Сварочные работы при монтаже сантехнических систем

Сварочные работы при монтаже сантехнических систем

Ручная дуговая сварка трубопроводов из низкоугле­родистой, низколегированной стали и чугуна. Сварка трубопрово­дов имеет свои особенности, обусловленные тем, что эти конструктивные элементы обычно работают под давлением, следствием чего являются высокие требования к качеству сва­рочных работ. Трубы под сварку выбирают по внутренним диа­метрам. В одну группу объединяют трубы, имеющие расхожде­ние по внутреннему диаметру до 1 %, но не более 2 мм. Концы труб под сварку разделывают и обрабатывают — обрезают, сни­мают фаски механическим способом (резцом, фрезой или аб­разивным кругом).

Трубы из низколегированных и низкоуглеродистых сталей могут быть обработаны газовой или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой кромок режущим или абразивным инструментом до удаления следов термической резки. Трубы тщательно очищают от попавших внутрь загрязнений (комьев грунта, грязи, камней и т.д.), после чего концы труб подготав­ливают к сварке. Торцы, скошенные кромки, а также приле­гающие к ним поверхности очищают от грязи, мас’ла и окали­ны. Перед сборкой необходимо проверить правильность под­готовки кромок и зачистить их до металлического блеска. Подготовка под сварку предусматривает выправку деформировавшихся при перевозке концов труб, проверку формы, со­стояния и совпадения кромок, трубы центрируются, проверя­ется правильность выставленных зазоров. При сборке стыков трубопроводов (или их секций) должно быть обеспечено пра­вильное фиксированное взаимное расположение стыкуемых труб и деталей, а также свободный доступ к выполнению сва­рочных работ.

Трубы больших диметров можно взаимно фиксировать при помощи стяжечных приспособлений. Трубы небольших диа­метров (до 100 мм включительно) собирают с прихваткой и с полным проваром корня коренного шва. Высота прихватки определяется толщиной стенок трубы и должна быть не менее 3 мм при толщине стенки до 10 мм и 5-8 мм при толщине стен­ки более 10 мм. Прихватку выполняют теми же электродами, которыми будут варить коренной шов. К качеству прихватки предъявляются те же требования, что и к основному сварному шву. Если при внешнем осмотре прихватки обнаружены поры и трещины, ее удаляют механическим способом. Допускается выполнять сборку труб из низкоуглеродистых и низколегиро­ванных сталей путем приваривания к ним технологических пластин или накладок, которые удаляют механическим спосо­бом по мере заполнения шва.

При сварке поворотных стыков ось трубы располагают го­ризонтально или вертикально. Если вращение стыка затрудне­но, то сварку выполняют в два поворота.

При сварке труб диаметром до 200 мм на стеллажах окруж­ность стыка разделяют на две равные части. Каждый слой шва начинают с нижней части, смещаясь от нижней точки трубы вверх на 20-30 мм. Конец шва следует перекрывать на 20-30 мм. Стыки труб диаметром от 200 до 500 мм при сварке на стеллажах разбивают на 3-4 участка и сваривают снизу вверх, поворачивая каждый участок, располагая его вертикаль­но. Второй слой заваривают участками, равными половине длины окружности, сначала с одной, а затем с другой стороны стыка снизу вверх. Последующие слои сваривают так же, как и второй слой, но с поворотом трубы на 180° или смещением на­чальной точки сварки на 50-60 мм от начала предыдущего слоя.

Свариваемость и свойства сварных соединений во многом определяются составом чугуна и его структурой. Чугуны разли­чают по форме содержащегося в нем графита. Физические свойства чугуна указывают в его маркировке. Так, индексом «СЧ» маркируют серый чугун, чаще всего применяемый для из­готовления конструкций. Механические свойства серому чугу­ну придает углерод, находящийся в несвязанном состоянии с кристаллами углерода пластинчатой формы.

Высокопрочный чугун маркируют индексом «ВЧ». Графит в этом виде чугуна имеет шаровидную форму за счет введения маг­ния. Ковкий чугун маркируется индексом «КЧ». Увеличение пла­стичности основного материала обусловлено длительным Отжи­гом чугуна, что придает графиту хлопьевидную форму и позволя­ет ему находиться в свободном состоянии. Белый чугун («БЧ») содержит углерод в виде химического соединения цементита, который придает чугуну высокую твердость и хрупкость, что огра­ничивает его применение в конструктивных целях.

Технологию, режимы и материалы сварки чугунных трубо­проводов подбирают в зависимости от вида чугуна и условий его эксплуатации. Сварку можно выполнять и холодным, и го­рячим методами. При сварке чугуна возможны такие дефекты, как охрупчивание сварного соединения и образование трещин вследствие остаточных напряжений и деформаций. Образова­ние на поверхности сварочной ванны тугоплавких оксидов способствует появлению непроваров. Для борьбы с этими яв­лениями применяют предварительный и сопутствующий по­догрев, обеспечивающий нужную структуру сварного соедине­ния. Процесс подготовки свариваемых поверхностей практически такой же, как в ранее рассмотренных вариантах, и включает в себя очистку деталей, разделку кромок и т.д. Для то­го чтобы в процессе сварки расплавленный металл не вытекал, сварку лучше выполнять в нижнем’ положении с формовкой сварочной ванны.

Сварку выполняют стальными, никелевыми, железно-нике­левыми, медно-никелевыми и медно-железными электродами.

Газовая сварка трубопроводов. Прокладка трубопроводов диа­метром до 100 мм редко обходится без сварки. При газовой сварке трубы сваривают стыковыми соединениями с выпук­лым швом. Выпуклость шва зависит от толщины стенки и обычно находится в пределах 1-3 мм. Трубы со стенками тол­щиной до 3 мм сваривают без скоса кромок, выдерживая стыкс зазором, равным половине толщины стенки трубы. При сварке труб с более толстыми стенками кромки разделывают, выпол­няя скос под углом 35-45°. Острые кромки притупляют, чтобы они не оплавлялись при сварке.

При сварке труб необходимо следить за тем, чтобы расплав­ленный металл не протекал во внутреннюю полость, что сни­жает сечение трубопровода. Сварку трубопроводов целесооб­разно вести поворотным методом, выдерживая нижнее поло­жение шва. Однако при монтажных работах это далеко не всегда возможно, поэтому сваривают потолочные и вертикаль­ные швы. Сварку начинают с одной из точек и выполняют че­тырьмя участками, разделяющими периметр трубы на четыре равные части. В труднодоступных местах, где нельзя прибли­зить горелку к сварочному шву, выполняют сварку «с козырь­ком». Для этого в трубе вырезают козырек, сваривают трудно­доступные места с внутренней стороны трубы, прикладывают козырек на место и заваривают остальные швы.

Сварка трубопроводов из легированных и разнородных сталей.

При изготовлении и монтаже технологических трубопроводов применяется свыше 40 марок легированных сталей. Обработка и сварка труб из этих сталей затруднены наличием легирующих элементов. Для получения сварного соединения хорошего ка­чества необходимо правильно выбрать вид и способ сварки, сварочные материалы, режимы сварки, а также термическую обработку (предварительный и сопутствующий подогрев, вы­сокий отпуск и отжиг после сварки и т.д.). При изготовлении и монтаже трубопроводов из легированной стали применяются ручная дуговая сварка, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, ручная и автоматическая аргонодуговая и полуавтоматическая и автоматическая в среде углекислого газа.

При ручной дуговой сварке труб из легированных сталей чис­ло слоев сварного шва зависит от толщины стенки трубы и рас­положения шва в пространстве. Первые два слоя накладыва­ются электродами диаметром 2,5-3 мм, последующие слои — электродами диаметром 4 мм. При сварке поворотных стыков сварочный ток равен 80-100 А для аустенитных электродов диаметром 3 мм и 100-120 А для электродов диаметром 4 мм; для перлитных электродов диаметром 3 и 4 мм — соответствен­но 100-120 А и 120-160 А. При сварке неповоротных стыков сила тока должна быть меньше примерно на 15 %. Сварка вы­полняется, как правило, постоянным током обратной поляр­ности при короткой дуге.

Режимы сварки поворотных стыков под флюсом подбирают­ся исходя из диаметра свариваемых труб, толщины их стенки и свойств свариваемых материалов. Сварка ведется на постоян­ном токе обратной полярности. У труб со стенками толщиной До 20 мм все слои шва должны свариваться на одном режиме. При толщине стенки труб более 20 мм после заполнения раз­делки скорость сварки уменьшают на 60-70 %. Коррозион­но-стойкие стали (хромоникелевые и хромистые) следует сва­ривать на минимальных режимах тока при максимально воз­можных скоростях. Диаметр сварочной проволоки при сварке под флюсом легированных сталей не должен превышать 2 мм. В качестве сварочного оборудования при сварке под флюсом применяются полуавтоматы серии ПШ (ПШ-5, ПШ-54 и др.) или автоматы ТС-17М, ТС-35 и др.

При аргонодуговой сварке неплавящимся электродом рацио­нально сваривать трубы с толщиной стенки до 2,5 мм. При руч­ной сварке диаметры вольфрамового электрода и присадочной сварочной проволоки должны примерно быть равны толщине стенки трубы (до 4 мм) или притуплению (при комбинирован­ной сварке). Сварочный ток (А) в этом случае будет равен 40 диаметрам неплавящегося электрода (мм). Сварка ведется на переменном и постоянном токе прямой полярности при помо­щи любой серийной сварочной горелки (например, типа АР).

Сварку плавящимся электродом рекомендуется использо­вать при толщине стенок трубы более 2,5 мм.

Для аргонодуговой сварки поворотных стыков труб применя­ют серийные автоматы с плавящимся электродом типа АСДП, АДПГ, АДСВ, полуавтоматы типа ПШП-10, ПДА-300 и др.

Сварка неповоротных стыков может осуществляться на ав­томатах типа АТВ, АТ, ТАМ, ОКА и других с неплавящимся электродом.

В среде углекислого газа могут свариваться хромоникеле­вые аустенитные стали (в основном жаропрочные), некоторые средне- и низколегированные стали. Сваривать трубы в среде углекислого газа можно автоматами типа ТСГ (например, ТСГ-7М) и полуавтоматами А-547У, ПДПГ-300, ПТВ, ПДПГ-500 плавящимся электродом диаметром 0,5-1,2 мм на постоянном токе обратной полярности.

При полуавтоматической сварке швы могут накладываться во всех пространственных положениях. При толщине стенок труб 4-8 мм и диаметре сварочной проволоки 0,8-1,2 мм сва­рочный ток (для поворотных стыков) составляет 90-130 А при напряжении 18-22 В для аустенитных сварочных проволок. При сварке неаустенитными проволоками сварочный ток на 10 % выше.

При сварке труб из легированных сталей любыми способа­ми необходимо учитывать следующие технологические особен­ности:

• трубы из перлитных, мартенситно-ферритных и мартенситных сталей должны свариваться без перерывов. При вынужденных перерывах обязательно обеспечивают медленное и равномер­ное охлаждение металла, изолируя его любыми термоизоляци­онными материалами. Свободные концы труб при сварке должны закрываться во избежание образования тяги воздуха;
• сваренные стыки труб должны остывать медленно;
• в трубах из аустенитных сталей перед сваркой каждого после­дующего слоя предыдущий слой
• в процессе сварки поверхность труб защищают от попадания брызг расплавленного металла любым надежным способом. По окончании сварки стыки труб очищаются от шлака, брызг и окалины. Запрещается наплавка клейма.

В практике современного строительства нередко осуществ­ляется сварка труб из разнородных сталей, при которой соеди­няют различные по составу и структурному состоянию стали или сталь и металл шва, различающиеся по структуре. Приме­нение аустенитных электродов для сварки неаустенитных ста­лей без последующей термической обработки допустимо при толщине стенок труб до 18 мм. Прихватка и сварка первых сло­ев, подварочного шва должны выполняться электродами диа­метром не более 3 мм. Сварку следует проводить на умеренных режимах сварочного тока: 60-80 А при диаметре электрода

2 мм, 100-120 А при диаметре электрода 4 мм на возможно ко­роткой длине дуги. Стали, кромки которых должны перед свар­кой подогреваться, необходимо медленно охлаждать после сварки, а также при вынужденных перерывах в работе.

Приварка фланцев к трубам. Плоские фланцы приваривают к трубам сварными швами двух видов. При давлении в трубо­проводе до 1 МПа фланцы приваривают без образования фас­ки на фланце (рисунок ниже, а). При этом высота шва составляет 5-10 мм в зависимости от диаметра трубы, а расстояние of тор­ца трубы до края фланца — на 1 мм больше.

Стальные плоские приварные фланцы

а — для труб с давлением среды 0,25-1 МПа; б — сдавлением 1,6-2,5 МПа

Приваривать фланцы к патрубкам рекомендуется в приспо­соблении, которое состоит из нижнего неподвижного фланца и верхнего, поворачивающегося на шарикоподшипнике.

Патрубок с прихваченным фланцем устанавливают на при­способлении. При образовании кратера сварщик плотно опи­рает электрод чехольчиком обмазки в стык свариваемых дета­лей, держа электрод с наклоном 40-45° к горизонтальной плоскости и плавно поворачивая верхний фланец левой рукой по мере плавления электрода. Электрод остается неподвиж­ным, а шов образуется за счет поворачивания свариваемых де­талей. Сварка производится непрерывно, без обрыва дуги. Та­ким же способом сваривают внутренний шов.

Сварка трубопроводов в условиях низких температур. При свар­ке трубопроводов в зимних условиях, когда температура на­ружного воздуха ниже -20 °С, необходимо выполнять следую­щие мероприятия. Перед стыкованием внутреннюю полость труб очищают от снега и льда, стыки труб тщательно просуши­вают. Место сварки защищают от ветра и снега.

Прихватку труб нужно производить особенно тщательно. Прихватку можно заменить сплошной проваркой коренного слоя шва. Ручную дуговую сварку стыков выполняют только электродами Э42А или Э50А с основным покрытием или Э42 с газозащитным покрытием. При дуговой электросварке при тем­пературе наружного воздуха ниже -10 °С на каждые 10 ° С пони­жения температуры силу тока увеличивают на 4-6 %. Исправле­ние дефектов швов при низких температурах производится только с применением газовой резки (выплавкой) дефектных мест и заваркой их по еще теплому или подогретому металлу.

Для работы на открытом воздухе при температуре ниже -25 °С рекомендуется применять дуговую сварку на постоянном токе или газовую сварку с газовыми генераторами, приспособ­ленными для работы при низких температурах. Во время свар­ки и при остывании стыков концы труб рекомендуется закры­вать инвентарными пробками.

При зимних наружных сварочных работах может возник­нуть необходимость предварительного подогрева, применение которого определяется маркой стали, ее толщиной и темпера­турой окружающей среды. Подогрев осуществляют газовыми горелками, нагревателями комбинированного действия, гиб­кими пальцевыми нагревателями, индукторами. При подогре­ве следует соблюдать равномерность нагрева сварочной зоны.

Сварка в строительстве трубопроводов

Транспортировку бытовым и промышленным потребителям воды, газа, нефтепродуктов все чаще производят по трубопроводам. Поэтому строительство таких инженерных сооружений становится все более востребованной сферой промышленности. Первоначально прокладку труб производили с использованием муфтовых резьбовых соединений. Однако для более надежной транспортировки жидких и газообразных продуктов стали применять трубы больших диаметров с особыми характеристиками. Это потребовало поиска наиболее прогрессивных способов сварки стыков трубопроводов. В этой задаче нужно обеспечить не только минимальное время выполнения монтажных работ, но и гарантировать максимальную герметичность сварных соединения. В связи с этим, применение дуговой сварки в строительстве трубопроводов позволяло эффективно справиться с решением такой задачи.

Классификация трубопроводов

Такие инженерные сооружения специалисты классифицируют по нескольким основным факторам:

По функциональному назначению:

Магистральные. Прокладываются для транспортировки различных веществ на значительные расстояния. Как правило, по ним перекачивают газ, нефть, воду. Непременно комплектуются насосными станциями.

Технологические. Используются в большинстве промышленных предприятий для обеспечения производственного оборудования необходимым для выполнения технологических процессов жидким и газообразным сырьем, таким как газ, пар, вода, определенные нефтепродукты, сжатый воздух. Также довольно часто такие трубопроводы задействуют для транспортировки изготовленной продукции.

Коммунально-сетевые. С их помощью обеспечивается подача горячей и холодной воды, пара к бытовым потребителям. Такие трубопроводы отличаются достаточно сложным монтажом, так как для их нормального функционирования необходимо множество изгибов, переходов, распределительных соединений.

Судовые и машинные. Их монтируют, как правило, на морских добывающих платформах и крупных судах.

Наземные и надземные. Для прокладки надземных требопроводов используют разнообразные балки, эстакады, опоры, позволяющие гарантированно удерживать трубы над поверхностью грунта.

Подземные. Укладываются в траншеях либо в специальных каналах.

Подводные. Прокладывают по дну озер, рек, морей.

Плавающие. С помощью специальных устройств удерживаются на поверхности воды.

По виду транспортируемого материала:

Газопроводы. Они могут быть как магистральными, так и коммунальными. На пути укладки такого типатрубопроводов обустраивают распределительные станции. Для строительства магистральных газопроводов применяют трубы диаметром до 1,5 метров. А для прокладки коммунальных газопроводов используют трубный металлопрокат с поперечным сечением до 2 дюймов.

Нефтепроводы. С помощью таких магистральных и коммунальных трубопроводов осуществляют доставку к перерабатывающим предприятиям как нефти, так и продуктов ее переработки. Их прокладывают не только наземным, но и подземным, и даже подводным способом.

Водопроводные. Как правило, это коммунальные системы для подачи холодной и горячей воды бытовым и промышленным потребителям. В последнее время все чаще их прокладывают с использованием металлопластиковых труб. Но иногда строят и магистральные.

Канализационные. С их помощью производят из зданий различного назначения отвод жидких хозяйственно-бытовых отходов.

По способности выдерживать определенное давление транспортируемого по трубам материала:

Низкого давления. Прокладываются для передачи жидких и газообразных веществ под давлением до 12 атмосфер.

Среднего давления. Для транспортировки разнообразных продуктов в жидком либо газообразном состоянии с давлением в диапазоне 12…25 атмосфер.

Высокого давления – гарантированно выдерживают давление больше 25 атмосфер. Традиционно это газовые и нефтяные магистральные трубопроводы.

Также трубопроводы могут строиться с учетом необходимости выдерживать определенные температуры, противостоять степени агрессивности передаваемых веществ.

Способы сварки трубопроводов

Магистральные трубопроводы для транспортировки разнообразных материалов сваривают чаще всего с применением дуговых методов сварки. Автоматическая электродуговая сварка под флюсом используется для выполнения больше 60% всех сварных стыков на магистральных трубопровожах. Такая технология наиболее эффективна при сварке поворотных стыков трубопроводов, имеющих диаметры в диапазоне 219…1420 мм.

Для выполнения сложных неповоротных стыков чаще всего пользуют ручную дуговую сварку. Такой способ соединения дает возможность выполнять сварочный процесс в различных пространственных положениях.

Большой популярностью при строительстве нефтепроводов и газопроводов пользуется механизированный способ сварки с применением порошковой проволоки, позволяющей получать правильную геометрию сварочного шва в различных пространсвенных положениях. Такая технология сварки трубопроводов дает возможность оптимизировать затраты на их строительство. Механизированный сварочный процесс позволяет повысить производительность и осуществлять сварку со скоростью 30…60 см/мин, а при ручной дуговой сварке этот показатель составляет около 10…20 см/мин .

Требования к подготовки трубы перед сваркой

Получить качественное неразъемное соединение можно лишь при условии хорошей подготовки торцев свариваемых труб. Традиционно для этого необходимо произвести следующие операции:

Выполняется правка торца каждого трубного изделия, подвергающегося сварке. В результате такой процедуры конец трубы должен иметь правильную круглую форму и перпендикулярную поферхность относительно продольной оси трубы. После транспортировки возможны деформации различной степени. Такой процесс правки и торцевания производят с использованием разнообразного механического, гидравлического, пневматического оборудования. При сварке труб большого диаметра также производят снятие фаски на торце перед сваркой. Это позволяет получить качественное проплавление и формирование геометрии сварного шва.

Произвести зачистку концов труб от ржавчины, масляных и других видов загрязнений. Получить сварочный стык с высокими механическими и прочностыми характеристиками можно лишь при сварке подготовленных чистых поверхностей свариваемого металла. Метод очистки в каждом конкретном случаем нужно подбирать с учетом вида загрязнения. Для удаления органических и маслянистых загрязнений применяют специальные обезжиривающие составы. С помощью стальных щеток либо абразивных кругов удаляют ржавчину и коррозионностойкие покрытия, изоляцию в случае их наличия.

После подготовки торцев труб и применяемых сварочного оборудвования можно приступать к монтажу трубопровода.

Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов

При монтаже магистралей, инженерных сетей часто используется сварка трубопроводов электродуговым или газовым оборудованием. Электросварка труб производится ручным методом и с применением полуавтоматов. Выбор присадки производится по марке стали трубного проката. Учитывая технологические особенности, трубопроводы низкого давления можно монтировать самостоятельно.

Виды водопроводов и правильная сварка труб

Для перемещения различных материалов и жидкостей используются разнообразные трубопроводы. В зависимости от предназначения они могут быть:

• технологическими;
• магистральными;
• промышленными;
• трубопроводами газоснабжения;
• водяными;
• канализационными.

Трубопроводы изготавливают из керамики, пластика, бетона и металлов.

Правильная сварка труб осуществляется одним из следующих способов:

Читайте также: Перечень необходимого оборудования для систем отопления. Балансировка отопительной системы

1. Механическим, при котором результат достигается за счет трения.
2. Термическим, в процессе которого материалы плавятся (газовая, плазменная, электродуговая сварка).
3. Термомеханическим, который выполняется стыковым контактным способом с помощью магнитоуправляемой дуги.

Типы сварки можно классифицировать по различным основаниям. Прежде чем приступить к обработке труб, следует выбрать наиболее подходящий способ. Теоретически любой из них подойдет для работы с трубами разного диаметра. Сваривать трубопроводы можно за счет давления (газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная сварка) или плавления (электродуговая и газовая). Чаще всего для правильной сварки стыков труб используют ручной или механизированный электродуговой метод.

Способы сваривания

При прокладке стальных трубопроводов используется несколько видов сварки. Можно выделить такие:

• газосварка для соединения трубопроводов внутридомовых магистралей из стальных труб небольшого диаметра;
• ручная электродуговая сварка (второй по популярности тип сварки стальных трубопроводов и конструкций из них);
• электрическая автоматическая или полуавтоматическая сварка;
• аргоновая сварка неплавящимся электродом для соединения стальных трубопроводов (применяется достаточно редко и только в заводских условиях).

Каждый из способов сварки имеет свои особенности. В некоторых случаях для стальных труб применяют резьбовое соединение. Однако оно менее надежно, особенно если речь идет о технологических магистралях.

Как подобрать электроды для правильной сварки труб

До того, как приступить к сварке труб отопления или любых других, необходимо запастись электродами. Их качество напрямую влияет на надежность полученного соединения, герметичность конструкции, а также на сам процесс сварки.

Электроды представляют собой тонкий стальной стержень со специальным покрытием, обеспечивающий устойчивую дугу во время работы и формирующий сварной шов, который предотвращает окисление металла.

Электроды квалифицируются по типу сердцевины и внешнего покрытия.

В зависимости от типа сердцевины электроды делятся на:

• расходники с неплавящейся серединкой из графита, электротехнического угля или вольфрама;
• с плавящейся серединкой – проволокой, толщина которой варьируется в зависимости от типа выполняемых работ.

По типу внешнего покрытия электроды делятся на следующие группы:

1. С целлюлозным покрытием (марка С). Предназначены для правильной сварки труб большого диаметра, с их помощью монтируют газо- и водомагистрали.
2. С рутилово-кислотным покрытием (RA). Используются для работы с металлическими трубами отопления или водоотведения. Получаемый сварочный шов покрыт небольшим слоем шлака, удаляемым при постукивании.
3. С рутиловым покрытием (RR). Позволяют получать аккуратные сварочные швы со шлаком, легко удаляемым с поверхности. Эти электроды применяют для угловых стыков, а также при наваривании второго или третьего слоев металла.
4. С рутилово-целлюлозным покрытием (RC). Могут использоваться для правильной сварки труб в любых плоскостях, например, при создании длинного вертикального шва.
5. С основным покрытием (B). Это универсальные расходники, подходящие для работы с толстостенными трубами, деталями, предназначенными для использования при минусовых температурах. Позволяют получить качественный пластичный шов, не подверженный растрескиванию или деформации.

До начала сварочных работ стоит получить консультацию специалистов-сварщиков относительно предпочитаемых ими марок электродов. При этом рекомендаций может быть достаточно много, а различаться расходники могут в зависимости от магазина или города.

Рекомендовано к прочтению

• Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
• Виды резки металла: промышленное применение
• Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно

Между стоимостью и качеством расходников существует прямая связь. С дешевыми электродами затруднительно выполнить правильную сварку труб и получить качественный сварной шов. Следовательно, на этих расходных материалах экономить не нужно.

Нюансы подготовки и проведения работ

Сварить трубу из стали, особенно с поворотным стыком, достаточно просто. Но перед выполнением работы необходимо правильно подготовиться.

Поверхность концов стальных труб обрабатывают металлической щеткой, затем растворителем, и при толщине свыше 3 мм выполняют разделку кромок с одной или двух сторон. Соединять и стыковать стальные трубы следует так, чтобы они лежали в одной плоскости, без перекоса.

При соединении и стыковки отдельных деталей для надежной фиксации выполняют прихватки длиной не менее 3 мм. Размер прихваток и их количество зависит от диаметра стальной труб.

Минимальное их количество должно быть не менее 3, через каждые 120°. Следует учитывать расход электродов при сварке. При работе большими токами на трубах большого сечения расход значительно выше.

Монтаж оцинкованной трубы потребует обработки концов заготовок соляной кислотой, что предотвратит выгорание цинка при нагреве.

Защита цинкового слоя на трубах может проводиться при сварке под флюсом HLS-B. Перед работой потребуется нанести на края труб толстый слой вещества. Работа ведется с повышенным уровнем подачи кислорода в пламя горелки.

Проволока должна быть выполнена на основе сплава UTP. При выполнении работы требуется расплавлять присадочный материал на прогретый металл. Флюс препятствует выгоранию цинка, остатки удаляются с трубы после окончания работы.

Выполнив соединение, таким образом, потребитель получает качественный шов, не требующий защиты от коррозии.

Способы правильной сварки труб

Существуют различные методы правильной сварки полипропиленовых труб и изделий из других материалов электродуговым способом:

• встык – при этом элементы трубопровода располагаются друг напротив друга;
• в тавр – в этом случае отрезки трубы располагаются перпендикулярно друг другу (в форме буквы «Т»);
• внахлест – такой способ подразумевает развальцовку одной из труб, позволяющую надеть ее на другую;
• угловым способом, при котором элементы располагают под углом 45° или 90° относительно друг друга.

В процессе правильной сварки труб получают следующие разновидности швов:

• горизонтальные (при вертикальном расположении элементов трубопровода);
• вертикальные (если трубы расположены вертикально);
• потолочные (с размещением электрода над головой сварщика, в нижней части заготовки);
• нижние (для этого приходится наклоняться).

При необходимости соединения стальных труб используется стыковой метод. Кроме того, место стыка должно быть обязательно проварено по толщине стенки заготовки. Лучше всего для этого подойдет нижний поворотный шов.

Для получения качественного сварного соединения в процессе работ следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Электрод во время сварных работ должен располагаться под углом в 45° или немного меньше. Это позволит уменьшить количество расплавленного металла, попадающего внутрь свариваемого элемента трубопровода.
2. Для сварки в тавр или встык потребуются 2-3-миллиметровые электроды. Качественное сварное соединение получится при силе тока, варьирующейся от 80 до 110 ампер.
3. Чтобы получить надежное соединение внахлест, потребуется повысить силу тока до 120 ампер, расходные материалы (электроды) подойдут также 2-3-миллиметровые.
4. Сварочный шов должен на 3 мм возвышаться под поверхностью свариваемой заготовки, после этого можно говорить о завершении работы.

Правильная сварка профильных труб выполняется точечно, то есть сначала сваривают две точки, расположенные на противоположных сторонах профиля, затем – две другие точки, продолжая работу до прогрева всей трубы целиком. Далее формируют сварочный шов по всему периметру заготовки.

Газосварка

Для выполнения газосварки используют баллоны с ацетиленом или газовые генераторы. Использование генераторов, особенно в крупных городах и на предприятиях не актуально.
Такой способ требует больших затрат времени на получение газа и безопасную эксплуатацию сварочного оборудования. Поэтому для сварки металлических труб подключают баллоны с горючим газом.

Применение ацетилена обусловлено его высокой температурой горения. С помощью пропана производят резку стальных труб.

При соединении трубопроводов с толщиной стенки не более 3 мм разделка кромок не нужна. Детали с более толстыми стенками требуют подготовки кромки с одной стороны или двусторонней разделки под острым углом.

Читайте также: Выбираем трехходовой клапан esbe для отопления и теплого пола – виды кранов эсбе, характеристики

При работе с помощью газосварки лучший шов получается в нижнем положении. Возможность выполнить такой шов есть только при поворотном стыке.

Газовая сварка часто используется для сваривания заготовок в неповоротном положении (когда трубу невозможно прокрутить, повернуть). Такая работа доверяется сварщикам с высокой квалификацией, умеющим выполнять швы в потолочном, горизонтальном и вертикальном положении.

Сам процесс представляет собой расплавление огнем горелки кромок деталей, внесение присадочного металла стальной проволоки и формирование катета шва.

Стыки стальных труб, исполненные газосваркой, превосходят стыки, выполненные электросваркой, по наполненности и меньшему разогреву стали.

Предварительные работы для правильной сварки труб

До того, как приступить к правильной сварке пластиковых и металлических труб круглого сечения, необходимо предварительно обработать стыки и уточнить ряд нюансов. В первую очередь, диагностируют соответствие трубы определенным техническим характеристикам, которые предъявляются к монтируемой системе, в частности, к водопроводу.

Необходимо:

• соблюдать геометрические размеры;
• иметь сертификат качества, особенно если предстоит монтаж трубопровода для подачи питьевой воды;
• чтобы труба была идеально круглой формы, так как дефекты, приплюснутое или овальное сечение заготовки не допустимы;
• контролировать толщину стенок на всей протяженности трубы – она должна быть одинаковой;
• химического состава детали должен соответствовать требованиям ГОСТа – эта информация содержится в технической документации или выясняется в процессе лабораторных исследований.

После этого можно начинать подготовку труб к стыковке и сварке.

В процессе подготовки необходимо выполнить следующие действия:

• проверить ровность среза на торце трубы, он должен составлять 90°;
• тщательно очистить свариваемый торец заготовки и 10-миллиметровую область вокруг него, пока не появится металлический блеск;
• удалить остатки масел, ржавчины, лакокрасочного покрытия с поверхности трубы, обезжирить торцы элемента.

Кроме того, следует проследить за тем, чтобы торец имел правильную конфигурацию. Угол раскрытия кромки должен быть равным 65°, показатель притупления – 2 мм. Получить нужные параметры можно за счет дополнительной обработки.

Сварка тонкостенной профильной трубы в среде защитного газа

Электродуговая сварка тонкостенных труб в защитной газовой среде достаточно распространена. В процессе используются неплавящиеся электроды. Прежде чем приступить к обработке, заготовки необходимо очистить и обезжирить.

Существенное значение имеет правильный выбор диаметра вольфрамового электрода. Если толщина стенок трубы менее 2 мм, подойдут расходники диаметром 1 мм, для более толстых стенок – 1,6 мм.

На диаметр присадочной проволоки также влияет толщина заготовки. При толщине стенок 1 мм нужна проволока с диаметром 1–1,5 мм, при толщине 2 мм диаметр проволоки должен составлять 2–2,5 мм.

Для работы необходимо следующее:

• расходные материалы (электроды, проволока);
• трансформатор или инвертор в качестве источника тока;
• блок питания;
• газовая горелка;
• баллон с газом;
• редуктор;
• шланги.

При электродуговой сварке тонкостенных труб электрод должен располагаться на небольшом расстоянии от сварочной ванны. Короткая дуга обеспечивает лучшее качество соединения и сварного шва.

Присадочную проволоку перемещают вдоль, а не поперек зоны соединения заготовок.

Присадку нужно подавать плавно, чтобы избежать разбрызгивания частиц расплавленного металла.

При сварке тонкостенных труб максимальный расход газа должен составлять 12 л/мин.

Сила тока в процессе работы зависит от толщины свариваемых заготовок и может составлять 50–120 А.

Правильная сварка труб: пошаговый алгоритм

При электросварке прочное соединение заготовок осуществляется за счет термического процесса. При этом качество шва будет выше, чем при газовой сварке.

Если трубы располагаются в доступном месте и их можно вращать, то необходимо соединить два элемента трубопровода встык одной или тремя точками электросварки, после чего продолжить сваривать заготовки:

• безотрывно (если есть возможность вращения деталей);
• с отрывом, начиная снизу, если труба расположена неудобно и нет возможности ее вращать.

Сварочные работы выполняются в два подхода. Первоначально делается первый шов («корень»), закрывающий 2-3 мм стыка заготовок, после чего удаляются появившиеся наплывы и окалины. Затем формируется второй шов, который также зачищается.

Алгоритм правильной сварки труб выглядит следующим образом:

• Прежде чем приступить непосредственно к работе, необходимо занять устойчивое положение, позаботиться о хорошем освещении пространства.
• Зажечь дугу, при необходимости увеличив силу тока.
• Поместить электрод в начало сварочного шва, сформировать сварочную ванну, удерживая постоянно зазор дуги.
• Достаточно большая сила тока приведет к тому, что частицы расправленного металла будут следовать за теплом.
  Движения должны быть выверенными и осторожными, так как слишком большая сила тока приведет к тому, что металл слишком сильно расплавится, начнет пузыриться и не получится сформировать сварочный шов.
• В процессе правильной сварки труб необходимо следить за заполняемостью краев, отсутствием подрезов. Если сила тока мала, то сварочная ванна будет равна очертанию электрода. При увеличении силы тока, двигая электрод по кругу или из стороны в сторону, можно сформировать правильный сварочный шов.
  Качеству сварки следует уделять внимание в процессе обработки заготовок, следя за равномерностью заполнения сварочной ванны.
• Поставить точку, оставив небольшое количество металла.
• Погасить дугу по шву.

Со временем можно научиться выполнять правильную сварку труб и формировать качественные швы, однако проще будет тем, кто раньше наблюдал за работами со стороны или был помощником сварщика.

Как происходит процесс сварки

Сварку проводят на конструкциях, закрепленных в фиксирующих устройствах или соединенных друг с другом точечно. Работы следует выполнять быстро, не допуская кристаллизации сварочной ванны в зонах, соседствующих с рабочей. Между проходами необходимо выждать 3-5 минут.

При первичном проходе стыка прорабатывается корневая часть шва. Малые толщины электродов и относительно слабые сварочные токи на этом этапе предотвращают прожоги фаски и появление толстого грата с внутренней стороны трубы, делают шов достаточно равномерным и аккуратным, кроме того, фактически формируют дно сварочной ванны для будущих проходов.

Второй и третий проходы, которые выполняются толстыми электродами с большей силой тока, формируют верхние и нижние одно- или разнонаправленные части шва, необходимые для полной герметизации стыка и приданию конструкции нужной механической прочности. Допустимо создание наплыва в последнем проходе, что полезно при сваривании труб относительно малого диаметра.

Техника безопасности при сварке труб

В процессе электротехнических работ, в том числе при сварке труб, необходимо обязательно соблюдать требования техники безопасности. Их нарушение грозит различными травмами, например, термическим ожогом кожи или сетчатки глаз из-за вспышки дуги, ударом электрическим током и т. д.

Чтобы избежать неприятностей, стоит до начала работы обратить внимание на следующее:

• электрические провода и детали сварочного аппарата должны быть изолированными;
• корпус сварочного оборудования и дополнительные приборы должны быть заземлены;
• надевать можно только абсолютно сухую спецодежду и рукавицы;
• для дополнительной изоляции необходимо использовать галоши или резиновый коврик (для небольшого помещения);
• обязательно обезопасить глаза и лицо, надев защитный щиток.

Следуя изложенной в статье информации, можно самостоятельно научиться правильной сварке труб на электрическом оборудовании. Однако добиться успеха без практических навыков невозможно. Используя наши рекомендации, можно начинать практиковаться в сварочных работах и со временем получить достойные результаты сварки металлических трубопроводов.

Режим сварки

На режим процесса влияют такие факторы, как:

• сечение используемого электрода;
• сила электрического тока;
• технологические параметры аппарата для сварки;
• дуговое напряжение;
• природа используемого электрического тока (постоянный или переменный);
• полярность тока (прямая или обратная);
• скорость движения электрода.

Например, при соединении элементов методом стык в стык, электрод для сварки труб следует перемещать плавно, не торопясь, с целью обеспечить достаточное оплавление соприкасающихся торцов изделий и насыщение зазора между ними достаточного количества металлической проволоки.

Чтобы достичь наибольшей скорости процесса, силу тока следует выставить на максимальное значение, однако нельзя забывать, что в этом случае возможно перегревание электрода, которое в итоге приведёт к его порче, а следовательно, ухудшению качества сварного шва.

Полярность подбирают исходя из факта, что при работе анод разогревается сильнее катода. Поэтому при соединении таким методом труб небольшого сечения нужно использовать обратную полярность, чтобы избежать вероятного прожигания труб.

Источник https://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/montazh-i-remont-vodosnabzheniya-zhilykh-domov/svarochnye-raboty-pri-montazhe-santekhnicheskikh-s/

Источник https://kedrweld.ru/blog/svarka-v-stroitelstve-truboprovodov/

Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/svarka-truboprovodov.html