Соединение металлических конструкций, в том числе труб, часто выполняется вручную. Сделать это своими силами могут почти все, кто владеет навыками сварки. Надо только внимательно разобраться с особенностями конкретной работы.
Ручная дуговая сварка труб подразумевает сильный прогрев на участке, куда прикладывают электроды. Ведь через него проходит мощный разряд (дуга).
Она плавит металл и заставляет его капли течь вниз, к месту, где соединяются элементы трубопровода. Поверхностные слои их неизбежно плавятся, но при этом капли, пришедшие сверху, теряют тепло и застывают.
Они делают шов герметичным и обеспечивают стыковку деталей.
Важно: металлургический шлак, присутствующий в электроде, находится в верхней части расплава, пока тот не затвердеет.
Несомненными достоинствами электродуговой технологии выступают:
- простота (эта работа по силам любым квалифицированным сварщикам);
- надежная герметизация формируемых швов;
- механическая прочность связки металла.
Сварка труб больших диаметров, таких как на магистралях газопровода, производится с применением электродов, покрытых пленкой из целлюлозы.
Если понадобилось соединить угловые швы и сделать так называемые прихватки, применяют элементы с внешним слоем из рутила. Наиболее сложные манипуляции проводятся электродами, сочетающими два указанных типа элементов.
В дополнение к таким деталям и сварочным аппаратам потребуется брать выпрямляющие трансформаторы. Впрочем, опытные профессионалы советуют применять инверторы.
Среди сварочных аппаратов предпочтительны системы, позволяющие обрабатывать металл в различных режимах. Но среди них обязательно должен быть тот, что поможет варить определенную марку стали в трубах заданной толщины.
Качество получаемого стыка в первую очередь определяется именно электродами и настройкой техники. Возможности сварочных систем примерно одинаковы, и доля откровенно некачественных среди них мала.
Предварительно, как и при других методах соединения, придется устранить любую грязь и масляные пятна.
Составные части будущего или ремонтируемого трубопровода ставят стык к стыку и максимально выравнивают.
Настроив сварочный режим и закрепив требуемые электроды, ставят на трубы контакты, при помощи которых обеспечивается заземление. Повысить надежность будущих контактов могут прихватки.
Так называют мелкие швы, обеспечивающие точное размещение присоединяемых деталей. Когда они сформированы, как раз и начинается серьезная работа.
Кроме норм, которые устанавливает ГОСТ, требуется учитывать и многолетнюю практику сварщиков. Из нее следует, что запуск аппарата должен происходить сразу при легком касании электродом металла. Нужно ни на секунду не упускать из виду, какова длина дуги. Именно от нее зависит величина газовой сферы, мешающей воздуху попадать в обрабатываемую область.
Важно: хотя работы должны проводиться споро, нельзя совершать резких движений электродом.
Любой неосторожный маневр может нарушить равномерность распределения плавящегося металла.
Чтобы повлиять на толщину наплавляемого металлического слоя, нужно осторожно двигать всем корпусом то в одну сторону, то в другую. Это зависит от того, куда именно должно вестись наплавление.
Работая с трубами большой величины, делают швы внутри и снаружи. Особенно это важно при значительной толщине металла.
Работа с разворотом стыка начинается с формирования прихваток, после чего делается два генеральных шва. Теперь можно повернуть трубу на 90 градусов и сделать последние швы, добившись герметичности связки металла. Чтобы исключить прожоги, первый ход делают электродом диаметром 4 мм.
Оптимальные марки:
Электрическая дуга в таком режиме должна иметь силу тока в 130 А (погрешность — максимум 10 единиц). На втором и третьем слоях берут уже электроды габаритом 5 или 6 мм, ток усиливают до 200 и даже до 250 А.
Иначе ведется сварка неповоротных стыков. Необходимость в ней возникает на трубопроводе, который не получается передвигать.
Исходный слой варят снизу вверх, последующие — на усмотрение сварщиков — выполняются иногда и в противоположном направлении.
Самые трудные для доступа места провариваются через техническую врезку. Когда соединение частей, вплотную прилегающих к подушкам из бетона или к стенам из кирпича, закончено, подготовленное отверстие нужно вновь заварить.
Особенно сложно выполнять сварку зимой, поскольку обрабатываемая область быстро остывает. При этом уход из нее горячих газов усложняется, что может сделать трубу хрупкой; только искусные профессионалы смогут минимизировать такой риск. Не менее важно избегать возникновения горячих трещин и непроизвольной закалки металла.
В этом случае в отличие от металлургической обработки она ухудшает результат.
Рекомендуется:
- еще плотнее, чем в теплый сезон, стыковать соединяемые детали;
- согревать металл до легкого красного тона;
- повышать силу тока до 20% против штатных рекомендаций.
Подобные меры помогут создать вполне вязкий шов с нормальной пластичностью. Выровнять свариваемые трубы помогают мелкие деревянные бруски определенной толщины. В любом случае дуговая сварка трубных стыков производится непрерывно, и скорость передвижения электрода менять нельзя. Нежелательно забывать и о собственной безопасности, о ношении защитных масок и плотных костюмов.
Поворотные стыки можно варить так:
- условно разбить их на 4 сегмента;
- сварить два, сделать поворот стыка на 180 градусов;
- соединить прочие отрезки;
- после поворота на 90 градусов формировать вторую линию;
- перевернуть трубу на 180 градусов, после чего доварить недостающую пару частей.
Поворотные стыки малого диаметра — до 200 мм — обычно сваривают монолитным швом. При этом вращается сама труба, а деление на отрезки не применяется.
К сведению: 2 и 3 линии идут в противоположные стороны, а соприкасающиеся слои делают с набегом 0,1-0,15 см. Свою специфику имеет и работа со сталью увеличенной крепости.
Только специально подобранный тепловой режим поможет избежать возникновения внутри мартенсита трещин от закалки.
Очень важны и характеристики сварочных материалов. От них зависит, будет ли наплавленный слой стали довольно крепким, не окажется ли он ослаблен по сравнению с основной частью.
Варят упрочненную сталь как с термической обработкой стыков, так и без нее. Используют электроды, имеющие сопротивление на разрыв от 600 МПа и выше.
Все перечисленные манипуляции, заметим, проводятся в обычной атмосфере.
Аргонодуговая сварка труб, наряду со сваркой под защитой гелия, нужна при получении тонкой трубной продукции с прямыми швами. Технология отработана для конструкций диаметром 1,5-42,6 см при толщине стенок 0,02-0,5 см.
Аргонодуговая сварка может соединять трубы, сделанные из стали со значительным количеством легирующих добавок. Но за 60 секунд сварщик соединит всего 50-150 см шва, что гораздо меньше, чем в других технологиях.
Допускается применение тех же систем, что и при сварке радиочастотным методом или электрическим сопротивлением.
Но генератор или трансформатор заменяют внутри на особую аппаратуру. При работе используют не подверженные плавлению электроды.
Края заготовок не только плавятся, но и сжимаются под действием опорных валков. Если используется внутренний поддув, удается сократить размер нежелательных элементов.
Поскольку стенки не толще 0,3 см, а сварочное давление велико, присадочный материал использовать необязательно.
Аргон как изолирующий газ хорош не только из-за устойчиво горящей дуги, но и благодаря уменьшению провисания металла. В этом смысле он лучше гелия подходит для работы с нержавеющими сортами стали, с титаном.
Когда нужно варить трубы диаметром до 10 см, требуется электрод из вольфрама внешним сечением 0,4 см. Для работы используют постоянное электричество под напряжением от 12 до 15 В и с силой до 200 А.
Варьируя эти показатели, можно выбрать оптимальный режим для соединения труб конкретного размера.
О том, какая используется технология соединения труб дуговой сваркой, смотрите в следующем видео.
Техника ручной дуговой сварки труб покрытыми электродами
Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения:
- потолочное (позиции 1-3);
- вертикальное (позиции 4-8);
- нижнее (позиции 9-11).
- Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой:
- lmin=0,5 dэ, мм,
где dэ — диаметр электрода. - Оканчивают шов в нижнем положении.
Сварку каждого из участков начинают со смещением на 10-20 мм от вертикальной осевой. Участок перекрыт ия швов — «замковое» соединение — зависит от диаметра трубы и может быть от 20 до 40 мм. Чем больше диаметр трубы, тем длиннее «замок»
Начальный участок шва выполняют в потолочном положении «углом назад» (поз. 1,2). При переходе на вертикальное положение (поз. 3-7) сварка ведется «углом вперед». По достижении позиции 8 электрод ориентируют под прямым углом, а, перейдя в нижнее положение, сварку вновь ведут «углом назад».
Перед сваркой второго участка нужно зачистить начальный и конечный участки шва с плавным переходом к зазору или к предыдущему валику. Сварку второго участка следует выполнять так же, как и первого.
Для корневого шва применяют электрод диаметром 3 мм. Сила тока в потолочном положении 80-95 А. На вертикали ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. При сварке в нижнем положении ток увеличивают до 85-100 А.
При сварке труб с качественным формированием корня шва без подварки проплавление достигается путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплавления внутри трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью, что по требует последующей механической его зачистки в потолочном положении.
Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как правило, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо дополнительно наплавить валики в верхней части разделки. Предпоследние слои должны оставить незаполненную разделку на глубину не более 2 мм.
Облицовочный шов сваривают за один или несколько проходов.
Предпоследний валик заканчивают так, чтобы разделка осталась незаполненной на глубину 0,5-2 мм, а основной металл по краям разделки был переплавлен на ширину 1/2 диаметра электрода.
При сварке труб диаметром менее 150 мм с толщиной стенки менее 6 мм, а также в монтажных условиях, когда источник питания удален от места работы, сварку ведут при одном и том же значении сварочного тока.
Рекомендует ся подбирать токовый режим но потолочному положению, ток в котором достаточен и для нижнего положения. При сварке на подъеме из потолочною положения в вертикальное, чтобы не было чрезмерного проплавления, следует прибегнуть к прерывистому формированию шва.
При этом способе периодически прерывают процесс горения дуги на одной из кромок.
В зависимости от толщины стенки трубы, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять сварку «мазками» одним из способов:
| 1. Зажигают дугу постоянно на одной из кромок, а обрывают после формирования ванночки — на другой. Пауза между обрывом и зажиганием должна быть такой короткой, чтобы металл шва не успел полностью закристаллизоваться, а шлак — остыть. |  |
| 2. При большой толщине металла зажигают и обрывают дугу на одной и той же кромке. Не рекомендуется зажигать дугу в том месте, где только что был ее обрыв. Нельзя не оборвав дугу, перемещать электрод вперед но разделке, а затем вновь возвращаться на шов. |  |
Сварка неповоротного горизонтального стыка
Сварка с формированием стабильного проплавления ведется электродом диаметром 3 мм. Сварочный ток выбирают в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления. Наклон электрода составляет 80-90° к вертикали. При сварке «углом назад» наклон обеспечивает максимальное проплавление, а «углом вперед» — минимальное.
При недостаточном проплавлении длину дуги следует держать короткой, а при нормальном проплавлении — средней.
Корневой шов лучше выполнясь с минимальными размерами сварочной ванны, чтобы не было подрезов и наплывов с обратной стороны шва
Второй валик формируют так, чтобы расплавлять первый корневой шов и обе кромки трубы. Сварочный ток устанавливают в среднем диапазоне. Наклон электрода — такой же, как при сварке первою корневою шва. Сварку ведут «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы внешний вид валика был нормальным (не выпуклым и не вогнутым).
Третий валик лучше выполнять на повышенных режимах. Сварку ведут иод прямым углом или «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы валик был выпуклым, с полочкой для удержания металла ванны последующего валика. Траектория дуги должна совпадать с краем второго валика.
Четвертый валик — горизонтальный. Его выполняют на тех же режимах, что и третий. Электрод наклоняют под углом 80-90° к вертикальной поверхности трубы. Скорость сварки поддерживают такой, чтобы расплавлялись верхняя кромка разделки, поверхность второго валика и вершина третьего валика. Внешний вид четвертого валика должен быть нормальным.
«Замковые» соединения сваривают с плавным увеличением размера шва в начале и уменьшением на конечном участке, «набегающим» на начало шва на 20-30 мм.
Многопроходную сварку труб рекомендуется вести по спирали. Тогда получается меньше «замковых» соединений.
Сварку лицевого слоя надо выполнять электродами того же диаметра, какие использовались при заполнении разделки, но не более 4 мм. Последний верхний валик укладывают на более высокой скорости, чтобы он оказался узким и плоским.
Инструкция по ручной дуговой сварке труб
Ручная дуговая сварка электронами ММА
Соединение труб, предназначенных для отопления, водоснабжения или поставки газа, имеет важное значение. От качества исполнения зависит герметичность и пропускная способность, а значит, функционирование всей системы. Поэтому к способу соединения выдвигаются особые требования.
В результате чаще всего для этого используется сварка. В частности, ручная дуговая. Этот вид соединения все реже используется в промышленных масштабах ввиду его медленности и высокой зависимости от действий человека.
Однако в определенных монтажных условиях, а также в частных случаях такой способ является единственно возможным. Поэтому его стоит рассмотреть подробнее.
Ручная дуговая сварка является самым древним способом, в том числе и для соединения труб. Как присадочный материал здесь используется плавящийся металлический электрод со спецпокрытием. Кроме него, электроды еще отличаются размерами и составом основания – стержня. Как правило, для труб используются диаметры 2-5 мм.
Электродные покрытия могут быть тонкими (до двух процентов от веса стержня) и толстыми (до тридцати процентов от веса стержня). Благодаря этой обмазке образует шлак. Он защищает шов от воздействия кислорода и азота.
Что касается качества образующегося шва в результате применения такого способа соединения, то оно зависит во многом еще и от состояния поверхностей изделий, которые свариваются. Поэтому к их подготовке выдвигаются повышенные требования.
После сварки на шве образуется хрупкий шлак, который можно легко удалить. И тут важно, чтобы шов не оказался зашлакованным, иначе это отразится на его прочности.
Виды швов
Зачастую для ручной дуговой сварки труб используются электроды Э-42. Однако марка зависит от многих факторов, в частности от состава свариваемого материала.
В любом случае, электрод не должен иметь повреждений и прочих дефектов.
Электроды с небольшим покрытием дают возможность гореть дуге непрерывно, поскольку прерывания чреваты снижением качества шва. Что касается изделий с плотной обмазкой, то дуга в таком случае горит еще устойчивее, а металл откладывается под шлаком, поэтому шов не виден. При этом он получается более вязким и прочным.
Элементы от обмазки переходят в состав металла при сварке, а также образуемый шлак улучшают качество шва.
Как выбрать диаметр электрода?
Он выбирается, учитывая толщину изделий, а также режимы, при которых будет происходить процесс. Если трубы имеют толщину стенки до 5 мм, тогда подойдут 3 мм электроды. Сила тока при этом для неповоротных стыков будет находиться в пределах 80-120 Ампер, а для поворотных – 100-250 Ампер.
Если толщина металла выше, тогда используются электроды диаметром 4-5 мм. Если процесс происходит в несколько слоев, первый слой делается электродом диаметром 4 мм, а последующие – большего диаметра.
Методы соединений:
- В угол;
- В тавр;
- Внахлест;
- Встык.
Внахлест выполняется шов, наложенных друг на друга изделий.
Самый распространенный и удобный шов – нижний. Сварка в таком случае выполняется сверху, а шов находится под электродом. По окружности трубы создается горизонтальный шов. При этом труба находится в вертикальном положении. Потолочный шов создается над оператором. Вертикальный шов создается по длине трубы, которая отвесно установлена.
Что касается ручной дуговой, то этот процесс выполняется зачастую встык.
Подготовка
Трубы очищаются от грязи и жира на ширину от 1 см. Если концы изделий неровные, их нужно либо отрезать, либо подровнять. Ведь стыковка должна происходить четко. Нужно рассчитать необходимый диаметр и марку электрода, а также режимы, при которых будет осуществляться процесс.
Сварка
После подготовки выполняются прихватки. Для потолочных стыков их длина составляет около 65 мм, а для поворотных – около 45 мм. Высота – приблизительно половина толщины стенки изделия.
Ручная дуговая сварка металлическим электродом с покрытием
Сварку труб встык нужно проводить без перерыва, чтобы стык полностью заварился.
Количество слоев, которое зависит от толщины стенки изделий (количество слоев — толщина):
- 4 – более 19 мм;
- 3 – 6-12 мм;
- 2 – менее 6 мм.
Скос кромок необходим при толщине стенок труб от 4 мм. При этом первый слой должен обеспечить полный провар корня. Это наиболее ответственный этап. Поэтому после его проведения необходимо выполнить проверку качества. Каждый последующий слой наносится после удаления шлака от предыдущего.
Сварочный аппарат
Второй и третий слои выполняют при медленном вращении трубы. Каждый последующий шов после первого выполняется в противоположном направлении от направления предыдущего. Начало и конец швов смещаются на 20 мм. Последний шов должен быть ровным. После каждого этапа происходит очищения шва от шлака.
Проверка
Когда все швы выполнены, остается только проверить окончательное качество.
Подведем итоги?
Ручная дуговая сварка – это одновременно и самый простой, и самый сложный процесс. Дело в том, что освоить эту процедуру может фактически каждый, однако для выполнения качественных швов нужна квалификация, которая есть далеко не у всех, а только у профессиональных сварщиков.
Сварка труб, трубопроводов ручной дуговой сваркой: технология
Сварка различных труб ручной дуговой сваркой заключается в образовании в точке приложения электрода к поверхности трубы высокотемпературной электрической дуги.
Под её действием металл электрода расплавляется до жидкого состояния и каплями стекает вниз в точку соединения двух элементов трубопровода, металлическая поверхность которых также расплавляется до полужидкого состояния.
Попавшие на стык металлические капли, застывая, соединяют между собой детали и герметизирует шов. Шлак, содержащийся в электроде, всплывает наверх сварочного расплава до момента застывания последнего.
Популярность дугового сваривания определяется именно своей технологической простотой, а также высокой прочностью и герметичностью получаемых швов.
Подготовка к сварочным работам
Качественная ручная сварка труб определяется, помимо самого сварочного аппарата, ещё и правильным выбором электродов:
- Для труб большого диаметра следует выбрать электроды с целлюлозной плёнкой;
- Для сваривания угловых швов и т.н. «прихваток» необходимо взять электроды с рутиловым покрытием;
- Для сложной варки применяются комбинированные (целлюлозно-рутиловые) электроды.
Для дугового сваривания труб в бытовых условиях потребуются, помимо собственно сварочного аппарата, ещё и трансформаторы-выпрямители, а лучше взять их более продвинутую версию – инверторы. Эти устройства потребуются для преобразования переменного тока в постоянный.
При выборе сварочных аппаратов отдайте предпочтение модели с несколькими режимами работы, адаптированными под особенности применения «целлюлозных» и «рутиловых» электродов, а также способных работать с конкретной маркой стали и толщиной трубопровода.
Особенности дуговой сварки
При проведении дуговой варки труб следует учитывать несколько важных нюансов:
- Включать аппарат следует в тот момент, когда электрод только-только прикоснулся к поверхности трубы.
- При сварке труб необходимо постоянно отслеживать длину электрической дуги, поскольку она определяет размер газовой оболочки, препятствующей попаданию воздуха в зону сварку.
- Двигать электрод в зоне сварочных работ следует плавно. Это позволит равномерно распределить по шву расплавленный металл с электрода.
- Толщину направления друг на друга металла трубных элементов определяют лёгкие скользящие движения сварщика из стороны в сторону.
- При варке толстостенных труб большого диаметра необходимо выполнять внутренние и внешние сварные швы.
Порядок подготовительных работ
Сварка труб ручной сваркой потребует от вас ряда подготовительных действий:
- Зачистить зону сварочных работ от грязи и масел.
- Для качественного сваривания элементы трубопровода необходимо установить «встык» и выровнять друг относительно друга.
- Выставить оптимальный режим сварки и установить на сварочный аппарат электроды, отвечающие технологическим требованиям.
- Перед началом сварочных работ установите на трубах заземляющие контакты.
- Чтобы надёжнее закрепить элементы трубопровода друг с другом, сделайте по окружности несколько прихваток – небольших сварных швов, фиксирующих точное положение свариваемых элементов.
Различные техники выполнения дуговой сварки
Сварку трубопроводов можно выполнять несколькими технологическими способами:
Сварка с поворотом стыка
Сначала делаются три прихватки на 4, 8 и 12 часов. Затем выполняются два основных шва примерно с 1 до 5 часов и с 11 до 7 часов. После этого труба поворачивается на 90 градусов и наносятся завершающие швы, которые полностью герметизируют соединение двух швов.
Сварка без поворота стыка
Данная технология применяется при работе со стационарными трубопроводами, которые невозможно двигать. Первый слой выполняется снизу-вверх, а вторые и третьи можно выполнять как сверху-вниз, так и снизу-вверх.
Сварку труднодоступных мест, например, части трубопровода, прижатой к бетонной подушке или к кирпичной стене, необходимо производить через врезку – технологическое отверстие сверху трубы. Когда сварочные работы завершены, технологическое отверстие также заваривается.
Сварка труб в зимних условиях
При отрицательных температурах происходит быстрое охлаждение сварочной зоны, а удаление раскалённых газов из расплавленного металла, наоборот, затрудняется. Из-за этого трубная сталь становится хрупкой, от чего резко возрастает опасность возникновения термического разрушения стали, появления горячих трещин, отходящих от сварного шва, а также закалочных структур.
Чтобы избежать этих дефектов, необходимо, во-первых, максимально плотно соединить друг с другом элементы трубопровода, во-вторых, необходимо раскалить поверхность металла до светло-красного оттенка, наконец, в-третьих, силу тока необходимо увеличить на 10-20%. Это позволит добиться вязкого и пластичного сварного шва, который надежно герметизирует зазор между трубами даже при сильном морозе.
Технология сварки труб ручной дуговой сваркой
Системы жизнеобеспечения это в основном трубы, по которым люди получают воду и газ прямо в дом. При прокладывании трасс применяется в большинстве случаев сварка труб ручной дуговой сваркой. Она обеспечивает герметичность и прочность соединения. Выполняются сварочные швы на деталях большого сечения в несколько слоев с применением специальных электродов и режимов.
ТОП-3 методики
Распространенная при прокладке различных трубопроводов метода состыковки зависит от размеров и подвижности деталей. Различают 3 методики ручной электродуговой сварки труб большого диаметра:
Качество и состав соединяемого материала определяют режимы работы и значение тока:
- переменный;
- постоянный обратной полярности;
- постоянный прямой полярности.
Переменный ток применяют при сварке алюминия. Импульсная подача не позволяет дуге и металлу сильно разогреться и образовать прожоги.
Обратная полярность, когда на деталь подключают минус, дает больший нагрев и мощность. Металл трубы на стыке и электрод прогреваются сильнее.
Описание
Технология сварки трубопроводов ручная дуговая сварка обеспечивает наилучшее, прочное соединение. Для защиты шва от окисления используют флюс – обмазку электрода или среду газа.
При прохождении тока через стальной лист и электрод на его конце возникает электрическая дуга. Она начинает согревать кромки соединяемых труб и расплавлять их. Создается сварочная ванна из расплавленных металлов соединяемых деталей и электрода.
Рабочий направляет электродом жидкую ванну, смешивая металлы и создавая шов. Окислы и газы поднимаются на поверхность, образуя пленку. Шлак защищает горячий шов от контакта с воздухом и резкого охлаждения.
Инструкция
Зачистить кромки перед началом обработки, значит избежать внутренних дефектов. Следует проверить их угол разделки, выставить и зафиксировать в 3 – 4 местах, в зависимости от диаметра.
Прихватки делаются той же маркой электродов, что будет производиться сварка корневого шва.
Следует соблюдать технику безопасности: одеть спецодежду, проверить исправность оборудования. Включив сварочный аппарат, настроить рабочие режимы.
Как правильно?
Ответственные герметичные швы варятся за 3 прохода. Корневой, первый шов выполняется электродом диаметром 3 мм. Последующие 4 и 5 мм. Для хорошего формирования корня лучше всего подходят электроды с целлюлозным покрытием.
Следующие слои накладываются подходящими по марке трубы. При сварке второго слоя частично должен проплавляться и первый. Тогда не останется непроваров и шлаковых включений внутри шва.
[stextbox id=’warning’]При сварке высоколегированных труб на шов накладывается 3 слоя, один за другим. Температура между ними не должна превышать 150⁰C.[/stextbox]С поворотом стыка
При повороте стыка, труба варится вертикаль снизу вверх. Диаметр трубы условно делится на 4 сектора. Точки располагаются по циферблату часов на 2, 5, 7, 11. Нижний и верхний участки немного короче боковых.
- Варятся поочередно боковые вертикали корневого, первого шва.
- Трубы поворачиваются на 90⁰, и сваривается сначала участок, который был нижним, затем другой. При этом шов накладывается не встык, а внахлест по 40 – 50 мм.
- Аналогичным образом накладывается 2 и 3 слой, но начало сварки начинается со смещением на 10 – 15⁰.
При сварке снизу вверх следует менять угол наклона электрода, чтобы ванна прогревалась одинаково.
Без поворота стыка
Если конструкция закреплена прочно и повернуть трубу нельзя, применяется сварка безповоротным методом. Шов накладывается снизу.
- Отмечается нижняя точка на трубе.
- Сварка начинается дальше разметки.
- С потолка постепенно переходит на вертикаль и до верхней части трубы.
- Начинать варить вторую сторону нужно от намеченной нижней точки. Получается небольшое наложение.
При ремонтных работах часто приходится варить стыки в труднодоступных местах. Когда труба вплотную к стене и ее никак нельзя отодвинуть.
В этом случае делается качественный провар части шва с внутренней стороны.
- Вырезается небольшое окошко.
- Через образованное отверстие изнутри заваривается труба напротив стены.
- Устанавливается вырезанный элемент на место, прихватывается и заваривается вместе с оставшимся открытым швом.
Таким способом ремонтируют трубопроводы диаметром более 60 мм с толщиной стенки до 3 мм, когда достаточно положить один шов.
При низких температурах
Холодный металл при низких температурах не успевает прогреться и образуется резко выраженная переходная зона. В ней нарушены молекулярные связи, повышенная хрупкость. Если ударить по детали, то она лопнет не по шву, а рядом, по основному металлу.
Чтобы избежать разрушения шва, следует подогреть свариваемые детали. Оптимальным вариантом является поместить их в печь и нагреть до 200 – 300⁰. При протяжке трубопроводов такой способ не подходит. Стыки труб нагревают газовой горелкой, равномерно перемещая ее по кругу несколько раз.
Дуговой сваркой
При сварке труб они зажимаются в специальное приспособление и в нем проворачиваются. Возможны варианты, когда приходится проворачивать вручную.
Шов накладывается по кругу на себя или от себя. Ванна располагается чуть ниже верхней точки в сторону движения. Детали постепенно перемещается, пока не дойдет до начала шва и не перейдет эту точку на несколько миллиметров.
Следующий слой начинается со смещением примерно 10⁰.
Покрытыми электродами
Чтобы качественно сваривать трубы, они должны быть разделаны и иметь зазор 1 – 2 мм между оставшимися ровными кромками. В зависимости от толщины стенки, не зачищенный торец оставляется шириной до 3 мм.
Проплавление обратной стороны шва регулируется наклоном электрода. Максимальная температура и объем ванны достигаются при наклоне назад. Если электрод направлять вперед, прогрев значительно меньше.
Технология
Электроды выбираются для корневого шва 2 – 3 мм, последующие толще. При толщине стенки более 12 мм возможно использование на последнем слое прутка толщиной 6 мм марки АНО и УОНИ.
Сварка производится инвертором на постоянном токе или трансформатором. Для работы в полевых условиях с деталями больших диаметров используют выпрямители.
На постоянном токе варят обратной полярностью, подавая минус на деталь. Переменный ток используют для алюминия, цветных сплавов и высоколегированных сталей.
Дугу необходимо держать короткой, она не должна касаться свариваемых деталей, только направлять ванну в нужное место. Следует следить, чтобы шлак успевал расплавиться и всплыть.
Детали должны быть очищены от грязи и окислов. Разделка кромок производится не предприятии при прокатке изделий или на станке в последнюю очередь.
Образование ежиков
Грат, или еж, это полое образование внутри шва или под слоем брызг. Образование ежиков при сварке трубы относится к сварочным дефектам, которые действуют разрушающе.
Просветка рентгеновскими лучами определяет внутренние дефекты, неразрушающий метод контроля. Чаще всего грат образуется при сварке алюминия.
Его следует варить переменным током, отрывистым методом, чтобы не было перегрева.
Чтобы избежать образования ежиков, следует следить за образующимися в ванной газами, они должны успеть выйти наружу. Если происходит остановка, следует вернуться на 20 – 30 мм, очистить поверхность от шлака и продолжить, начиная идти по шву.
Сократить количество аграта можно тщательной очисткой кромок, особенно на алюминии. Тогда ржавчина и грязь не будут плавиться в ванне, и загрязнять шов.
[stextbox id=’info’]Чтобы убрать цвета побежалости без снятия слоя абразивным кругом, можно использовать химический метод. На поверхность трубы наносится травильная паста Inox Gel или Stain Clean. Составы очень ядовитые, следует одевать респиратор и перчатки, наносить кистью.[/stextbox]Технология для трубопроводов из сталей повышенной прочности
Соединение высоколегированных сталей с ванадием и вольфрамом электродуговой сваркой требует тугоплавких электродов. Для корневого шва подойдут с целлюлозным покрытием марки ВСЦ-4а. остальные слои специалисты рекомендуют варить УОНИ-13/55 с основным покрытием.
Перед соединением металлический стык следует хорошо прогреть. Теплопроводность высокопрочных металлов низкая и при сварке образуется переходная зона из крупнозернистого металла.
Работа с газопроводами и трубами для транспортировки агрессивных жидкостей
Для формирования корневого шва применяются керамические прокладки. Они крепятся с обратной стороны и формируют расплавленный металл, не давая ему вытечь. Керамические прокладки предотвращают появление пористости, подрезов и наплывов.
[stextbox id=’info’]Сварщик 6 разряда, бригадир бригады сварщиков оборудования для пищевой и химической промышленности Бородай Н. С.: «При сварке ответственных труб и емкостей из нержавеющей стали с внутренней стороны не допускается образование валиков. При прокладке корневого шва следует обеспечить, поддув аргона на место сваривания.Если невозможно местно использовать аргон, его закачивают в емкость или трубу, обеспечив поддув на протяжении всей сварки корневого шва с интенсивностью 3 – 4 л/мин. При доступе внутрь свариваемой конструкции, на обратную сторону шва наносится флюс паста, разбавленная спиртом до консистенции зубной пасты.
Она поможет сформировать ровный шов и не допустит образование аграта – ежиков».[/stextbox]
Требования к сварному шву по ГОСТ
Основные требования к качеству шва и методы контроля изложены в ГОСТ 23118-99. В нем указаны требования к сплошности шва, отсутствию в нем подрезов, волчков и других дефектов.
ГОСТ 5264-80 регламентирует форму шва, его чешуйчатость, выпуклость и ширину. На каких соединениях, какой катет должен быть. Он рекомендует оборудование и инструмент для проведения определенных работ с учетом материала.
Чтобы пройти обучение, и начать быстро и правильно соединять детали, техник должен сначала изучить теорию. Затем на смену приходит практика.
Тонкий лист несколько раз подряд следует соединить с другим, меняя режимы и скорость движения дуги. После получения деталей с идеальным выпуклым стыком, можно переходить к легированным металлам и цветным сталям.
И только когда будут покорены вертикаль и потолок. Приступать к сварке труб.
Сварка трубопровода: особенности, виды, технология, необходимые инструменты
Металлические трубы давно заняли прочное место в хозяйственно-промышленной деятельности человека и в нашем быту.
Металлические пустотелые конструкции используют везде, где требуется передача воды или других жидко- и газообразных субстанций, пара, добавим сюда, конечно, нефть.
Трубопроводы прокладывают и над землей и под ней, тянут через горы, морское дно и пустыни. Для каждого свои правила укладки, но требование одно – герметичность и безопасность данных инженерных коммуникаций.
Поэтому при эксплуатации нужна профилактика. При необходимости проводят ремонт. Самым «тонким» местом трубопроводов можно назвать сварочные швы и стыки. Они должны быть хорошего качества.
Без этого конструкцию на большое расстояние – не протянешь. Есть технологии в сварке, используя которые, можно построить надежный трубопровод. Охарактеризуем некоторые из них.
Классификация трубопроводов
Они подразделяются в зависимости от того, что предстоит перемещать. Трубопроводы бывают промышленными, технологическими (на предприятиях, между ними), магистральными, для подачи горячей и холодной воды, газа и канализационными. Эта специфика определит, на каком материале остановиться: металле, пластике или керамике.
Стыкуют части трубопровода 3-мя способами. Взрывом при трении (механический). Плавлением (это уже термический). Отнесем сюда плазменную, электролучевую и газосварку. Магнитоуправляемой дугой путем контактного стыка (термомеханическим).
Из них выбирают один, исходя из параметров и материала будущей конструкции.
Отметим, что указанные способы — универсальны, соединят трубу любого d . Плавление распространяется на электродуговую и газосварку. К давлению прибегают в газопрессовой сварке, когда холодная, а также контактная и ультразвук. Кстати, механизированная и электродуговая в ручном режиме первенствуют.
Плавящиеся и неплавящиеся электроды
Они популярны на трубопроводах из разряда технологических. Результативней пользоваться вручную электродом, можно и через автомат. Сварку выбирают аргонно-дуговую. Процесс трехэтапный.
No1.Экипируем сварщика и подготавливаем части конструкции. Прежде всего – техника безопасности. Требуется, безальтернативно, спецовка и защитная маска. Сами трубы тщательно зачищают.
Варить там, где есть следы краски, коррозии, грязь, нельзя. Щеткой по металлу тщательно обрабатывают стыки и вокруг них. Можно пользоваться абразивом, к примеру, наждачкой.
Иначе не избежать в шве так называемых пробелов.
No2.Сварка. Прежде зажигают электрод для возбуждения дуги. Теперь главное – удержать ее. При этом без разницы вручную или с помощью инвертора. После варят шов, какого типа – решает мастер, по ситуации.
Выбор технологии сварки зависит от, расположения труб, из какого материала они сделаны и «стратегии» сварного и т.д. Как и ответ на вопрос, как вести электрод.
Во время процесса шов зачищают от образующегося шлака.
No3. Проверка на качество. Готовый шов проверяют одним из доступных методов контроля.
О технологии. Она почти идентична для всех видов трубопроводов. Качества можно добиться при соблюдении поэтапности в работе, с учетом, какие швы предстоит варить и герметичности и достаточного опыта мастера.
Стыковка труб
Тем, кто намеревается стать профи в сварном деле, пригодится и теория, и практика. Ведь даже для сварки всего 2-х деталей применимы 33, может больше, способа. Пожалуй, более всех известны тавровые, угловые соединения, а также внахлест и встык.
Выбранный способ должен соответствовать характеристикам металла, и предназначению коммуникаций. Если взять многим известную систему отопления централизованного типа, то трубы сейчас больше сваривают встык. Надежность определит провар, который идет вкруговую.
Набор швов дуговой сварки представлен вертикальными, горизонтальными, потолочными и нижними, всего 4. От их местоположения в пространстве зависит выбор технологии.
Проще всего с нижними. Если свариваемая конструкция позволяет, то сварщик поворачивает ее вниз. Преимущества налицо. Металлу некуда стекать, брызги не полетят вовсе. Прокладка технологического трубопровода характеризуется многочисленными ответвлениями. Для него используют почти все виды швов, ведут сплошняком, можно и прерывисто.
СПЕЦИФИКА
У ручной дуговой сварки на трубопроводах в сравнении со сваркой плоских деталей, существуют отличия. Есть основной набор параметров, которые нужно соблюдать. И у ее подвидов – аргонной и газовой – тоже. Они в ходу на газо- и водопроводах.
Для расчета оптимальной силы варочного тока d электрода умножается на 35. Допустим, у вас проводник 2 мм, значит, ток нужен 70 А. Некая условность примера не исключает закономерность. Если варите трубы малого d толщиной до 5 мм, то 175 А хватит за глаза.
Для удержания дуги дистанция, отделяющая проводник от металла, должно сохраняться на одном уровне. Ее расчет делают с учетом d электрода плюс 1. Допустим, электрод 5 мм, значит, дистанция – 6 мм.
Сварка труб диаметром до 10 см
- ПЕРВЫЙ ЭТАП. Сборка стыков вручную с прихватом точечным методом. Допустим, 2 точки, одна напротив другой.
- ВТОРОЙ ЭТАП. Сварка стыков. Если толщина четыре миллиметра и больше, прежде идет корневой шов, затем – валик. Причем у шва горизонтального новый валик идет всегда противоположно предыдущему. Допустим, сначала слева направо, потом наоборот и т.д.
Если толщина конструкции в диапазоне 3-х-8-ми сантиметров, сварка ведется небольшими участками.
Будет лучше в плане качества.
Поворотные стыки
Их относят к сложным работам. Так что нужно придерживаться существующих правил.
Скорости поворота детали и проводки проводника нужно соблюдать паритетными. У последнего она определяется толщиной свариваемой детали. Чем больше, тем дольше длится сварка. Лучше всего, когда сварочная ванна находится под углом в 30 градусов.
Где деталь поворачивается на 180 градусов, работают поэтапно. Прежде в 2 подхода осуществляют сварку 2-х верхних четвертей d трубы. Один шов идет другому навстречу. Допустим и 1 слой, и два. Потом поворот на 180 градусов, и проваривают стык, что остался. После поворот опять на 180 градусов и варят шов до самого конца.
Стыки из ряда неповоротных
Еще сложней. Трубы варят, используя рассматриваемый способ сварки, безукоризненно следуя инструкции.
ВИДЫ
- ВЕРТИКАЛЬНЫЕ. Варят поэтапно. Вначале стык по периметру делят вертикально (условно) пополам . Далее переходят к сварке потолочной части , горизонтальных и нижних отрезков. Идут с первого положения к последнему, используя короткие дуги.
Для информации. Потолочной будет та часть, что занимает около 20 градусов от низа конструкции. Нижней, наоборот, 20 градусов от верха. Между ними – горизонтальная часть. Расчет коротких дуг ведут по формуле «диаметр электрода : 2».
- ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ. Стыкуют углом назад. Электрод ведут под 80 градусов к оси. Работают средней дугой. Применяют на трубах и малого, и большого d.
Придерживаясь данных электросварочных рекомендаций, можно добиться качественного соединения. Сваренный водопровод получится герметичным и многие годы будет служить без проблем.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Дуговую сварку повсеместно применяют при сварке многих видов трубопроводов. Сложность в том, что свариваемые конструкции могут занимать отличные друг от друга положения в пространстве. Потому для их соединения однотипного шва не хватит. Нужны разные.
Тем, кто ранее набрался опыта в сварке, проще освоить премудрости ручной дуговой сварки разного d труб. Если зачистка свариваемых конструкций выполнена тщательно, то можно получить качественный результат.
Загрузка...
