Технология сварки труб трубопроводов

Успех такого сложного соединения во многом зависит от правильного выбора способа сварки труб, который выбирают для конкретного вида металла.

В целом же лучшим вариантом для соединения труб признаётся электродуговая сварка.

Но это под силу только сварщику, имеющему хотя бы минимальный опыт работы. Новичку желательно сначала потренироваться.

При работе с трубами из толстого металла лучше использовать непрерывный способ сварки при токе в 40-60 ампер. Важно именно проварить металл, а не прорезать его. При этом электрод ведётся не очень быстро – иначе качество шва пострадает.

Прерывистую точечную сварку труб применяют при сваривании тонкостенных труб. Здесь необходимо строго следить за процессом, потому, что стенки легко проварить насквозь. Для соединения тонких труб лучше использовать полуавтоматы. Они работают с малой силой тока, обеспечивая отличное качество как непрерывного, так и точечного сварного шва.

Профессионалы советуют при сварке труб ручной дуговой сваркой делать тройной шов – он будет надёжнее одиночного. Наиболее удобно работать сварщику с поворачиваемой трубой. Сварка так называемых поворотных стыков производится следующим образом:

• сначала соединяется одна четверть диаметра трубы;
• потом трубу поворачивают на 180 градусов, и варится противоположный первому шву участок;
• далее новый поворот и сварка второй четверти диаметра трубы;
• после этого производится ещё одно вращение трубы, и соединяется оставшейся участок.

После очистки от окалины на первый шов наносят второй. Заключительный третий шов начинают наносить с противоположной стороны второму шву.

При сварке жёстко зафиксированной трубы применяется иная методика:

• первый шов ведут снизу вверх до половины диаметра трубы, а потом опускается вниз, обратно к началу;
• нанесение второго шва начинают также снизу, но ведут с другой стороны и в обратном направлении.

Подобный способ сварки неповоротных стыков исключает непроваренные участки, и шов получается более надёжным. При выполнении третьего шва работают по схеме первого варианта.

Самое надёжное соединение даёт многослойная сварка. В некоторых случаях применяют сварку спиралью – очистив от окалины начальный шов, второй ведут параллельно валику первого.

Выбор способа сварки медных труб зависит от назначения соединяемых труб, герметичности шва и иных характеристик. Применяют три метода сварки – электродуговую, контактную и газовую.

• Наиболее перспективной признаётся электродуговая сварка с использованием неплавящегося электрода из вольфрама и присадочной проволоки, в состав которой добавлены раскислители.
• В качестве защитного газа целесообразно использовать азот, потому что сварка получается дешёвой.
• Однако при работе с тонкостенными медными трубами лучше применять аргон.

Самой востребованной остаётся сварка стальных труб – как в производстве, так и в быту. Здесь существенную роль играет квалификация сварщика. Что касается сварочного оборудования, то используются электросварки, газосварки и полуавтоматы.

Перед началом сварки проводят предварительную тщательную очистку кромок от загрязнений и окислов, затем снимают фаску, что позволит получить V-образную площадь, благодаря которой шов станет прочным и герметичным.

При сварке газовой горелкой достаточно одного шва. С целью исключения непровара окончание шва немного накладывается на начало. Сорт присадочного материала должен быть одинаковым с металлом свариваемой трубы.

А самыми распространёнными на сегодня являются электросварка и полуавтоматическая. В обоих случаях процесс начинается с подготовки свариваемых труб. Затем соединяемые части центрируют и равномерно прихватывают в трёх-четырёх точках.

Первый шов «тройкой». Важно заполнить фаску по высоте всего на две трети. После очистки шва от шлака и проверки качества работы, меняют электрод «четвёрку» и приступают к нанесению дополнительного шва.

Специальная технология сварки оцинкованных труб позволяет соединять их, не нарушая цинкового покрытия. На место стыковки наносят флюс, который и обеспечивает защиту от выгорания покрытия. Под флюсовым слоем цинк сначала от воздействия тепла становится вязко-жидким, затем расплавляется, но не выгорает и не испаряется. По завершению сварки это обеспечивает защиту от коррозии.

При работе с оцинкованным материалом крайне важно наличие вентиляции. В противном случае от цинковых паров сварщик может «заработать» лёгочное заболевание или хуже того, задохнуться.

Основной способ сварки профильных труб – обычное соединение торцов встык. Выполняют её дуговым или газовым методом, но благодаря простоте и качественному шву больше распространён первый из них. Однако электросварка профильной трубы требует опыта работы сварщика, хотя бы небольшого.

Много зависит, к примеру, от правильного подбора электрода. Чем он толще, тем мощнее дуга. Излишне толстым электродом профильную трубу можно прожечь, а слишком тонким получить непрочный шов. Учитывая то, что для данного изделия характерная толщина составляет 1,5-5 мм, подойдут «двойка и «тройка».

При работе с профильными трубами важна скорость движения электрода по материалу. Если замедлиться, то есть риск прожечь деталь, при убыстрении – получить некачественный шов. Оптимальное движение подбирается опытным путём.

Настоящего профессионализма требует сварка газовых труб, которая довольно опасна. Работать нужно быстро и качественно.

Перед началом соединения обрабатывают кромки труб: очищают от загрязнений. Если труба толстостенная – больше 4 мм, то производят скос кромок для облегчения прогревания металла на месте контакта.

Практикуются два способа сварки газовых труб:

• сварка слева направо. Применяют тогда, когда толщина металла больше 5-ти мм. Дуга направляется на уже приваренный участок, вместе с горелкой перемещается присадка. Вариант экономит расход газа и повышает производительность на 25%;
• сварка справа налево. Здесь горелку продвигают по не приваренным участкам – присадочная проволока «идёт впереди паровоза». Лучший метод для работы с тонкостенными газовыми трубами.

Способ электродуговой сварки трубопроводов часто применяют при монтаже или изготовлении технологических линий. Производятся они на постоянном или переменном токе.

Экономичным, а значит, более выгодным является сварка на переменном токе, потому что получается меньший расход энергии. Да и оборудование требуется более доступное.

Описание и основные нюансы технологии сварки труб

Все трубопроводы по параметру функционального назначения классифицируются на промышленные, магистральные, технологические, водоснабжения, газоснабжения, отопительные и канализационные. Для изготовления труб преимущественно применяются низкоуглеродистые стали, технология сварки которых идентична, независимости от сферы применения трубопровода.

Сварка стальных труб

В данной статье рассмотрена сварка стальных труб. Вы узнаете, какие способы сварки существуют и какой инструмент нужен для их реализации. Также будет приведена инструкция о том, как выполняется соединение трубопроводов из пластиковых ПВХ труб, рассмотрены паяльники и приведены отзывы о наиболее популярных моделях.

Разновидности методов сварки  стальных трубопроводов

Технологии сварки стальных труб условно классифицируются на три группы:

• термические (дуговая, газовая, плазменная, лазерная и электронно-лучевая сварка);
• термомеханическая (стыковая сварка контактного типа и сварка посредством магнитоуправляемой дуги);
• механическая (сварка взрывом и сварка трением).

Также сварочная технология делится на подвиды в зависимости от способа защиты зоны образования шва, согласно которой выделяют сварку в защитном газе и под флюсом. По способу проведения работ технология классифицируется на ручную и механизированную.

Как свидетельствуют отзывы, наиболее распространенным способом сварочных работ, посредством которого соединяется свыше 60% всех трубопроводов, является ручная дуговая сварка под флюсом. Данный способ имеет сравнительно низкую стоимость реализации, с его применением выполняется соединение стальных труб диаметром до 1420 мм.

Требования к технологии сварочных работ приведены в СП №105-34-96 “Правила по производству сварочных работ  и контроль качества сварных соединений трубопроводов”. Данный документ содержит следующие положения:

• правила испытаний квалификации сварщиков;
• правила подготовки стальных труб;
• правила отбраковки, правки и ремонта трубопроводов;
• порядок соединений разных элементов трубопровода между собой;
• технология монтажа трубопроводной арматуры;
• методы сварки при различных условиях проведения работ;
• перечень и особенности применения различных материалов и инструментов;
• правила контроля качества сварных соединений и условия их отбраковки.

Выбор оборудования и электродов

Ручная  дуговая сварка нержавеющих труб и стальных аналогов может выполняться посредством трех разновидностей аппаратов:

Процесс сварки стального трубопровода

• сварочный выпрямитель;
• сварочный инвертор;
• сварочный трансформатор.

Помимо основного инструмента, для проведения работ требуются следующие сварочные приспособления – кабели с разъемами “крокодил”, защитная маска, спецодежда и электроды.

Выбирая электроды для сварки труб необходимо учитывать характеристики материала, с которым придется работать, и диаметр соединяющихся конструкций. Электроды, в зависимости от типа покрытия, классифицируются на следующие виды:

1. С целлюлозным покрытием. Используются для монтажа трубопроводов большого диаметра, пригодны для создания вертикальных и кольцевых швов.
2. С рутиловым покрытием. Электроды, отличающиеся легкостью поджига, которые применяются при необходимости создания визуально эстетичных швов – корневых, угловых и прихваток.
3. С рутилово-кислотным покрытием. Одни из наиболее экономных в плане расхода материала электродов, образуют легко отделимую шлаковую корку.
4. С рутилово-целлюлозным покрытием. Универсальный тип электродов, подлежит к применению в любых условиях.
5. С основным покрытием. Используются при работе с толстостенными трубопроводами, создают вязкий шов, не склонный к растрескиванию под деформационными нагрузками.

Для соединения труб из углеродистой стали необходимо применять электроды с основным либо рутиловым покрытием, для оцинкованных изделий – низкотемпературные рутилово-кислотные электроды.

Технология ручной сварки стальных труб

Перед началом проведения дуговой сварки необходимо убедиться, что кромки соединяемых труб имеют требуемый угол скоса (60 градусов). Если фактический скос не соответствует норме, необходимо выполнить обработку торцевой части с помощью фаскоснимателя, торцевателя либо трубореза (применяется для изделий диаметром до 520 мм) либо шлифовальной машинки и фрезера (диаметр от 520 мм).

До начала предварительной стыковки трубы необходимо очистить от ржавчины и грязи и с помощью наждачной бумаги придать металлу на кромках характерный блеск. Минимальная ширина зачищенной полоски – 10 мм.

Таблица времени сварки труб

Сборка трубопровода перед соединением должна выполняться с учетом следующих требований:

• оси соединяющихся элементов должны совпадать, не допускается отклонение от перпендикулярной оси свыше 2 мм;
• зазор между стыкующимся кромками не должен превышать коэффициент 0.2 от толщины стенки трубы (не более 3 мм), необходимо добиться равномерного зазора по всей окружности стыка, что может потребовать механического удаления неровностей с торцевой части ;

По завершению работ по сборке выполняется фиксация соединяющихся элементов между собой с помощью прихваток – точечной сварки. Если осуществляется соединение изделий диаметром до 300 см, делается 4 прихватки на равномерном расстоянии друг от друга.

При монтаже трубопроводов большего диаметра количество прихваток не ограничивается, шаг между ними составляет 250 мм. В случае монтажа профильной трубы прихватки делаются по углам конструкции, для профильной трубы большого диаметра – каждые 20 мм.

Технология дуговой сварки отличается в зависимости от толщины стенок свариваемых конструкций . При стенках до 6 мм, соединение должно выполняться швом в 2 слоя, при стенках от 6 мм – 3 слоями. Наиболее важным является корневой (первый) слой, который должен проплавлять свариваемые кромки так, чтобы на их поверхности образовывался равномерный по толщине (1-3 мм) наплыв металла.

Ручная дуговая сварка выполняется с применением поворотного метода. Технология реализации работ следующая:

1. Окружность трубы разделяется на 4 равных по размеру участка.
2. Осуществляется сварка первой и второй (по часовой стрелке) секции на верхней части окружности. Шов делается легкими колебаниями электрода, мощность подаваемого тока зависит от толщины используемых электродов – при использовании электродов 3.25 мм – до 110А, 4 мм – до 140 А. Скорость сварки поддерживается на уровне 16-20 м/ч. В процессе сваривания угол наклона электрода последовательно изменяется в диапазоне 40-90 градусов.
3. Труба проворачивается так, чтобы соединенные секции располагались в верней части, после чего выполняется сварка 3 и 4 участка.
4. В аналогичной последовательности выполняются второй и, при необходимости, третий слои сварного шва.

Обучение электродуговой сварке труб (видео)

Соединение пластиковых трубопроводов

В современной сантехнической практике широко распространено использование пластиковых труб (ПВХ, ПНД, ПЭ, РЕХ), которые применяются для обустройства водоснабжения, канализации и отопительных систем. Технология соединения пластиковых изделий и используемый для ее реализации инструмент и приспособления, кардинально отличается от монтажа стальных аналогов.

Аппарат для сварки труб ПНД представляет собой паяльник, состоящий из нагревательного тэна (в форме цилиндра либо пластины), на котором фиксируются насадки под соединяющиеся трубу и фитинг.

Предлагаем вашему вниманию проверенный инструмент для пайки ПВХ и ПДН изделий в разных ценовых категориях:

• REMS 63FM – соединяет трубопроводы диаметром до 63 мм, стоимость – 25 тыс. рублей, инструмент предназначен для профессионального использования;
• Gerat Weld 75-110 – в комплекте идут насадки под трубопроводы диаметром до 110 мм, стоимость – 6 т. р., оптимальный инструмент по соотношению цены и качества;
• Brima TG-161 – насадки 20-63 мм, стоимость 3 тысячи, лучший по надежности аппарат в дешевой ценовой категории.

Для выполнения работ вам также потребуются следующие приспособления:

• ножницы для нарезки ПВХ;
• фаскосниматель – для удаления заусениц;
• калибратор – для выравнивания окружности после нарезки.

Технология спайки пластиковых труб

Технология соединения ПВХ труб методом высокотемпературной сварки:

1. Труба обрезается под прямым углом специальными ножницами и выравнивается калибратором.
2. Фаскосниматалем с торца удаляются заусеницы (приспособление можно заменить наждачной бумагой и напильником).
3. Стыкующиеся кромки  очищаются и обезжиривается, паяльник подключается к электросети и прогревается до рабочей температуры (250-300 градусов).
4. На насадки паяльника одеваются труба и фитинг, выжидается время их прогрева (6-12 сек), после чего детали снимаются и стыкуются между собой – труба вдавливается в фитинг до упора и фиксируется в неподвижном положении в течении 2-ух минут.

Не допускается принудительное охлаждение соединенной конструкции в холодной воде.

Отзывы о паяльниках для пластиковых труб

Предлагаем вашему вниманию отзывы об аппаратах для сварки ПВХ труб от людей, обладающих реальным опытом монтажа таких систем.

В. Селдов, 39 лет, Питер:

Недавно менял в доме стальные отопительные коммуникации на пластиковые. Сварка труб отопления выполнялась полностью своими силами, для чего я приобрел паяльник Brima TG-161.

Это мой первый опыт эксплуатации такого приспособления, причем вполне удачный – проблем с работой паяльника не возникало, да и стоимость прибора не бьет по карману.

В целом, у меня только положительные отзывы – рекомендую.

О. Дуров, 28 лет, Омск:

По долгу службы (сантехник) паяльники для ПВХ труб использую регулярно. Остановился на Sturm TW7219 – отличная модель за свои деньги (стоимость 4 тыс. рублей), еще ни разу за год эксплуатации инструмент не подвел. Для дуговой сварки использую BRIMA TIG180A (брал за 18 т.р) – жалоб никаких, хорошая рабочая лошадка.

Технология сварки труб: нормативные документы и практические рекомендации

В современном строительстве используются разные виды труб. Естественно, что технология сварки труб выбирается в зависимостиот материала изготовлениясвариваемых изделий.

Прежде чем рассказать о технологии, нужно более детально остановиться на том, какие существуют способы сваривания труб в современных условиях.

Способы сварки труб

• Термические;
• Термомеханические;
• Механические.

К термическим видам отнесены все способы соединения кромок плавлением. Это дуговая, газовая, лазерная, плазменная сварки труб и другие аналогичные способы. Термомеханические методы включают в себя стыковую контактную сварку и сварку при помощи магнитоуправляемой дуги. К механическому классу относят сварку взрывами и трением.

Кроме того, способы сварки можно классифицировать по следующим параметрам:

• По условиям формирования шва (принудительное или свободное формирование);
• По типу носителя энергии (газовая, лазерная, дуговая и пр.)
• По методу защиты зоны формирования шва (в защитных газах, под флюсом и пр.)
• По степени автоматизации (ручная, автоматическая, роботизированная и пр.).

При строительстве магистральных трубопроводов в большинстве случаев используется автоматическая дуговая сварка под флюсом. Однако возможности применения этого метода ограничены условием необходимости вращения стыка.

Если возникает необходимость сваривать трубы в неповоротном состоянии, применяется ручная дуговая сварка. Этот метод позволяет производить сварку в самых разных пространственных положениях, в том числе и потолочном, которое считается наиболее сложным.

При использовании сварки в защитных газах, выделяют разновидности в зависимости от типа используемого газа. Это может быть сварка в инертной среде (гелий, аргон), в активной среде (азот, углекислый газ), или в смеси активного и инертного газов.

При применении сварочных электродов принято выделять сварку при помощи плавящихся и неплавящихся (вольфрамовых) расходных материалов.

Перспективным способом является лазерная сварка, при которой в качестве носителя энергии выступает луч лазера. Этот способ сварки отличается высокой скоростью до 300 м/ч. Контактные способы сварки осуществляются за счет разогрева кромок свариваемые деталей.

Например, при дугоконтактной сварке разогрев происходит за счет воздействия дуги, которая вращается магнитным полем с большой скоростью. Это способ применяется для соединения труб небольшого диаметра.

Требования, предъявляемые к качеству сварных швов при строительстве трубопроводов

Основными документами, которые регулируют правила работы при строительстве трубопроводов различного назначения, являются СНиПы, на основе которых были созданы «Сводные правила, регламентирующие порядок выполнения сварных работ и качество сварных швов» СП 105-34-96.

В этих документах зафиксированы требования к квалификационным испытаниям сварщиков, правила подготовки труб к проведению работ, задачи контроля качества выполненных соединений и условия проведения ремонта и исправления дефектов, допущенных при сварке.

Кроме того, существуют технологические инструкции по проведению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по методам осуществления контроля качества сварки (ВСН 012-88).

• В этих нормативных документах отражены основные положения технологий, используемых при проведении ручной и автоматической сварки при строительстве трубопроводов различного назначения.
• Положения приведенных инструкций не затрагивают вопросов сооружения трубопроводов для транспортировки агрессивных и коррозионноактивных продуктов.
• В списке документов, регламентирующих такой процесс, как сварка труб – гост, в котором зафиксированы требования к применяемым материалам.
• В странах СНГ стальные трубы для сооружения трубопроводов подбираются в соответствии с ГОСТ 8731-8734 группы B.
• Сварочные материалы, необходимые для строительства трубопроводов, выбираются в соответствии с требованиями ГОСТ 9466 –9467, а контроль выполненных соединений должен осуществляться по правилам, зафиксированным в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

За рубежом в качестве нормативных документов при выполнении сварочных работ на трубопроводах используются международные и национальные стандарты. В числе наиболее распространенных, используемых в США и развитых странах Европы – API 1104, BS 4515 и API 5D.

Контроль качества соединений осуществляется в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 8517 или его европейского аналога EN 25817.

Подготовка кромок труб для проведения сварки

Сварка труб с применением газовой сварки

Перед началом проведения работ необходимо удостовериться, что трубы и остальные детали трубопроводов полностью соответствуют требованиям, зафиксированным в нормативных документах. Концы труб и деталей должны иметь форму, которая соответствует выбранному процессу сварки.

Поэтому подготовка труб под сварку, в большинстве случаев,  заключается в механической обработке кромок.

Для труб небольшого диаметра рекомендуется использование фаскоснимателей, торцевателей, труборезов. Для обработки кромок трубы диаметром более 520 мм, следует использовать шлифмашинки или орбитальные фрезерные машины.

В некоторых случаях требуется проведение термической подготовки кромок, например, газокислородной или воздушно-плазменной резки.

Совет! Перед началом сборки необходимо тщательно очистить внутренние полости от попавшей туда грязи и влаги и провести зачистку кромок до появления металлического блеска.

При необходимости допускается сваривание труб, имеющих разную толщину стенки, однако у этого допущения имеются ограничения.

• При использовании труб с толщиной стенки менее 12,5 мм, допустимая разница составляет 2 мм;
• При использовании труб с толщиной стенки более1 2,5 мм, допустимая разница составляет 3 мм, при условии исключения смещения стыкуемых кромок.

При включении в трубопровод дополнительных элементов, сильно отличающихся по толщине стенке, необходима установка переходников заводского изготовления с промежуточной толщиной.

Особенности газовой сварки

При выполнении газовой сварки трубы соединяют стыковым способом с образованием выпуклого шва. Размер выпуклости шва, как правило, зависит от диаметра трубы, а также от толщины стенок.

При сваривании труб с толщиной стенки до 3  миллиметров, швы выполняют без скоса кромок, оставляя стыковой зазор в размере половины толщины стенки свариваемого изделия.

Если толщина свариваемых труб больше указанного значения, то необходима предварительная операция по выполнению скоса с углом до 45 градусов. Во время работы необходимо следить, чтобы расплавленный металл не попадал внутрь, чтобы не сократить диаметр трубопровода.

Как правило, газовая сварка труб осуществляется поворотным методом, при этом необходимо придерживаться нижнего положения шва.

Однако выполнение данного условия возможно не всегда, поэтому допустимо проведение сварки в потолочном и вертикальном положениях.

Основными инструментами для проведения газовой сварки являются горелка и резак. В конструкции горелки предусмотрено устройство для подведения газов – кислорода и ацетилена.

Эти два газа поступают в камеру смешения, а затем в сопло горелки. При помощи регуляторов сварщик имеет возможность регулировать количество поступления того или иного газа.

Процесс сварки осуществляется за счет нагрева соединяемых кромок до температуры плавления. В этом же пламени, которое разогревает кромки, расплавляется присадочная проволока, металл которой заполняет зазор между свариваемыми элементами.

Технология выполнения ручной дуговой сварки

Как правило, большая часть работ при строительстве трубопроводов, проводится с использованием ручного метода дуговой сварки. Применяя этот способ, можно соединить отдельные детали в секции, выполнять переходы через преграды, производить сварку захлестов, сварку различных деталей и пр.

1. Технология выполнения сварочных работ этим методом зависит, прежде всего, от материала данного вида труб.
2. В зависимости от того, какой марки применялась при изготовлении труб, а также от условий, в которых будет использоваться трубопровод, выбираются приспособления для сварки труб и вид сварочных материалов.
3. После этого устанавливается технология сварочных работ, которая зависит от толщины стенки свариваемых деталей и от их диаметра.

Основным правилом, при выполнении сварочных работ методом дуговой сварки, является требование к минимально возможному количеству слоев в шве. Так, если нужно сварить трубы с толщиной стенки не более 6 мм, то необходимо выполнять двухслойный шов. При большей толщине трубы допускается выполнение трехслойных швов.

Наиболее жесткие требования предъявляются к качеству корневого шва. При его выполнении необходимо следить за равномерным проплавлением кромок деталей, в результате которого должен образоваться равномерный по высоте валик.

Наружная поверхность этого шва должна иметь мелкочешуйчатую структуру и отличаться плавностью сопряжения с боковой поверхностью разделки.

Заполняющие слои сварного шва должны надежно проплавлять кромки деталей и сплавляться между собой. После выполнения каждого слоя необходимо проведения тщательной зачистки шва от образованного шлака.

В зависимости от типа используемых электродов, можно выделить три наиболее часто применяемые схемы сварки.

Это:

• Сварка, выполненная  с использованием электродов, имеющих основное покрытие;
• Сварка, выполненная с использованием электродов, относящихся к типу газозащитных;
• Сваривание корневого шва с использованием электродов газозащитного типа, дополненное выполнением заполняющих и облицовочных слоев с применением электродов, имеющих основное покрытие.

Таким образом, ответ на вопрос, как правильно сваривать трубы, используя ручную дуговую сварку, зависит от выбранной технологии.

Так, при использовании электродов основного типа, как правило, швы выполняются по направлению снизу вверх с применением поперечных колебаний, размах которых зависит от ширины стыка. При выполнении работ на трубах большого диаметра одновременно работают до четырех сварщиков.

Сварка производится от надира по направлению вверх, при этом, в верхней части стыка необходимо обеспечить смещение замка примерно на50 мм от точки, расположенной в нижней части.

Технология сварки труб электросваркой

Существует несколько способов сварки трубопроводов (стальных). Но появление инверторов отодвинуло все способы, и теперь сварка труб в быту проводится именно этим аппаратом.

Во-первых, это простота сварочного процесса, во-вторых, доступность и высокая безопасность.

Тем более, технология сварки труб не очень сложная, главное правильно провести подготовку и выбрать необходимые расходные материалы.

Подготовка труб к сварке

Сварочный процесс начинается именно с подготовки. В первую очередь нужно выбрать электроды, которыми трубы и будут свариваться. Здесь два критерия выбора: материал, из которого делается металлический стержень, и обмазка – материал, покрывающий стержень.

Для сварки металлических труб используются плавящиеся электроды и неплавищиеся. В первых стержень плавится, во вторых нет. Во втором случае используется дополнительный материал – присадка, которая и заполняет собой сварочный шов. Практика показывает, что сварка труб плавящимися электродами сегодня в бытовых условиях используется чаще. Просто потому что этот способ проще.

Теперь, что касается обмазки электродов. Здесь несколько позиций, где используются различные материалы для образования защитной поверхности.

• Рутиловые.
• Кислотные.
• Рутилово-кислотные.
• Целлюлозные.
• Рутилово-целлюлозные.
• Основные.

У каждой позиции свои плюсы и минусы, поэтому при выборе необходимо учитывать условия сварки трубопроводов. Но есть среди них универсальный вариант – это электроды с основным покрытием. К данной категории относятся такие марки электродов, как УОНИ, ОЗС, ВИ, ЭА, НИАТ, ОЗШ и другие менее известные. Начинающим сварщикам рекомендуется проводить сварку труб электродами УОНИ.

Перед тем как сварить две трубы, необходимо понять, что существует несколько видов сварных соединений.

• Встык, когда две трубы располагаются напротив друг друга.
• Внахлест, так обычно соединяются две трубы разного диаметра, или одинакового диаметра, только одна из труб развальцовывается, то есть, ее диаметр механическим способом увеличивается.
• Тавровое соединение, когда два трубопровода стыкуются в перпендикулярных плоскостях.
• Угловое соединение, когда стык производится под углом меньше 90°.

Кстати, вариант под номером один кажется очень простым. Но в нем таится сложность самого процесса. Во-первых, варить такой шов лучше в нижнем положении, это когда электрод в стык соединения подается сверху. Во-вторых, проварить металл надо во всю толщину стенки.

И еще несколько полезных советов.

• Для сварки трубопроводов встык и тавр лучше всего использовать электроды диаметром 2-3 мм.
• Режим сварки, то есть, величина устанавливаемого тока должна быть в пределах 80-100 ампер. При сварке внахлест силу тока нужно поднять до 120 А.
• Заполняемость сварочного шва должна быть такой, чтобы над плоскостью трубы металл поднимался на 2-3 мм.
• Сварка профильных труб (квадратных) производится точечно. То есть, сначала сваривается небольшой участок на одной стороне, затем на противоположной, после на соседней и далее на противоположной соседней. После чего производится полная сварка стыков. Цель – чтобы труба не покоробилась в процессе ее нагрева.

Перед тем как варить трубы электросваркой, их необходимо подготовить. В основном это касается кромок. Вот последовательность, как это надо делать.

1. Проверяются геометрические размеры на соответствие проводимому монтажу трубопроводов. Могут стыковаться трубы с разной толщиною стенки, что может привести к не провару толстой трубы или к прожогу тонкой.
2. В разрезе трубопровод должен быть круглым, а не овальным или другой формы. Это просто обеспечит качество сваренного стыка и упростит сам процесс.
3. Стенки труб должны быть без дефектов: трещин, заломов, расширений и так далее.
4. Срез кромки должен быть прямым (90°).
5. Кромки защищаются до металлического блеска (используется щетка, наждачка). Длина зачищаемого участка – не меньше 1 см от кромки.
6. Удаляются масляные и жировые пятна, краска, обязательно торцы обезжириваются при помощи любого растворителя.

И хотя электроды УОНИ не являются капризными, то есть, с их помощью можно заварить даже ржавые детали, на качество шва влияют любые дефекты металла. Поэтому стоит уделить немного времени для подготовки кромок трубопровода.

Сварка стальных труб

Сварка труб круглого сечения производится беспрерывным швом. То есть, если процесс начался с одной точки, то он должен закончиться на ней же, не отрывая электрода от свариваемой поверхности.

При сварке труб большого диаметра (свыше 110 мм) одним электродом заполнить шов невозможно. Поэтому необходимо применять многослойную сварку, где количество слоев определяется толщиною стенок труб.

К примеру:

• Если толщина стенки 6 мм, то достаточно и двух слоев металла.
• 6-12 мм – сварка производится в три слоя.
• Больше 12 мм – больше четырех слоев.

Внимание! Многослойная сварка производится с одним требованием. Перед нанесением последующего слоя предыдущих должен остыть.

Сборка трубопровода

Перед тем как сваривать трубы, чтобы упростить поставленную задачу, необходимо собрать сварочный стык.

То есть, устанавливаете трубы согласно конструкции сборки, зажимаете их, чтобы они не двигались и не смещались. После чего делается прихватка.

Это когда делается точечная сварка в одном месте, если трубопровод собирается из изделий большого диаметра, то прихватку можно делать в нескольких местах.

В принципе, все готово, можно варить трубопровод. Казалось бы, на этом разговор о сварке можно было бы и завершить. Но для начинающих сварщиков он только начинается, потому что сварочный процесс, связанный со сборкой трубопроводов, это большое количество нюансов. Вот только некоторые из них, которые необходимо взять на вооружение.

• Варить трубы толщиною более 4 мм можно коренным швом, это когда металл заполняет пространство между кромками во всю глубину, и валковым, когда сверху шва образуется валик высотою 3 мм.
• При соединении труб диаметром 30-80 мм вертикальным швом технология чуть отличается от нижнего расположения шва. Сначала заполняется объем 75%, затем остальное пространство.
• При многослойной технологии сварки горизонтальный шов варится двумя слоями так, чтобы последующий наносился в противоположном направлении, чем предыдущий.
• Точка соединения слоя нижнего не должна совпадать с такой же точкой слоя верхнего. Замковая точка – это конец (начало) шва.
• Обычно при сварке труб последние надо все время поворачивать. Делают это вручную, поэтому необходимо знать, что оптимальный сектор поворота 60-110°. Просто в этом диапазоне шов располагается в удобном для сварщика месте. Его длина самая максимальная, и это позволяет контролировать беспрерывность шовного соединения.
• Самое сложно, как считают многие сварщики, это поворачивать трубопровод сразу на 180° и при этом соблюсти качество сварного шва. Поэтому при таком повороте рекомендуется технологию сварки изменять. То есть, сначала проваривается шов на глубину до 2/3 одним или двумя слоями. Затем трубопровод поворачивается на 180°, где шов заполняется полностью в несколько слоев. Далее опять идет поворот на 180°, где шов до конца заполняется металлом электрода. Кстати, такие стыки называются поворотными.
• Но есть и неповоротные стыки, это когда труба к трубе приваривается в неподвижной конструкции. Если трубопровод расположен горизонтально, то варить стык между его частями надо, разделив его на две части. Сварка начинается с нижней точки (потолочной) и перемещается к верхней. Точно также сваривается и вторая половина стыка.

И последний этап в технологии сварки труб – это контроль качества шва. Его необходимо обстучать молотком, чтобы сбить шлак. Затем визуально проверить на наличие трещин, выемок, сколов, прожогов и не проваров. Если трубопровод предназначен для жидкостей или газов, то после сборки в него запускают воду или газ, чтобы проверить на предмет протечек.

Процесс сварки на самом деле мероприятие ответственное. И только опыт сварщика может с первого раза гарантировать качество конечного результата. Но опыт – дело наживное. Предлагаем посмотреть видео – как правильно варить стальные трубы.

• Поделись с друзьями
• 1
• 0
• 0
• 1

Как правильно варить трубы электросваркой

26.11.2019

Нередко можно услышать мнение, что сварка труб не является чем-то уж слишком особенным и, если потребуется, справится с такой задачей сможет даже любитель. Действительно, на первый взгляд может показаться, что это так и есть. Крупные поверхности с хорошо подогнанными и обработанными кромками – все условия для формирования качественного шва соблюдены. Осталось только поднести электрод и…

А вот здесь уже начинается практика, у которой совершенно другие законы, нежели у теории. Оказывается, выполнить подобную работу очень сложно. Особенно, если речь идет о создании трубопровода высокого давления. Малейший дефект сварочного шва приводит к прорыву магистрали. Именно поэтому к подобным проектам привлекают исключительно высококвалифицированных специалистов.

Технология сварки трубопроводов

Наиболее распространенный метод сварки труб – электродуговой. По сравнению с альтернативной газовой данная технология характеризуется простотой и надежностью.

Для начала процесса потребуется минимальный набор инструмента, а результат будет соответствовать наиболее жестким нормативным требованиям.

Но чтобы добиться нужного качества требуется профессиональный подход к использованию возможностей сварки.

Подбор электродов

Не менее важным для получения высококачественных швов является использование проверенных расходных материалов. Плохие электроды станут непреодолимым препятствием на пути к достижению нужного результата. Лучшими на сегодняшний день считаются такие марки:

• АНО-21, АНО-24 и МР-3. Для использования требуется сеть переменного тока. В связи с невысокой стоимостью расходный материал востребован в самых разных отраслях деятельности человека, включая приусадебные хозяйства. Такие электроды отлично справляются с задачами сваривания конструкций для частного подворья: ворот, теплицы, навеса и т.д. Для соединения труб, а особенно магистралей высокого давления перечисленные расходные материалы непригодны;
• УОНИ. Высокого качества сердечники заслужили похвалу профессионалов. Тем не менее, электродам свойственны и отрицательные моменты. К примеру, они не позволяют выполнять сварочные работы в быстром темпе. Шов формируется медленно и очень важно поддерживать стабильность электрической дуги. Работать с такими электродами смогут те, кто имеет за плечами опыт с аналогами АНО и МР;
• LB-52U. Из всех рассматриваемых марок для сваривания труб электросваркой подходят лучше всего. Японская разработка предпочтительная в реализации крупных проектов. Электроды формируют ровный, привлекательный шов и отлично держат дугу. Единственный их недостаток – это сравнительно высокая стоимость.

Основные приемы сварки труб

Соединение частей магистральных трубопроводов может выполняться разными способами:

• Варить трубу встык. Соединяемые поверхности располагают напротив. Это самый распространенный способ, который характеризуется простотой исполнения. Однако, есть и некоторые сложности. Справится с ними будет намного проще, если учесть некоторые нюансы. Во-первых, сварочный шов лучше формировать по направлению от нижней части вверх. Во-вторых, металл следует проваривать на всю толщину стенки трубы.
• Внахлест. Метод может использоваться только в случаях, когда соединяемые поверхности имеют небольшие различия в диаметре и один из них плотно входит в другой. это может быть разница в размерах труб или же специальная механическая обработка торцевой части одной из них – развальцовка.
• Тавровое. Такой способ соединения подразумевает расположение поверхностей под прямым углом относительно друг друга.
• Угловое. Две части соединяются между собой под углом меньше 90 градусов.

Советы и рекомендации

Хорошее качество сварного шва получается не сразу. Только со временем приходит опыт и требуемая сноровка. Чтобы конечный результат был как можно лучше, стоит следовать советам специалистов со стажем:

• При стыковом или тавровом способах соединения деталей желательно использовать электроды толщиной 2-3 мм. Именно они показывают самый лучший результат.
• Силу тока рекомендуется выставлять в диапазоне 80-100 ампер. Если сварка выполняется внахлест, то этот показатель можно увеличить до 120 ампер.
• При заполнении сварочной ванны следует ориентироваться с высотой наплава: он должен выступать над металлической поверхностью на 2-3 мм.
• Если выполняются работы с профильными трубами (сечение не круглое, а квадратное или прямоугольное), то применяется точечный способ соединения.

Несколько слов о точечном методе соединения заготовок. Он еще называется «прихватом» и сводится к тому, что свариваются небольшие участки на диаметрально противоположных сторонах. И только после этого ложится цельный шов. Подход исключает вероятность того, что одну из частей «уведет» под воздействием температуры.

Подготовка

Качество работы зависит не только от марки электродов и профессиональных навыков исполнителя. Немаловажную роль в этом играет и предварительная подготовка свариваемых поверхностей. Ее суть сводится к выполнению нескольких операций:

• проверяется соответствие двух соединяемых элементов требованиям выбранному способу сварки. Важно учесть, что трубы должны быть не только соответствующего диаметра, но и с одинаковой толщиной стенок. В противном случае не выйдет хорошо прогреть толстую стенку или же, наоборот, тонкая просто расплавится;
• на свариваемых поверхностях не должно быть совершенно никаких дефектов. Заломы, трещины и деформации любого вида не допускаются. Если пренебречь, то «скромные» недостатки под воздействием температурного расширения вырастут в большую проблему и приведут к разрушению конструкции;
• ни в коем случае нельзя допускать перекос в срезе заготовки, которая будет свариваться под углом в 90 градусов. Из-за такого, казалось бы, небольшого недочета в итоге шов окажется ослабленным и вероятность разрушения стыка в процессе эксплуатации высока;
• кромки зачищаются до металлического блеска. С этой целью можно использовать любые абразивы по металлу: щетку, наждачную бумагу или электроинструмент;
• в процессе подготовки с поверхности удаляются следы жира, краски, ржавчина и прочие загрязнения. Самыми эффективными в этом плане очистителями являются химические растворы.

Особенности сварки труб

Технологические операции по свариванию труб предполагают соблюдение основных правил и принципов:

• непрерывность сварочного шва. Обогнув трубу по кругу, он должен закончиться в начальной точке. Нельзя допускать отрывов электрода в процессе формирования ванны. В случаях, когда диаметр трубы слишком велик и невозможно выдержать данное правило, применяется принцип многослойного сваривания. Число накладываемых слоев должно сопоставляться с толщиной стенок. Стенки толщиной менее 6 мм провариваются в два слоя, 6-12 мм – 3 слоя, свыше 12 мм – 4 слоя. Каждый последующий слой наносится после полного остывания предыдущего;
• перед началом сварочных работ обе трубы нужно хорошо зафиксировать. Можно использовать точечное соединение – прихватку поверхностей, чтобы исключить перемещение деталей и создать прочный шов без лишних проблем;
• если толщина стенок превышает 4 мм, рекомендуется создание коренного шва. Он нужен для того, чтобы на полную глубину заполнить пустоту между соединяемыми участками труб. Альтернативой данному методу является валковый способ, подразумевающий формирование поверх шва валика толщиной около 3 мм;
• проверка качества. Шов простукивается молотком. Сбивается шлак и можно визуально осмотреть результат работы.

Если магистраль будет эксплуатироваться под давлением, то в обязательном порядке проводится тестовый запуск. Он дает возможность проверить герметичность стыков и своевременно устранить выявленные недостатки.