Технология сварки неповоротных стыков трубопроводов

• Содержание:
• Технология сварки неповоротных стыков труб подбирается в соответствии с тем, как расположены трубы и с каким наклоном.
• В связи с этим выделяют несколько видов сварных соединений:

• Вертикальное.
• Горизонтальное.
• С уклоном в 450.

Кроме того, способ сварки во многом зависит от толщины стенок трубных изделий. К примеру, соединение трубных изделий, имеющих стенки толщиной 12 миллиметров, выполняется методом наложения трех слоев. При этом толщина каждого слоя не должна превышать 4 мм. Сварка неповоротных стыков труб имеет множество особенностей, определяющие наклон электродов, которые следует знать.

Правила техники безопасности

Приступая к соединению поворотных стыков труб или неповоротных аналогов, нужно знать, что работы такого типа имеют высокий уровень опасности. Поэтому необходимо выполнять определенные требования.

Соединение трубных изделий встык посредством газовой или электрической сварки необходимо выполнять на специально оборудованных площадках, которые имеют специальное оснащение, включая различные средства защиты от электрической дуги. Эти элементы распределяются так, чтобы присутствующие поблизости люди были полностью изолированы.

Для соединения трубных изделий, имеющих большое диаметральное сечение и вес свыше 20 кг, рекомендуется использовать специальные подъемники. Вход на площадку требуется освободить, его ширина не может быть менее 1 м. Рабочие температурные значения в помещении должны поддерживаться в пределах +160С. Обязательным условием считается наличие вентиляционной системы и свободное пространство.

Согласно технологии осуществления работ, предполагающих использование сварочного оборудования, все металлические детали и элементы должны быть заземленными (прочитайте также: «Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов»). Аналогичные требования предъявляются для корпуса трансформатора и рабочего места. Применение сварочного устройства допускается только с изолированными проводами и кабелем.

Как уже говорилось выше, соединение неповоротных стыков трубы выполняется несколькими способами, которые напрямую зависят от того, как расположена труба.

Вертикальное сваривание неповоротных стыков

Наложение швов по вертикали на не поворачивающиеся торцы свариваемых труб выполняется аналогично горизонтальному свариванию с одним различием: постоянная смена наклона электрода по отношению к периметру шва.

Процесс сварки предполагает выполнение таких шагов:

• Создается стык, получаемый в процессе сварки трубы, который относится к корневому валику.
• Формируется три валика, которые должны заполнить разделку.
• Создается замок, соединяющий начало и конец валика.
• Выполняется декоративный шов.

Первый шаг считается самым важным, так как в это время создается соединение, формирующее основу шва. Диапазон сварочного тока определяется толщиной металла и зазором между стыкующимися деталями. На первом этапе создается два основных валика.

1. Для создания стыка на трубе захватывают основание каждой соединяемой кромки, в это же время формируется второй корневой слой и поправляется первый слой.
2. Формирование обратного валика с использованием электродов диаметром 3 мм выполняется только в тех случаях, если свариваемый стык должен быть высокого качества.
3. Для выполнения работы выбирают средний или минимальный диапазон тока, учитывая при этом следующее:

• Толщина металлической заготовки.
• Расстояние между кромками изделий.
• Толщина притупления.

Наклон электрода определяется направлением сварных проведений и зависит от проплавления первого слоя шва.

Длина дуги также зависит от степени проплавления:

• Короткая дуга используется в том случае, когда коренной валик недостаточно проплавлен.
• Средняя дуга — при хорошем проплавлении.

Скоростные показатели сварки во многом зависят от объема сварочной ванны. Валик большой высоты на стыках металлических деталей приводит к тому, что он на протяжении долгого времени не застывает. Это может стать причиной образования различных дефектов. Подбирая скорость сварки необходимо помнить, что только качественный сплав кромок обеспечивает нормальное состояние валика.

Обработку металла определенной толщины, а также выборку и подварку, рекомендуется выполнять электродами диаметром 4 мм. При этом наклон электрода должен быть отличным от угла наклона при работе с корневым валиком. Здесь следует применить метод, который называется «угол назад». Скорость в этом случае должна быть такой, чтобы валик оставался в норме.

Правила заполнения заделки труб

Начинать заполнение заделки нужно с низа кромки, которая является площадкой. Это необходимо для выбора оптимального способа сварки. Валик горизонтального расположения следует выполнять в повышенном режиме. Также метод сварки определяется расположением шлака, «угол назад» или « под прямой угол».

Для получения валика необходимо усиление или «горбинка», образующаяся при сварке в положении снизу для создания полки, благодаря которой выполняется сварка следующего валика при повышенном режиме. Вторая обработка должна проводиться аккуратными движениями, придерживаясь нижнего края.

Перед началом сварки  третьего валика определяют уровень его полноты. При этом важно, чтобы разделка, незаполненная между соединительным швом и верхней кромкой, была не очень большой для четвертого валика и не очень узкой для двух валиков. Третий валик по верхнему краю должен иметь наименьшее значение ширины до верхней кромки. Оптимальный размер может совпадать с диаметром электрода.

Заполнение разделки проводится при формировании еще 3 валиков, которые позволяют заполнить основу сварного шва и укрепить стык. При проведении работ важно держать прямой угол, а разделку заполнять при высокой скорости сварки. Только так можно добиться прочного скрепления слоев между собой.

Выполнение замков

Этап выполнения замков предполагает окончательные работы по формированию валиков. При этом сварка каждого валика сопровождается заступом на основной шов величиной 2 мм. Готовый замок представляет исходную точку валика, со смещением по отношению к предыдущему слою на 5 мм.

Декоративный шов завершает сварку труб в неповоротном положении. Выполняя наплавку в горизонтальном положении, формируют узкие валики. Последний из них должен быть абсолютно плоским. Сваривание выполняется в высокоскоростном режиме.

При полном сваривании стыка должен учитываться весь периметр без обрыва. Допускается смещение замков относительно друг друга не больше, чем на 50 мм.

Многопроходной вид сварки поворотных и неповоротных труб, имеющих толстые стенки, предполагает спиралевидное ведение. В этом случае сокращается количество замков и, как следствие, уменьшается число дефектов. Сварку следует прекращать на расстоянии около 20 мм от начала валика, чтобы выровнять сварные швы по высоте. Больший валик можно подрубить, а также сточить.

Подрубить валик можно практическим способом, позволяющим снизить количество замков и выполнить более качественное соединение. Такой способ берет начало от кромки валика, которая подплавляется задержкой дуги. Затем делают заход на валик с действующей электродугой и переходят на следующий слой, учитывая предыдущий. В результате окончание одного слоя становится продолжение другого валика.

Горизонтальная наплавка

Сварка неповоротных стыковых труб горизонтального расположения считается достаточно сложной технологией. Выполнить такую работу может только профессиональный сварщик, имеющий определенные навыки и опыт. Наиболее трудным можно назвать постоянное регулирование электрода для изменения угла наклона.

Сварка выполняется в трех последовательных позициях:

• Потолочная.
• Вертикальная.
• Нижняя.

Каждый шов выполняется с индивидуальным значением величины тока. Потолочная позиция предусматривает сварку на высоком уровне мощности. Все этапы предполагают безотрывную сварку, в ее начале лучше всего использовать метод «углом назад», а завершать работу — «углом вперед».

Сварка труб под углом 45 градусов

Выполнение сварки трубных изделий, располагающихся под углом 450, имеет некоторые особенности.  В частности речь идет о пространственном положении шва, учитывая определенный угол. Выполнять работы такого типа могут универсальные мастера, выполняющие различными навыками сварки. Первый валик создается посредством электрода под прямым углом.

Шов формируется при непрерывном заполнении второго слоя. После этого сразу переходят к проплавке первого слоя. Выполнив сварку с постоянным применением электрода, требуется провести фиксацию трубы для создания горизонтально и вертикально расположенных швов. В этом случае сварочный слой с лицевой стороны не является плоским, если сравнивать с остальными валиками.

Вертикальное соединение металлических труб посредством дуговой ручной сварки осуществляется аналогично сварке в горизонтальном положении.

Отличительной особенность первого способа можно назвать использование метода, осуществление которого подразумевает применение поступательного движения электродов.

Следовательно, требуется постоянно регулировать угол наклона электродов относительно шва, который проходит вдоль всего периметра свариваемого трубного изделия.

Как варить трубопровод ручной дуговой сваркой

Прокладка трубопроводов — дело непростое и ответственное. От качества сварки зависит дальнейшая эксплуатация готового изделия. Ручная дуговая сварка позволяет выполнять качественные швы, соответствующие ГОСТ.

При домашнем ремонте и промышленном строительстве трубопроводов применяется несколько способов сборки элементов в единую конструкцию. Сварка – наиболее надежный метод крепления для труб. В результате получается прочное, герметичное соединение, монолитный трубопровод.

Технология дуговой сварки

Прочность соединений, полученных в результате сварки, достигается за счет нагревания электрической дугой сплавов из разных металлов и их пластической деформации от воздействия высоких температур. Этот процесс приводит к взаимному обмену элементарных частиц электрода и используемых материалов. Возникают молекулярные связи, делающие крепление неразъемным.

Подходя к сварке трубопроводов со всей ответственностью, необходимо знать основные моменты технологии сварки разных материалов.

Сварка неповоротных стыков

Для сварки неповоротных стыков металлической трубы подходит трехслойная сварка. Если такие стыки варят на трубах диаметром до 1,2 см, их ширина должна равняться тройной толщине электрода, а высота быть не выше 0,4 см. Способ сварки – поступательно-возвратный. Дуга делается максимально короткой – до 2 мм. Предыдущий слой покрывается следующим на 2-2,5 см.

Сварка поворотных стыков

Поворотные стыки также варят в три слоя. Процесс происходит в несколько этапов:

1. Стык условно разделяют на 4 части.
2. Сваривают два из них и поворачивают полученное соединение на 180 градусов.
3. Сваривают остальные отрезки.
4. Переворачивают трубу на 90 градусов и варят слой второй.
5. Поворачивают трубу еще раз на 180 градусов.
6. Повторно сваривают две оставшиеся части.

Если необходимо сварить трубы, диаметр которых более 50 см, выполняется технология обратноступенчатая:

1. Стык делится на короткие отрезки от 15 до 30 см.
2. Трубу вращают и накладывают слои.

Поворотные стыки, диаметр которых до 20 см, варят без разделения на отрезки. В этом случае применяют сплошной шов при вращении трубы. Обратите внимание, что 2 и 3 слои сварки накладывают в противоположных направлениях. Смежные слои перекрывают на 1-1,5 мм.

Сварка трубопроводов из сталей повышенной прочности

Уменьшению металлоемкости конструкций при строительстве трубопроводов способствует использование для этих целей изделий из стали повышенной прочности. При работе с ними учитывают:

• тепловой режим, который препятствует появлению закалочных трещин и мартенсита;
• качество сварочных материалов, которые обеспечивают повышенную технологическую прочность наплавленного металла и его равнопрочность с основным материалом.

Для этого проводят следующие операции:

• по условиям проплавления проводят расчет режима сварки;
• определяют допустимую скорость остывания стали после сварки.

Варят стали повышенной прочности двумя способами:

• с термической обработкой сварных стыков;
• без термической обработки сварных стыков.

Электроды, предназначенные для сваривания труб с высокой прочностью, имеют сопротивление разрыву свыше 590 МПа.

Главные преимущества электродов для варки с последующей обработкой соединений:

• ударная вязкость;
• небольшое удлинение;
• сопротивление разрывам.

Под стандарты ГОСТ 9467-75 подходят 5 видов неосновного материала для сварки металлоконструкций повышенной прочности:

• Э150;
• Э1255;
• Э100;
• Э85;
• Э70.

При сваривании металлоконструкций из сталей упрочненного класса без последующей после сварки термической обработки, выбирают электроды, обеспечивающие получение шва с аустенитной структурой металла. В результате получают сварные соединения с повышенной устойчивостью к образованию трещин, а сам шов – с высокими показателями вязкости и пластичности.

Сварка газопроводов и труб для транспортировки агрессивных жидкостей

Трубопроводы для транспортировки агрессивных жидкостей, кислот и щелочей, должны быть отведены от других инженерных коммуникаций. Все соединения должны быть герметичны, не подвержены трещинам и иметь стойкость к высокому давлению.

Материалы для сварки должны обладать антикоррозийными и антиокислительными свойствам, чтобы не возникло протекания вдоль сварного соединения в довольно агрессивных средах. При сварке трубопровода данного типа важно соблюдать и не нарушать правила, чтобы избежать нежелательных дефектов.

Специальные сварочные работы

Существуют особые способы сварки, которые используются только для определенных видов изделий конкретной специфики сваривания.

Диффузионная сварка

Образование связей на атомарном уровне за счет пластической деформации при приближении металлических элементов друг к другу при повышенной температуре получило название диффузионной сварки.

Соединения, полученные таким методом, имеют преимущества:

• экологичность;
• низкий расход электроэнергии;
• сохранение качественных характеристик используемых металлических деталей;
• небольшая зависимость от внешнего воздействия;
• соединение материалов, обладающих различными свойствами.

Сварка давлением

Сварка давлением – разновидность контактной сварки. В ее процессе поверхности находятся под высокоинтенсивным давлением, поэтому соединение получается бед дополнительного нагрева.

Качество шва, полученного таким способом зависит от:

• приложенных усилий;
• возможности металла поддаваться пластическому деформированию;
• предварительной подготовки материала.

При контактной сварке свариваемую область подвергают защите с помощью среды инертного газа.

К специальным видам сварочных работ также относятся:

• термитная сварка;
• сварка трением;
• сварка взрывом;
• электроннолучевая сварка;
• импульсно-дуговая сварка.

Электрошлаковая сварка

Работы при такой сварке основаны на процессе, при котором через расплавленный шлак проходит электрический ток, и энергия электронов преобразовывается в тепловую.

Отличительными характеристиками электрошлаковой сварки являются малая сосредоточенность энергии в области нагревания и большая зона нагрева.

Лазерная сварка

Излучение лазера – высококонцентрированный источник нагревания. Им служит оптический квантовый генератор.

Обладает рядом преимуществ в сравнении с другими видами сварки:

• повышенные скорости охлаждения и нагревания, которые снижают область термического воздействия и уменьшают вероятность качественных изменений металла;
• луч можно передавать на значительные расстояния, что делает возможной сварку в труднодоступных местах;
• деформация деталей уменьшается в десяток раз, благодаря узкому, но глубокому шву.

Подготовка к ручной дуговой сварке

Чтобы соединение получилось качественным и надежным, следует придерживаться целого комплекса условий.

Выбор режима дуговой сварки

Эффективность процесса зависит от правильного выполнения технологических моментов, поэтому важно выбрать режим сварки. Для этого нужно точно знать конфигурацию и толщину заготовок, химсостав металла и конструкцию сварочного соединения. В результате будет подобран подходящий диаметр электрода и величина тока.

Разные факторы имеют различное влияние на процесс, поэтому их поделили на 2 вида.

Основные параметры (они связаны с характером горения дуги), которые нужно учитывать:

• количество проходов;
• быстрота дуговой сварки – зависит от толщины металла и шва, оптимальная скорость перемещения должна быть такой, чтобы шов оказался в 2 раза шире диаметра электрода;
• длина дуги сварки – связана с диаметром электрода, от нее зависит прочность свариваемого соединения;
• полярность и род тока – бывает прямой и полярной, в зависимости от того, из какого металла сделано изделие;
• сила тока – влияет на качество шва и производительность сварки;
• диаметр электрода – зависит от кромок свариваемых изделий и способа сварки.

Дополнительные параметры:

• наклон и длина электрода – от этих показателей зависит степень и скорость его нагревания;
• температура металла для сварки начальная;
• расположение изделия в процессе – электрод удерживают вертикально, это имеет значение для ширины и глубины шва.

Зная особенности всех параметров режима сварки, можно настроить свой сварочный аппарат на максимально продуктивную и эффективную работу.

Сварочное оборудование и типы электродов

Основное оборудование для ручной дуговой сварки – разного рода трансформаторы, которые способствуют непрерывности электродуги и являются источником питания. Эту же функцию выполняет и сварочная установка.

Рабочим инструментом сварщика для дуговой ручной сварки есть электрический держатель. Его цель – удержание электрода и подвод к нему электрического тока. Им выполняются все манипуляции в процессе, со стороны специалиста не прикладываются длительные усилия.

Держатели надежно крепят электрод в любых положениях, перпендикулярно и под углом, что позволяет не деформировать изделие при работе в труднодоступных местах. Электродержатели производят смену не более 4 секунд. По способу закрепления электрода их делят на специализированные и универсальные.

Для ручной дуговой сварки электроды подбирают неплавящиеся и плавящиеся, которые изготавливают из легированной, высоколегированной и углеродистой стали.

Обработка стыков трубопровода

Сборка стыков под сварочные работы заключена в совмещении торцов труб, чтобы их поверхности совпали, а ось трубопровода не была нарушена. Обрабатывают концы механическим способом – фрезой, резцом, абразивным кругом.

Обработка стыков необходима для холодного натяга, который компенсируется при последующем прогревании трубопровода его удлинением. Холодный натяг дает возможность разгрузить конструкцию от температурных напряжений.

Обработка стыков после натяга грозит образованием в них трещин после нагревания. При рабочей или комнатной температуре прочность стыка выше, чем при температуре отпуска. При отпуске первого стыка, который выполняет функцию пластического шарнира, часть натяга снимается.

Предварительный подогрев трубы

При сварочных работах со сталями среднелегированными, с повышенным содержанием углеводорода, которые склонны к резкой закалке, обязателен предварительный нагрев труб. Из-за чувствительности к термическому циклу сварки, область околошовная становится резко закаленной и непластичной при любом виде сварки. Шов формируется неудовлетворительно.

Предварительный подогрев приводит к снижению скорости остывания зоны возле шва, в ней образуются структуры с запасом пластичности. Они служат защитой от образования трещин под воздействием цикла термодеформации.

Температуру подогрева рассчитывают с учетом толщины стали и ее химического состава. После чего корректируют, определив реальную скорость охлаждения и сопоставив эти показатели.

Техника ручной дуговой сварки

Дуговая сварка является универсальным способом соединения металла. От качества сварочного шва зависит всей конструкции. Важно научиться грамотно работать со сварочным аппаратом, чтобы шов был надежным и герметичным.

Требования к сварному шву по ГОСТ

Стандарт параметров качества сварных швов определен по ГОСТ 23118-99. Кроме него, контроль за всеми видами сварочных работ и их результатами производят согласно:

• ВСН 012-88 – инструкция, по которой определяется, какие действия предпринимаются для контролирования качества сварных швов;
• ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89 – подробный инструктаж о проведении работ сварочным аппаратом;
• СП 105-34-96 – сборка правил, которые регламентируют стандарты проведения сварочных работ и характеристики качества сварного шва.

Приемы дуговой сварки

Запал дуги проходит в несколько стадий:

• короткое замыкание электрода на элемент;
• отведение электрода;
• появление дуги.

Касаться электродом изделия следует отрывисто, иначе возникает опасность его приваривания. Качество сварки зависит непосредственно от длины дуги:

• длинная — делает шов пористым, неоднородным;
• короткая — устойчиво горит и гарантирует хороший шов.

Если угол наклона меньше 90градусов, сварку проводят углом вперед, если больше – наклонив назад. Электрод при сварке может двигаться тремя способами:

• движения поперек шва – в результате получают шов, который называют расширенный валик;
• движение вдоль оси электрода – для поддержки постоянной длины дуги;
• движение вдоль оси валика – получают узкий шов и ниточный валик.

Схемы сварки

Схема дуговой сварки заключена в образовании замкнутого контура, по которому циркулирует высокочастотный, постоянный или переменный ток. Сварочные швы бывают трех видов:

• короткий;
• средний;
• длинный.

По размеру сечения швов определяются их свойства:

• однословность или однопроходность;
• многопроходность или многослойность.

Однопроходная сварка – экономична и проста, высокопроизводительна. Ее недостаток – низкая пластичность металла и большая область перегрева.

В результате многослойной сварки создаются надежные и прочные соединения, они более износоустойчивы. Для заполнения шва применяются несколько способов сварки:

• «каскадный»;
• «горкой»;
• «в угол»;
• «в лодочку».

Пошаговое обучение — дуговая сварка неповоротных стыков труб

Горизонтальная и вертикальная сварка неповоротных стыков отличаются лишь тем, что при втором варианте расположения шва постоянно нужно менять угол наклона электрода.

Сварка корневого валика на трубе

Корневой обратный валик формируют электродом диаметром 0,3 см. Длина дуги – короткая или средняя. Наклон электрода к вертикальной плоскости трубы выдерживают, глядя на проплавление другой стороны корня шва, он составляет 80-90 градусов углом назад.

Величина тока подбирается с учетом зазора между торцами, толщины основного металла, толщины притупления и положения в диапазоне.

Объем сварочной ванны определяет скорость сварки. Она должны быть подобрана так, чтобы оба торца отлично сплавлялись, а корневой валик оставался в норме. Возможно применение электрода большего диаметра – 0,4 см.

Валик второй делается по всей ширине, приваривая корневой и кромки. Сварщик выбирает электрод, промеряв его торцом ширину первого валика. Сварка происходит углом назад, со средней скоростью. Величина тока – средняя.

Заполнение шва

Заполняют разделку с нижней кромки. Третий валик выполняется на повышенных режимах.

В зависимости от размещения шлака сварку проводят под прямым углом или углом назад 70-80 градусов. Величина тока подается в максимальном диапазоне.

Скорость сварки должна быть такой, чтобы получился валик с усилением. Электрод движется по нижнему краю второго валика. Полноту третьего элемента сварщик должен рассчитать так, чтобы она была не слишком широкой и не узкой.

Юлия Петриченко, эксперт

При сварке четвертого валика наклон электрода 80-90 градусов, выполняется углом назад или под прямым углом. Он должен быть в норме.

Скорость сварки подбирается такая, чтобы сварочная ванная сплавляла верхнюю кромку разделки с третьим валиком, проплавляя второй по центру.

Замок сварного шва

Сварка каждого из валиков оканчивается проплавлением начала и запуском на шов на 0,2-0,3 см. Если работа выполняется в одиночку, каждый слой следует оканчивать по всему периметру без перерывов. «Замки» должны быть отдалены друг от друга на 0,5 см.

Многослойную сварку ведут по спирали, чтобы за счет уменьшения «замков» снизить дефективность сварочного шва.

Сварка лицевого слоя

Лицевой слой варят электродами такого же диаметра, как и при заполнении разделки. Величина тока – средняя.

Делают обычную горизонтальную наплавку (1,5 диаметра электрода), верхний слой выполняют на повышенной скорости для получения более плоского и гладкого валика. Диаметр электрода можно подобрать и меньший, соответственно с ним уменьшают и сварочный ток.

Видео-урок. Дуговая сварка неповоротных стыков

Ручная дуговая сварка – максимально надежный способ соединения металлических элементов в единое изделие. При прокладке трубопроводов без нее не обойтись. Особенно, если работу нужно выполнить в труднодоступном месте и в одиночку.

Приходилось ли вам использовать какой-то из видов дуговой сварки? Какой из них вы считаете самым простым в выполнении и производительным? Поделитесь с нами в х к статье!

Сварка неповоротных стыков труб (горизонтальных, вертикальных), техника и особенности

Подготовительный этап зачастую является более важным, чем сама работа. Подготовка к свариванию несгибаемых (неповоротных) швов не является исключением.

Возьмите подходящий инструмент и очистите сварочное место от всего лишнего – мусора, ржавчины, остатков краски. Затем нарежьте заготовки, используя электроинструмент или термический метод, при этом их необходимо держать объединенными.

Исходя из габаритов наших труб, используются прихватки для фиксирования заготовок, которые походят на сварочный шов.

Введение

Обязательно заземлите металлические части, такие как сварочный стол, трансформаторное основание и прочие неизолированные устройства.

Используйте электропровода и кабели с изолированным покрытием. После окончания сварки неповоротных стыков труб возьмите молоток и зубило и уберите весь оставшийся шлак. Затем, при необходимости, шов можно сгладить болгаркой.

На данный момент применяются 3 основных метода сваривания металлических неповоротных фрагментов, принципиально определяющих концепцию работы каждого из них:

• При горизонтальном положении;
• При вертикальном положении;
• Под углом в 45 градусов.

Выбирать конкретный метод сварки неповоротных стыков труб надо исходя из:

• толщины стенки;
• расположения трубопровода;
• угла размещения во время сварки.

Совмещение труб с помощью трехслойного шва применяется, если толщина составляет 12 мм. Каждый шов должен быть высотой не более 4 мм, а ширина валика шва – не более трёх диаметров проводника.

Как можно судить из названия, поворотные трубы можно провернуть в нужную сторону, благодаря чему сварочный процесс неповоротных стыков труб облегчается и не будет необходимости создавать комплексные швы (например, потолочные).

Как варить горизонтальный стык

В отличие от других технологий, в этой нет необходимости полностью разделывать сварочные кромки неповоротных стыков. Все действия выполняются с помощью дуговой сварки.

Есть смысл оставить незначительную десятиградусную разделку, что позволит не потерять качество сварки швов и упростить процесс совмещения труб. Горизонтальный шов можно производить как справа-налево, так и слева-направо, выбирайте как вам удобней.

Рекомендуем послойно накладывать неширокие швы на горизонтальные трубы. Сначала сварочным валиком провариваете основание шва, диаметр проводника берется 4 мм.

Согласно закону Ома ток выставляется в пределах 170-190 А. Выполняйте проводником повторяющиеся возвратно-поступательные движения, пока на месте совмещения труб формируется нитевидный сварочный валик высотой 1.5 мм.

В этот момент проделываются два покрытия прослойки сварного соединения неповоротного стыка, первая аккуратно очищается, а вторая наносится на первую, при этом проводник производит незначительные колебания между нижней и верхней кромками.

Второй слой делать в том же направлении, что и первый. Третий слой выполнять в режиме повышенного тока (до 300 А), его направление должно быть противоположно направлениям предыдущих слоев.

Угол наклона электрода выбирается достаточно большой, чтобы сварочная ванна не стремилась вниз. Также рекомендуется задействовать электрод с диаметром 5 мм, что позволит значительно ускорить процесс сварки.

Сварщики используют в работе три положения электрода при сварке неповоротных труб: «углом назад», «под прямым углом», «углом вперед». В описанном методе рекомендуется применять первые два. Третий сварной валик заполняется на 75% от второго.

Четвертый по счету валик выполняется на режимах, аналогичных третьему, а его направление не меняется. Проводник прикладывайте к вертикальной трубе под углом 80-90 градусов.

Если металл стекает вниз, то рекомендуем немного уменьшить силу тока, быстрее делать проход электродом. Также можно отрывать сварочную дугу на короткое время, чтобы поверхность успевала немного остыть.

Итак, при сваривании горизонтальных швов неповоротных стыков с помощью трёх или более сварочных прослоек, каждый слой, начиная с третьего, выполняйте в противоположных друг другу направлениях.

Для конструкций диаметром менее 200 мм применяется метод сварки сплошными швами. Для изделий диаметром более 200 мм используйте так называемый обратноступенчатый метод. Длину каждого готового участка трубы советуем делать не более 300 мм.

Как варить вертикальный стык

Сварка неповоротных вертикальных швов схожа с вышеописанной методикой сваривания горизонтальных стыков. Отличие состоит в том, что во время выполнения сварки нужно осматривать сварочную ванну и периодически менять угол проводника.

Выполнять сварку надо короткой дуговой сваркой. Основные принципы технологии сваривания неповоротных вертикальных стыков следующие:

1. Положение электрода должно быть «под прямым углом» или «под углом назад». Сварочные кромки неповоротных стыков требуется заполнять очень быстро.
2. Границы соседних сварных прослоек выполняется со сдвигом в 5-10 мм друг от друга, и зависят от диаметра изделия.
3. Основной шов неповоротного стыка сваривается в несколько слоев (зачастую два). В зависимости от толщины стенки трубы и расстояния между совмещаемыми трубами, изменяется токовый режим и общая скорость сварочного процесса. Хорошее качество шва обеспечивается поддержанием сварочной прослойки в жидком состоянии, во время наварки на нее сварного валика.
4. Фронтальный слой наплавляется узкими валиками. В случае, когда электрод двигается без отрыва «вверх-вниз» шов будет получаться плоским.

Как варить стык под углом в 45 градусов

При использовании этой технологии для неповоротных стыков сварной шов будет получаться под углом. Шов должен получаться с равномерным заполнением.

• Угол наклона электрода и направление сварки в этом случае постоянно меняются, что значительно увеличивает сложность работ, и, следовательно, выполняется профессиональными сварщиками.
• А если необходимо сварной шов неповоротного стыка сделать полностью герметичным, условия работы усложняются еще больше.
• Диаметр угловой трубы, которую вы варите, напрямую влияет на выбор конкретного способа сварки:

1. Если диаметр трубы составляет 200 мм или менее, применяется способ сварки в несколько слоев. Чтобы каждый слой наносился корректно и равномерно, в процессе сварки трубу понемногу проворачивают вдоль своей оси.
2. Для работ с трубами диаметром более 200 мм их делят на несколько одинаковых сегментов по окружности и с каждым сегментом работают отдельно. Когда первые два сегмента будут готовы, трубу проворачивают на пол оборота и сварка продолжается на оставшихся двух.
3. В случае, когда диаметр превышает 50 см, трубу также разделяют на сегменты, но их количество гораздо больше. В целом габарит одного сегмента не должен превышать 300 мм.

Технология ручной дуговой сварки неповоротных стыков трубопровода электродами с основной обмазкой. — Ответы на билеты к экзамену по курсу Сварка трубопроводов

Сварка труб с неповоротными стыками более сложный процесс. Сварка неповоротных стыков чаще всего применяют при монтаже трубопроводов и оборудования.

Наиболее качественные сварные стыки получают при автоматической сварке труб с использованием специального оборудования — орбитальных сварочных головок.

Орбитальная сварка труб использует процесс сварки неплавящимся электродом в инертном защитном газе.

При ручной сварке электродами используются плавящиеся электроды с покрытием (обмазкой). Такие сварочные материалы называют штучными электродами или покрытыми электродами. Штучный электрод состоит из металлического стержня и покрытия, которое содержит защитные и раскисляющие элементы

.

Сварка неповоротных стыков трубопроводов является очень ответственной  и сложной операцией. Сложность заключается в том, что на каждом стыке имеется все (за исключением горизонтального) пространственные положения шва, и она возрастает с уменьшением диаметра труб.

Стыки свариваются снизу вверх преимущественно обратносекционным способом. Корень шва сваривается электродами диаметром 3 мм без поперечных колебаний электрода. Для того чтобы сварочная ванна не стекала, сварщик применяет колебания электрода вдоль разделки кромок (возвратно-поступательное движение) с амплитудой 20-30 мм.

Стремясь поддерживать дугу очень короткой. Начало сварки в нижней части стыка смещается от самой нижней точки (надира) трубы на 50-100 мм для того, чтобы начало шва не было расположено в недоступной для последующего визуального контроля части трубы.

Начало и конец каждого слоя должны перекрываться на 15-20 мм последующими слоями во избежание образования непроваров и зашлаковывания в этих местах. Начало второго слоя шва смещается относительно надира на 100-150 мм в противоположную сторону от смещения начала первого слоя.

Чтобы избежать прожога второго слоя, конец электрода приводят в колебательное движение. Минимальная амплитуда колебаний – при сварке в потолочном и в нижнем положении, а максимальная – при сварке вертикальных участков шва.

При сварке третьего слоя шаг колебательных движений электрода уменьшается и изменяется характер траектории: потолочный и вертикальный участки выполняются при движении электрода треугольником. А в нижнем положении – змейкой. Ширина поперечных колебаний электрода должна быть такой, чтобы шов перекрывал разделку кромок на 1,5-2 мм с каждой стороны.

Сварка сверху вниз специальными электродами с основным видом покрытия. Исходное положение электрода относительно трубы при всех пространственных положениях сварки должно быть перпендикулярно к касательной окружности в точке возбуждения дуги (рис.).

Сварку корневого слоя шва выполняют электродами диаметрами 3 или 3,25 мм; при этом зазор выставляется ближе к верхнему пределу обычно рекомендуемого диапазона (2,5 — 3 мм).

Сварку осуществляют легким опиранием на свариваемые кромки и ведением электрода сверху вниз без поперечных колебаний. Усилие на электрод в отличие от варианта сварки электродами с целлюлозным видом покрытия минимально.

Сварочный ток соответствует коэффициенту А = 25 — 30 А/мм. Скорость сварки должна быть не менее 10, но не более 15 м/ч.

Толщина корневого слоя шва из-за повышенного коэффициента наплавки и меньшей скорости сварки (в сравнении с электродами с целлюлозным покрытием) не меньше,чем суммарная толщина корневого слоя шва (после шлифовки)

плюс «горячего» прохода при сварке электродами с целлюлозным видом покрытия.

Благодаря особенностям формирования корневого слоя шва сварка электродами этого вида осуществляется без образования зашлакованных карманов, формы этого шва более плавные,чем в случае электродов с целлюлозным видом покрытия, шлифовка абразивным кругом после сварки не требуется, шлак отделяется хорошо,ввиду формирования низководородистого металла и благоприятной

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы. Расчет стоимостиГарантииОтзывы

формы наружной поверхности корневого слоя проведение «горячего» прохода необязательно.

Сварка заполняющих и облицовочного слоев шва обычно осуществляется электродами диаметром 4 мм без поперечных колебаний (многоваликовые слои) с высокой линейной скоростью до 26 м/ч.

Низкое разбрызгивание и повышенный коэффициент наплавки делают эти электроды при сварке заполняющих слоев конкурентоспособными электродам с целлюлозным видом покрытия диаметром 5 и даже 5,5 мм.

Достижение сквозного проплавления фиксируется по характерному шуму проходящей «навылет»

дуги.

Сварка трубы — стык неповоротный при горизонтальном расположении трубы

Соединяемые детали необходимо очистить от грязи, ржавчины, остатков краски и шпака. Это нетрудно сделать с помощью обработки механическим способом.

Затем производится разметка. С чертежа на металл переносят размеры конструкции, используя для этого рулетку и угольник. При разметке необходимо следить, чтобы полученный после отрезки торец был перпендикулярен оси трубы. Поскольку при сварке длина заготовок уменьшится, то оставляется припуск.

При поперечном стыке он равняется одному миллиметру, а на каждый миллиметр продольного стыка — 0,1-0,2 миллиметра. В зависимости от того, какой диаметр имеют соединяемые трубы резку заготовок можно проводить термическим способом или электроинструментом, например, болгаркой. При совмещении заготовок необходим контроль их соосности и тщательная фиксация.

Для сборки конструкции из неповоротных труб удобно применять прихватки — короткие швы, выполняемые поперек основного шва. Их размер зависит от диаметра труб и толщины их стенок, и находится в диапазоне 20-120 миллиметров. Прихватки предотвратят свариваемые детали от сдвига.

  Как разобрать кран в ванной с душем

Также для фиксации может использоваться механическое оборудование.

Методика работы с вертикальными стыками трубопровода без поворота

Процесс электросварки с вертикальными стыками аналогичен процессу работы с горизонтальными элементами. Осуществлять его нужно короткой дуговой сваркой.

Главное различие состоит в необходимости регулярно изменять угол наклона электрода, одновременно рассматривая его относительно периметра шва.

Технологический процесс проведения такого вида сварки определяется следующими основными блоками:

• «Варить» корневой шов нужно в два прохода. В процессе налаживания второго валика прослойку № 1 необходимо проплавлять — этим обеспечивается гарантия качества корневого шва. Величина стенки трубы и величина зазора между соединяемыми составными частями напрямую влияет не только на темп выполнения процесса, но и на величину силы тока.
• Кромки необходимо заполнять на довольно высокой скорости, одновременно положение электрода используется под «углом назад» или под углом 90 градусов.
• Замки смежных слоев осуществляются с учетом сдвига на 5-10 мм. Длина «замка» напрямую зависит от диаметра трубопровода.
• Плоскость получаемой поверхности с большего зависит от темпа сварки, наплавление лицевого слоя осуществляется узкими валиками.

Технология сварки

Сварка поворотных стыков труб может осуществляться левым или правым способом.

Сварка труб в неповоротном положении имеет более сложную технологию. Во многом это зависит от того, каким образом свариваемые трубы расположены в пространстве и их диаметр.

Существующие расположения стыков:

1. В вертикальной плоскости. Ось трубы расположена горизонтально.
2. В горизонтальной плоскости. Ось трубы расположена вертикально.
3. Расположенные под углом.

Если трубы имеют размер стенок свыше трех миллиметров, то их сваривают посредством наложения слоев. Высота каждого из них не должна быть более четырех миллиметров. Если осуществляется сварка неповоротных труб дуговой сваркой, то ширина валика делается равной сумме 2-3 диаметров используемого электрода.

Наиболее рациональным является применение сваривания обратно-ступенчатым методом. При этом длина участка должна находиться в диапазоне 150-300 миллиметров. Сваривание осуществляется с помощью короткой дуги, величина которой равняется половине диаметра применяемого электрода.

Перекрытие швов, называемое замком, находится в зависимости от размера поперечного сечения труб, и обычно составляет 20-40 миллиметров. Играет роль при сварке труб положение электрода. Способ «углом назад» применяют в начале сварки, а «углом вперед» заканчивают ее.

Наиболее часто применяется сварка в три слоя. Сначала делается коренной шов, потом происходит заполнение кромок, а затем выполняется лицевой шов.

Сварку начинают с потолочного положения, расположенного внизу труб, а затем переходят к вертикальному и нижнему.

Первый слой выполняют, делая электродом возвратно-поступательные движения, задерживая при этом дугу над ванночкой, куда будет стекать расплавленный металл. Силу тока выбирают порядка 140-170 ампер. Необходимо следить, чтобы на свариваемый металл не попадали крупные брызги.

Чтобы в металле не возникло прожогов, сварку необходимо вести короткой дугой, не удаляя ее от ванны более, чем на пару миллиметров. Накладывать последующий слой следует таким образом, чтобы он перекрывал предыдущий. Электрод должен двигаться от одной кромки до другой, совершая поперечные колебания по принципу «полумесяц».

  Технология гидробурения скважин на воду своими руками

Сварка поворотных стыков с диаметром трубы менее 200мм

Если диаметр соединяемого трубопровода не превышает 200мм, то стык можно не делить на участки, а сваривать его одним сплошным швом, см. рисунок ниже:

При этом второй и третий слой выполняют аналогично первому, но каждый раз, при последующем слое, меняют направление сварки на противоположное. И во всех случаях необходимо перекрывать каждый предыдущий слой последующим на 10-15мм.

Горизонтальное расположение

Сварка горизонтальных стыков труб — непростая операция, поэтому рекомендуется выполнять ее опытным мастерам. Особую трудность представляет собой необходимость постоянной регулировки угла наклона электрода.

Сварка труб в горизонтальном положении осуществляется в следующей последовательности:

1. Потолочная. Расположена внизу.
2. Вертикальная. Расположена вертикально.
3. Нижняя. Расположена наверху.

Каждый из этапов выполняется непрерывно. Начинать следует с потолочной части, отойдя вправо от вертикальной оси на небольшое расстояние, а затем двигаться по часовой стрелке наверх.

При выполнении потолочного шва силу тока увеличивают.

Электроды для горизонтальной сварки используют диаметром четыре миллиметра. Электроды перемещают возвратно-поступательным способом, что позволяет создавать ниточный валик высотой не более полутора миллиметров. После создания первого валика необходимо зачистить его поверхность.

Вторым валиком закрывают нижний. При сваривании последнего валика силу тока повышают с 160 до 300 ампер, а электроды выбирают с диаметром пять миллиметров.

Необходимое оборудование, материалы и средства защиты

Выполнять сварочные работы необходимо в просторном, хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся веществ.

Основным рабочим средством для соединения труб будет электрический сварочный аппарат переменного или постоянного тока.

Хорошее оборудование стоит немалых денег, поэтому для разовой сварки по возможности его лучше одолжить. Кроме того, понадобятся:

• фиксирующие устройства;
• электроды и электрододержатели;
• сварочный кабель;
• молоток и зубило;
• наждак и металлическая щетка.

Обязательным условием является наличие средств индивидуальной защиты (СИЗ). Руки должны быть защищены плотными сварочными перчатками; для защиты головы и, в первую очередь, глаз, понадобится сварочный шлем. Он оборудуется затемненным стеклом, «отсекающим» инфракрасную и ультрафиолетовую части светового спектра.

Вертикальное расположение

При сварке вертикальных стыков начинать процесс следует с потолочного положения. Технология сварки находится в зависимости от диаметра свариваемых труб.

  Стыковая и раструбная сварка труб из полипропилена

При мере перемещения по окружности свариваемых труб, расположенных вертикально, необходимо осуществлять изменение угла наклона электрода.

Методы ручной дуговой сварки труб

Существует два основных метода ручной электродуговой сварки труб: поворотный и неповоротный. На практике возможность их применения диктуется техническими особенностями труб, местом их расположения и квалификацией сварщика. Существует и комбинированный метод, но широкого применения он не нашел.

Сварка с поворотом стыка

Поворотный метод обеспечивает максимальную прочность и равномерность шва. Добиться этого можно с помощью двух хитростей. Во-первых, старайтесь держать электрод строго под прямым углом к оси трубы, то есть регулируйте интенсивность плавления не наклоном электрода, а длиной дуги. Во-вторых, работайте по трехпроходной технологии. Она предполагает такую последовательность действий:

1. Условно разделите торец трубы на четыре равных сегмента, можете сделать соответствующие метки, но лучше сварить трубы в этих зонах точечно.
2. Проварите стык в корневой части сегментов, расположенных друг напротив друга, тонким электродом (3-4 мм) с силой тока 120-150 А.
3. Поверните трубу на 90° и проварите два оставшихся сегмента с теми же параметрами.
4. Постепенно поворачивая трубу, проварите ее на всем диаметре. Параметры сварки тоже изменятся – размер электрода составит 5-6 мм, а сила тока – 200-250 А.
5. Повторите действия, указанные в пункте 4.

Если конструкция предполагает сваривание труб на одной оси в нескольких участках, выполняйте операции одновременно на всех стыках. Это не только позволит ускорить работу, но и предотвратит любые осевые смещения в процессе сварки.

Сварка без поворота стыка

Сварка без поворота целесообразна в том случае, когда ведется на уже смонтированной конструкции, в том числе имеющей труднодоступные места. Технология во многом напоминает поворотную, но есть ряд существенных отличий в длине отдельных швов. Общий алгоритм включает следующие действия:

1. Тонким электродом (4 мм) проваривается до половины длины стыка.
2. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части, которые провариваются тонким электродом в разных направлениях.
3. Половина стыка повторно проваривается толстым электродом (5-6 мм), при этом она не должна повторять в точности расположение самого первого шва, но должна частично перекрывать его (около 30°).
4. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части и проваривается толстым электродом в разных направлениях.

Третий проход обычно используется лишь при сварке труб с диаметром более 700 мм. Он предполагает нанесение двух равных по длине швов в противоположных направлениях, стыки которых не совпадают со стыками швов, нанесенных ранее.

Техника безопасности

Сварка неповоротных стыков трубопроводов и других крупных круглых деталей имеют повышенный уровень опасности. Поэтому необходимо выполнение имеющихся требований и рекомендаций.

Для выполнения таких соединений необходимы специально оборудованные площадки. Они должны быть изолированными, чтобы не подвергать опасности находившихся рядом людей.

При соединении неповоротных труб большого диаметра и веса следует применять специальные подъемники, представляющие собой транспортно-подъемные машины. Обязательно наличие вентиляции. Необходимо заземление всех металлических деталей и элементов. На месте сварки должно быть достаточное освещение.