость изделий невысока, что объясняет их востребованность в быту, они идеально подходят для того, чтобы соединить конструктивные элементы ворот, теплиц и других конструкций небольшой массы, не испытывающих высоких нагрузок. Работа с трубопроводами, транспортировка среды в которых ведется под значительным давлением, не допускается.
- УОНИ. Качество сердечников заслуживает лестных отзывов даже со стороны профессиональных сварщиков, но они имеют минус – работа не может вестись с высокой скоростью. Необходимо постоянно следить за стабильностью дуги, шов наплавляется постепенно, так что у работника должен иметься определенный опыт взаимодействия с классическими электродами АНО и МР.
- Отлично для металлических труб подходят электроды LB-52U. Это японская разработка. Именно ей отдают предпочтение при реализации крупных проектов. Они формируют ровную и стабильную дугу, получаемый шов сочетает в себе прочность и эстетичность. Минус – довольно высокая стоимость, но подходят они и специалистам, и новичкам.
Посмотрите видео по теме, какие электроды использовать для сварки труб:
Основные методы
Соединение может выполняться одним из следующих способов:
- Встык, когда соединяемые трубы размещаются друг напротив друга. Наиболее распространенный вариант, отличающийся относительной простотой реализации. Впрочем, и он характеризуется определенными сложностями. Первый момент – работу лучше вести снизу. Второй момент – необходимо тщательно проваривать металл, чтобы глубина провара соответствовала толщине стенки.
- Внахлест. Данный метод ориентирован на соединение элементов, изначально различающихся по диаметру, либо сегментов, один из которых развальцован, то есть его диаметр увеличен намеренно, методом механического воздействия.
- Тавровое соединение выполняется под 90-градусным углом.
- Угловое соединение предполагает, что угол между соединяемыми отрезками менее 90 градусов.
Полезные рекомендации
Перед тем, как варить трубы электросваркой, стоит запомнить ряд советов, следование которым упростит процесс, а также улучшить качество конечного результата:
- Если соединение осуществляется стыковым или тавровым методом, то лучше всего показывают себя электроды, диаметр которых варьируется от 2 до 3 миллиметров.
- Рекомендуемая сила тока – от 80 до 100 ампер, исключение составляет только сварка внахлест, когда ее рекомендуется увеличить до 120 ампер.
- При заполнении сварочного шва нужно ориентироваться на то, чтобы подъем металла над плоскостью элемента достигал 2-3 миллиметров.
- Если труба имеет в сечении не привычные овалы или круги, а профили, то есть прямоугольники и квадраты, то используется точечный способ ее соединения.
Суть его состоит в том, что изначально нужно сварить небольшой участок с одной из сторон. Далее – аналогичный участок на противоположной стороне, после – на оставшихся двух плоскостях. Только после этого труба сваривается окончательно.
Данный подход дает возможность исключить вероятность коробления изделия при повышении температуры, его геометрия остается стабильной.
Подготовительные операции
Окончательное качество стыковки зависит не только от профессионализма сварщика и использования “правильных” электродов, но и от того, насколько грамотно выполнена предварительная подготовка.
Заключается она в следующих операциях:
- Проверка соответствия геометрии соединяемых элементов выбранной технологии. Необходимо помнить, что толщина стенок должна быть идентичной, иначе не удастся полноценно проварить толстостенную трубу, а в случае работы с тонкостенным изделием, наоборот, увеличивается риск сквозного прожога.
- Не допускается наличие дефектов на свариваемых изделиях, будь то трещины, заломы или деформации. В процессе температурного расширения они могут превратиться в участки полного разрушения конструкции.
- Не допускаются геометрические отклонения среза. Его угол должен составлять 90 градусов, иначе сварочный шов окажется недостаточно прочным, возникнут проблемы с его формированием, что будет представлять угрозу разрушения всей конструкции.
- Кромки соединяемых труб необходимо зачистить до появления блестящей металлической поверхности, для чего применяется грубая наждачная бумага или специальная щетка. Минимальная протяженность зачищаемого участка – сантиметр от кромки.
- Удаляются жировые и другие загрязнения, следы краски и проявления коррозии. Наиболее эффективное средство удаления – химический растворитель.
В этом видео показывается, как подготовить кромки трубы под просвет с помощью болгарки:
Особенности процесса
Технология сварки труб предполагает следование следующим правилам:
- Шов должен быть беспрерывным, то есть заканчиваться в точке своего начала. Отрывы электрода от поверхности не допускается. Выполнить правило невозможно, если диаметр трубы слишком велик. В такой ситуации используется многослойная сварка. Число слоев нужно соотносить с толщиной стенок.
2 слоя соответствуют толщине менее 6 миллиметров, 3 – от 6 до 12, 4 – более 12. Перед нанесением последующих слоев нужно убедиться, что первый полностью остыл.
- Перед тем, как сварить две трубы, их нужно зафиксировать. Прихватка упростит работу, исключит поперечные и продольные перемещения, позволит сформировать ровный и прочный шов без лишних усилий.
- При толщине стенки трубы более 4 миллиметров допускается формирование коренного шва, основная особенность которого – заполнение области между соседними кромками на полную глубину. Альтернатива коренному шву – валковый аналог, который идентифицируется по 3-миллиметровому валику сверху шва.
- Проверка качества шва. Он простукивается молотком, что позволяет удалить включения шлака. После этого проводится визуальный осмотр, не допускаются трещины, участки с недостаточным проваром, сколы, выемки, прожоги.
Если по трубам будет транспортироваться жидкость или другая среда, находящаяся под давлением, то проводится тестовый запуск, позволяющий определить герметичность.
Сварка корня шва труб под просвет
Сваривать трубы на просвет умеет не каждый сварщик, даже с солидным опытом. Новичкам же эта работа кажется настолько сложной, что они и не пытаются браться за нее. На самом деле сварка на просвет не так сложна, как кажется со стороны. Просто нужно знать ее нюансы и особенности.
Что значит «сварка на просвет»
Свое название этот способ получил потому, что такое соединение труб проверяется методами радиографического контроля. При его проведении шов раньше просвечивали рентгеновскими лучами для выявления изъянов.
Сейчас для контроля применяются ультразвуковые аппараты. Однако чаще под термином «сварка на просвет» подразумевается соединение труб с зазором между ними. Соединяемые отрезки труб именуют катушками.
Такой способ также называют сваркой под просвет.
Подготовительные работы
Прежде чем варить трубу необходимо подготовить металл в зоне стыка. Торцы должны быть отрезаны ровно, иначе наложить надежный шов будет затруднительно. С кромок снимаются фаски, чтобы угол между ними был 65 — 70˚.
Поверхности на расстоянии не менее 3 см от торцов зачищаются шлифовальной машинкой или металлической щеткой до блеска снаружи и изнутри. Участки, изменившие цвет после обработки шлифмашинкой удаляются. Заусенцы убираются напильником.
Острые края кромок притупляются до 2 мм, иначе они быстро расплавятся. Затем поверхности обезжириваются ацетоном.
Не менее важна и подготовка электродов. Их, перед началом работы, прокаливают в печи при температуре 380 — 400˚C в течение двух часов. Для продолжительного хранения электроды кладут в специальный пенал, в котором поддерживается температура на уровне 80˚С.
Контейнер для этой цели можно изготовить самостоятельно из трубы ППУ. Когда нет возможности длительного прокаливания, электроды сушат горелкой в течение полутора минут слабым пламенем. Такой метод запрещен правилами, но в аварийной ситуации выбирать не приходится.
Поскольку покрытие электродов быстро высыхает и опять набирает влагу, сушить более двух штук одновременно не следует.
Стыковка труб
Чтобы исключить смещение заготовок относительно друг друга катушки укладываются на уголке или швеллере. В идеале несовпадение должно равняться нулю, так как даже расхождение в 1 мм, разрешенное правилами, приводит к непровару. Зазор, в зависимости от толщины стенок, устанавливается в пределах 2 — 3 мм.
В повседневной практике для этого между торцами труб вставляют электрод подходящего диаметра. При толщине стенок от 10 мм величина зазора выставляется 3 мм. При стыковке также нужно учитывать погрешность, которая возникает при прихватке из-за нагрева металла в ее точках.
Возникающие термические напряжения стягивают трубы, поэтому зазор увеличивают на несколько десятых долей миллиметра.
Правильная подготовка и стыковка труб
Процесс стыковки упрощается, если использовать центратор. Он обеспечит точное совмещение осей труб и неизменность их положения во время сварки. Обычно применяют наружный центратор, но лучше выбрать внутренний, так как он исправляет нарушения формы, например, овальность торцов труб.
Настройка режима сварочного аппарата
Для сварки трубы под просвет рекомендуется использовать сварочный аппарат постоянного тока. Работа проводится в режиме прямой полярности, когда электрод подключен к плюсу, а труба к минусу.
Величина сварочного тока устанавливается в зависимости от толщины стенок трубы и диаметра электродов. Точное его значение в каждом случае подбирается опытным путем.
Однако независимо от размера труб создание корня сварного шва проводится электродами диаметром 2,5 мм при минимально возможном токе. Попытки использования тройки для ускорения процесса кончаются плачевно.
Температура и особенности плавления свинца
Оптимальную величину сварочного тока подбирают на какой-либо металлической поверхности. Для начала выставляется 50 — 60 ампер. Если при опробовании дуга стабильна, нужно без усилия коснуться поверхности расплавленного металла кончиком электрода — он не должен прилипать. Сбавляя ток, подбирается его максимально малое значение, при котором дуга горит стабильно.
Процесс сварки
Прихватка
Сварку трубы под просвет начинают с прихватки в нескольких точках. Их количество зависит от диаметра заготовок, но не менее четырех с шагом 90˚.
После создания первой точки положение труб при необходимости корректируется. Прихватка должна надежно скрепить заготовки между собой. После сварки всех точек стык еще раз зачищается.
Обнаруженные поры и плохо проваренные места удаляются, так как они в дальнейшем станут причиной брака.
Корень шва
Сварку удобней проводить, если прихваченные трубы будут находиться в полупотолочном положении. Это обеспечит свободный доступ к стыку. На нижней части соединения наносится отметка.
Отступив от нее 1 — 3 см начинают сварку корня шва под просвет. Дуга зажигается на фаске или ее внешнем краю, но не на поверхности трубы. На потолочной части стыка кончик электрода находится в зазоре с постепенным движением вверх.
Для формирования обратного валика дуга должна гореть внутри трубы.
При движении электрода без поперечных отклонений нужно следить, чтобы оплавлялись обе кромки. Если плавится только одна сторона, следует остановиться и повторить проход.
Горение дуги снаружи означает, что стык стянулся. Его можно прорезать большим током, но предпочтительней аккуратно расширить болгаркой.
Если наплавляемый корневой шов провисает, значит, завышен сварочный ток или электрод движется медленно.
Если представить торец трубы в виде циферблата часов, то при выходе на 40 минут электрод начинают раскачивать на половину диаметра между кромками. В результате образуется технологическое окно, через которое можно следить за формированием внутреннего валика.
При сварке тонкостенных труб небольшого диаметра оно только намечается, но не стоит проплавлять на этом месте сквозную дыру.
Электрод продвигается без колебательных движений, меняется только положение держака, чтобы обеспечить стабильность дуги при минимальном токе.
Технология сварки газовых труб
После выхода на 50 минут держатель отклоняется от себя, чтобы дуга горела на краю валика. Продавливать электрод внутрь трубы как на потолке не надо, так как могут получиться прожоги. Чтобы внутренний валик получился ровным, прихватка при подходе к ней шва срезается, края развальцовываются. С готового корня сбивается шлак, металл зачищается до блеска металлической щеткой.
Заполнение
Заполнение выемки, образовавшейся после проведения предыдущей операции, выполняется короткой дугой. Для плавления кромок электрод ведется по краям сварочной ванны.
При работе нужно следить за появлением стартовых пор, которые образуются при розжиге дуги во время сварки на ветру. Их зашлифовывают под нуль болгаркой.
Опытные сварщики накладывают дополнительный шов сверху и снизу стыка, не касаясь вертикали.
Облицовка
В заключение на зачищенное заполнение накладывается облицовочный шов. Его выполняют равномерными по амплитуде колебательными движениями без резких рывков, следя за тем, чтобы дуга не выходила за пределы сварочной ванны.
Чтобы шов не проваливался посередине, электрод на краткие мгновения задерживается на кромках. Если он получается излишне чешуйчатым, добавляется сварочный ток. После завершения сварки со шва удаляется шлак, утолщения, образовавшиеся в местах розжига дуги, зашлифовываются.
Поверхность возле стыка очищается только металлической щеткой.
Какие могут возникнуть дефекты при сварке
Самым большим дефектом при проведении сварки считается непровар. Сварщики, у которых случаются такие огрехи, не допускаются к работе на трубопроводах. Неаккуратность швов и их провисание, а также другие мелкие дефекты случаются при нарушении технологии сварки. Для их предотвращения работа должна выполняться с соблюдением следующих условий:
- сварка выполняется короткой дугой на минимальном токе;
- отрыв электрода допускается только при замене;
- тщательный подбор тока;
- правильная подготовка труб;
- проведение работы прокаленными электродами;
- место сварки должно быть защищено от ветра и осадков;
- использование качественного оборудования и электродов.
При освоении этого вида сварки главное научиться наплавлять корень шва. Для тренировки можно взять две металлические пластины толщиной 10 мм и прихватить с зазором, не забывая о подготовке стыка. Закрепляя их под разными углами, отрабатывают навыки сварки на просвет по горизонтали, вертикали, потолке.