Технология сварки труб газом

Сварка труб— тема очень обширная и непростая. А все из-за большого разнообразия изделий, предлагаемых в магазинах. Существует множество типов труб, изготовленных из самых разнообразных материалов: от металлов до полимеров. И это лишь некоторые нюансы, нужно еще учитывать, где именно будут применяться трубы.

Возьмем, к примеру, газоснабжение. Для газа чаще всего применяют стальные трубы. Чтобы правильно смонтировать газовые трубы нужно обладать не только базовыми навыками сварки, но еще и опытом. Так что сварка газовых труб — это задача не дня новичков.

Но если у вас уже есть опыт сварки с применением различных технологий, то вы можете своими руками сварить газопровод в доме или квартире.

В этой статье мы расскажем, какие технологии можно использовать для выполнения данного типа работ и как сварить газовые трубы в квартире или доме.

Общая информация

Начнем с выбора технологии сварки. Для сварки газопроводных труб чаще всего применяется аргонодуговая сварка, MIG/MAG сварка и газовая сварка. Есть еще и другие технологии, но в этой статье мы говорим именно о домашней сварке. А перечисленные выше технологии как раз позволяют сварить газовые трубы в квартире.

Перед сваркой трубы нужно подготовить. Очистить их от загрязнений и ржавчины, а также выполнить разделку кромок, если толщина трубы превышает 5 миллиметров.

Сварка стальных газопроводов или труб из любых других материалов — очень ответственный процесс. Если вы сделаете недостаточно герметичный шов, то велика вероятность утечки бытового газа. А это чревато печальными последствиями. Чтобы этого избежать внимательно изучите методы сварки, о которых мы расскажем далее. Строго соблюдайте технологию и не экономьте на расходниках.

Техника безопасности

Техника безопасности — это в принципе первое, что вы должны изучить перед тем, как приступить к работе. Работа с газовыми трубами сопряжена с опасностью для жизни и здоровья, так что отнеситесь к этому со всей серьезностью.

Правило первое: никогда не открывайте резко баллон с газом. Иначе есть вероятность, что клапаны кислородных редукторов могут воспламениться. И уж чего нельзя допускать, так это взрыва кислородного баллона. А такая ситуация возможна, ведь в баллоне очень высокое давление.

Правило второе: если вы решили применить метод газовой сварки, то защитите глаза с помощью сварочной маски. Иначе можете испортить свое зрение. И в целом, экипировка нужна при применении любой технологии сварки. Так что не пренебрегайте ею.

Правило третье: не проводите сварочные работы в помещении с наглухо закрытыми окнами или с плохой вентиляцией. Также уберите из комнаты все предметы, которые могут легко воспламениться или сами могут стать причиной пожара.

Правило четвертое: после сварки нужно провести контроль качества соединений и убедиться, что швы герметичные. Только после этого можно подавать газ по трубам.

МЫ НЕ РЕКОМЕНДУЕМ ПРОВОДИТЬ СВАРКУ САМОСТОЯТЕЛЬНО. ВСЕ РАБОТЫ ВЫПОЛНЯЮТСЯ НА ВАШ СТРАХ И РИСК! ЛУЧШЕ ВОСПОЛЬЗУЙТЕСЬ УСЛУГАМИ ГАЗОВОЙ СЛУЖБЫ.

Аргонодуговая сварка

Аргонодуговая сварка (она же TIG-сварка) — это метод сварки с применением вольфрамового электрода и защитного газа аргона.

Вольфрамовые электроды относятся к классу неплавящихся электродов, в это значит, что они не участвуют напрямую в формировании шва, а лишь позволяют металлу расплавиться. За счет расплавленного металла как раз и образуется шов.

А газ аргон выполняет защитную функцию. Он защищает сварочную зону от проникновения кислорода, который ухудшает качество шва.

Этот метод хорош при сварке тонкостенных газовых труб. Чтобы сварить стальные газовые трубы, установите на сварочном аппарате постоянный ток и выберите электроды, диаметр которых соответствует толщине трубы.

MIG/MAG сварка

MIG/MAG сварка — это метод, суть которого заключается в применении защитного газа и сварочной проволоки.

Такая технология может быть ручной (когда сварщик сам подает проволоку в сварочную ванну), полуавтоматической (когда подача проволоки механизирована, но сварщик все равно контролируется скорость подачи) и автоматической (когда проволока подается в автоматическом режиме на заданной скорости).

Самый простой и недорогой вариант — сварка с применением защитного газа и ручной подачей проволоки. Вам не нужно иметь дорогое оборудование с полуавтоматической или автоматической подачей проволоки. Но здесь нужно иметь опыт, поскольку подавать проволоку вручную непросто.

Автоматическая сварка всем хороша. Она сама подает проволоку, а вам остается только вести дугу. Вот только оборудование для автоматической сварки стоит дорого, и вряд ли захотите приобретать аппарат за 500$ для починки газовой трубы на кухне.

Поэтому рекомендуем вам остановиться на покупке полуавтомата. Это универсальный аппарат. Он с одной стороны помогает вам подавать проволоку, так что новичкам будет легче. А с другой стороны стоит не так уж дорого, при этом позволяет добиться хорошего качества шва. С помощью полуавтомата вы сможете сварить трубы, изготовленные из низколегированной или высоколегированной стали.

Здесь шов будет формировать не только за счет расплавленного металла, но и за счет проволоки. Так что качество соединения будет хорошим, если вы умеете обращаться с полуавтоматом. Не забывайте, что нужно настроить подачу защитного газа из баллона.

Для этого можно использовать редуктор. И следите за расходом защитного газа при сварке, он не должен быть слишком большим. Например, при сварке тонкостенной трубы с применением углекислого газа может уйти до 15 литров, и это нормальный показатель.

Газовая сварка

Газовая ацетиленова сварка — метод соединения металлов, при котором используется проволока, кислород и ацетилен. Ацетилен горит и плавит металл, а кислород поддерживает горение ацетилена.

В целом, это неплохой метод для сварки тонкостенных труб, но качества шва заметно хуже, чем при аргонодуговой или полуавтоматической сварке. К тому же вам придется возиться с газовыми баллонами, а это не всегда удобно.

Еще данный метод требует немалого опыта и сноровки, которой часто нет у домашних мастеров. Так что если не уверены в своих силах, то лучше варите полуавтоматом.

Проволоку нужно подбирать так, чтобы ее физико-химические свойства совпадали со свойствами металла, который нужно сварить. Также установите редуктор на баллон с кислородом, чтобы регулировать его подачу.

Сварка газовых труб в квартире

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ СВАРКА ГАЗОВЫХ ТРУБ В КВАРТИРЕ ЗАПРЕЩЕНА!

Для ремонта или замены труб нужно вызывать газовую службу или специальную частную организацию, которой предоставляется право на проведение работ. Мы не рекомендуем проводить работы без привлечения специалистов. А вот в своем частном доме можете делать, что пожелаете.

Итак, если вы все же решили провести сварку сами или хотите проконтролировать работу газовщиков, то изучите наши советы ниже.

Первое, что нужно сделать — перекрыть подачу газа. Бытовой газ легко воспламеняется, поэтому может стать причиной пожара. Если газовщики не выполнили этот пункт, то у вас уже должны быть к ним вопросы.

Если трубы небольшого диаметра, то с работой справится и один мастер. А если нужно сварить газовые трубы различного диаметра, то должны использоваться переходники. Благодаря им вы сможете избежать утечки газа.

Тоже следите, чтобы переходники были смонтированы.

Далее нужно продуть газопровод, чтобы удалить оставшийся бытовой газ. Следующий шаг может изменяться, в зависимости от типа работ. Ну, скажем, вам нужно перенести газовую трубу в другое место. В таком случае в трубе нужно сделать отверстие и приварить к нему отвод. После этого нужно смонтировать на отвод специальный кран для регулировки газа.

Затем нужно подать газ и проверить, есть ли утечка. Самый простой способ — нанести мыльный раствор на трубу и подождать пару секунд. Если вы обнаружили места, где пена пузырится, то значит там протечка. Работу нужно переделать. Если монтаж произведен правильно и без утечек, то можно включать прежнюю подачу газа.

Вместо заключения

Сварка трубопроводов (тем более газовых) — дело не из простых. В цехах обычно применяется специальная схема сварных стыков газопровода. Она позволяет точно определить, где должно быть каждое сварное соединение.

Если вы варите газопроводные трубы у себя в квартире, то рекомендуем схематично обозначит на бумаге, где именно вы будете делать стыки. Не нужно рисовать подробный чертеж, как это делают при профессиональной сварке. Просто укажите основные места, где будет соединение. Так вы существенно облегчите себе задачу.

 Может среди наших читателей есть мастера, смонтировавшие не один газопровод? Если да, то поделитесь своим опытом в х ниже. Он будет полезен для начинающих сварщиков. Расскажите об основных трудностях, с которыми вам пришлось столкнуться. Так вы поможете новичкам избежать ошибок. Желаем удачи в работе!

Газовая сварка труб: особенности, материалы и оборудование, технология, способы

Для соединения металлических труб небольшого диаметра (до 100-150 мм) при монтаже чаще всего используют газовую сварку.

Что собой представляет газовая сварка

Основой газовой сварки является разогрев срезов металла пламенем, образующимся при горении смеси кислорода с горючим газом, и затем заполнение стыка между свариваемыми элементами расплавленным металлом.

Прочность сварного шва при газовой сварке ниже, чем в результате других видов сварки (например, электродуговой), но при монтаже труб небольшого диаметра (до 150 мм) или с тонкими стенками (менее 3,5 мм) это единственный возможный способ их соединения.

Особенности применения при работе с трубами

Трубопроводы чаще всего предназначены для транспортировки жидкости или газа. Чтобы на месте стыковых швов внутри не образовывались наплывы, препятствующие продвижению содержимого трубопровода, не допускается проплавление стенок насквозь. По этой причине подготовка деталей при сварке труб будет другой, чем при сварке иных изделий и конструкций.

Газовая сварка труб осуществляется одним слоем и за один проход. Допустимая выпуклость стыкового шва не более 1-3 мм.

Шов должен быть гладким, без пропусков и неровностей, с постепенным переходом к металлу свариваемых частей.

Материалы и оборудование

При газовой сварке применяются материалы:

1. Кислород. Обеспечивает процесс горения.
2. Горючее вещество (газ). Используются ацетилен (чаще всего), пропан, метан, пары керосина. Для соединения труб из цветных металлов или легированной стали применяют аргон.
3. Присадочный материал – сварочная проволока. Ее состав зависит от состава свариваемого материала.
4. Флюсы. Смеси веществ для предотвращения окисления металлических поверхностей, применяются при сварке чугунных и медных труб, а также деталей из легированной стали.

Примерная стоимость сварочного флюса на Яндекс.маркет

Оборудование для газосварочных работ:

1. Баллоны с кислородом и горючим веществом.
2. Горелка.
3. Газовые редукторы для регулирования давления на выходе газа из баллона.
4. Генератор ацетилена (если ацетилен не в баллоне).

Примерная стоимость газовых редукторов на Яндекс.маркет

Технология

Газосварочные работы включают в себя два этапа: подготовку свариваемых деталей и непосредственно сам процесс сварки.

Подготовка труб

Перед работой металл необходимо очистить от загрязнений, ржавчины, технических масел. Очищают кромки и прилегающую к ним поверхность – внутреннюю и внешнюю – на расстояние не менее 20 мм.

Затем следует механическая обработка деталей – при толщине металла более 3,5 мм на кромках делают скосы под углом около 45º. Это связано со способностью металла прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм, выполнять скосы не нужно. Острый край кромки притупляется, чтобы металл не плавился и не стекал внутрь трубы. Точный угол скоса и притупление регулируются ГОСТ 16037-80.

В случаях когда трубопровод не предназначается для транспортировки газа или жидкости под высоким давлением, используются и другие варианты стыковки:

• с подкладным кольцом, без скосов кромок;
• со вставным кольцом и раструбом;
• с выполнением внутренней вытачки в трубах для их центровки.

Перед началом газосварочных работ трубы центруют и прихватывают в разных местах с равным интервалом. Количество прихваток зависит от диаметра.

Материал для прихваток обычно используют тот же, что и для сварки – сварочную проволоку. Поверхность прихватки очищают, а при работе ее переплавляют или удаляют.

Способы газосварки

Сварка труб осуществляется двумя способами:

1. Шов выполняется слева направо (правый способ). Этот способ используется при толщине металла более 5 мм. При проведении работы правым способом пламя горелки направлено назад – на уже обработанную часть шва, сварочная проволока находится за горелкой. Это способствует увеличению глубины плавления. Правый способ имеет преимущества: низкое потребление горючего газа и высокую производительность труда.
2. Проложение шва справа налево (левый способ). Таким образом свариваются тонкостенные элементы. При этом пламя горелки направлено вперед – на еще несваренные стыки, сварочная проволока располагается перед горелкой. Сварщик хорошо видит рабочую поверхность. Это более трудоемкий способ, но в результате получается более аккуратный шов, равномерный и красивый.

Если объект в процессе сварки можно повернуть, то работу производят в нижнем положении. Если стык неповоротный, то работу осуществляют поэтапно нижним, вертикальным и потолочным швом.

Это наиболее сложный вариант газосварочных работ. Если диаметр не превышает 150 мм, выполняется сначала нижняя половина шва, затем верхняя в обратном направлении.

Более широкие трубы (до 300 мм и больше) свариваются по четырем участкам окружности.

После проведения сварочных работ швы очищаются от шлаков и окалины и проверяются на наличие дефектов: трещин, отверстий, подрезов. Выпуклость шва должна быть 1-3 мм, но не больше 40% толщины металла, ширина не должна превышать толщину стенки трубы больше, чем в 2,5 раза. Поверхность должна быть ровной и гладкой. Если шов имеет дефекты, его необходимо исправить.

Газовая сварка труб

Монтаж трубопроводных систем часто производят методом газовой сварки. При этом используют смесь кислорода и другого горючего вещества: ацетилена, пропана, водорода, бутана.

В некоторых случаях газовая сварка труб осуществляется с применением аргона. Такой способ целесообразно использовать, когда необходимо сварить цветной металл или детали из легированной стали.

В этом случае аргон предотвращает окисление свариваемых заготовок в процессе выполнения работ.

Материалы и оборудование

Сварка трубопроводов производится с использованием следующих материалов и веществ:

• Кислород. Необходим для поддержания горения используемого газа.
• Газообразная горючая смесь. Чаще всего в качестве основного рабочего вещества применяют ацетилен.
• Сварочная проволока. Является присадочным материалом и по своему составу должна соответствовать свариваемым трубам.
• Флюсы. Не допускают окисления металла под влиянием воздуха. Используются в виде порошков и пастообразных смесей для сварки меди, чугуна или деталей из легированной стали.

Для выполнения газосварочных работ необходимы баллоны с кислородом и горючим газом, редукторы для регулировки давления, горелка, ацетиленовый генератор (если используется ацетилен не в баллонах).

Технологии газосварки

Перед проведением сварочных работ поверхность трубы очищают от загрязнений и обезжиривают. Затем кромки толстостенных труб (свыше 3,5 мм) механически обрабатывают, делая скосы. Это связано с тем, что металл способен достаточно прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм эта операция не проводится.

Технология основного сварочного процесса бывает двух видов. В первом случае сварку производят по направлению слева направо (правый способ). Пламя горелки направляется впереди присадочной проволоки на уже пройденный участок. Этот метод лучше защищает поверхность от проникновения азота и кислорода из воздуха и обеспечивает повышенную глубину плавления.

Таким образом удобно соединять трубы с толщиной стенок свыше 5 мм. При втором способе (левый) направление движения горелки справа налево за сварочной проволокой. Пламя направляется на ещё не сваренный металл, поэтому рабочий хорошо видит обрабатываемую поверхность. В результате шов получается равномерным по высоте и ширине.

Этот метод используют для работы с тонкостенными трубами.

Сварка труб с использованием аргона

Технология аргонодуговой сварки предполагает использование электродов для плавки металла в защитной среде, создаваемой аргоном. Этот газ тяжелее воздуха, а также он не вступает в реакцию с окружающей атмосферой и обрабатываемым материалом. Сварка труб аргоном происходит следующим образом.

Между электродом и поверхностью возникает дуга, которая плавит металл в среде инертного газа. Имея превосходящую массу, аргон вытесняет воздух и предотвращает процессы окисления. Газ начинают подавать за 20 сек. до появления дуги и прерывают подачу спустя 10 сек. после того, как она погаснет.

Часто при монтаже трубопроводов защитный газ направляют и вовнутрь трубы.

Таким способом сваривают материалы из легированных сталей, алюминия и других цветных металлов. Сварка аргоном труб с небольшой толщиной стенок может осуществляться без присадочных материалов. Процесс может выполняться автоматически или в ручном режиме.

Материалы и оборудование для аргонодуговой сварки

Для осуществления аргонодуговой сварки необходимы:

• сварочный инвертор;
• горелка;
• баллон с аргоном;
• редуктор, клапан газа;
• электроды;
• осциллятор.

Инвертор вырабатывает необходимый постоянный ток. В силу технических особенностей этого способа сварки, зажигать дугу прямым касанием электрода нельзя. Поэтому современные сварочные аппараты оснащаются встроенным осциллятором.

При помощи этого прибора производится возбуждение электрической дуги. После этого он выполняет роль стабилизатора.

Газосварка различных труб осуществляется с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов, которые крепятся возле сопла горелки.

Техника выполнения аргонодуговой сварки достаточно сложная. Для овладения ею необходим некоторый опыт подобной работы с металлами. Обрести новые навыки помогут обучающие видео, которые находятся в свободном доступе.

• Поделись с друзьями
• 0
• 0
• 0
• 0

Технология сварки газовых труб

Процесс монтажа газовых трубопроводов и их ремонта имеет особую актуальность в современном мире.

Для сборки как газопроводных магистралей, так и монтаж разнообразных второстепенных ответвлений трубопроводов традиционно применяют дуговую сварку.

Такой способ соединения позволяет гарантировать не только высокую прочность, но и абсолютную герметичность. Последний параметр наиболее актуален, так как газ по трубопроводам транспортируется под высоким давлением.

1 / 1

Способы сварки газовых труб

Технологию сварики трубопроводов нужно подбирать с учетом диаметров соединяемых стальных труб и толщины их стенок. В зависимости от этих параметров для сварки и ремонтов газопроводов можно применять:

• Ручную электродуговую сварку покрытыми штучными электродами (MMA);
• Аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродов в среде инертного газа (TIG);
• MIG/MAG – механизированную сварку плавящимся электродом в среде защитного газа;
• Газовую сварку.

При выборе сварочного процесса необходимо учитывать, что каждый процесс имеет определенные специфические особенности. Предлагаем небольшой анализ этих видов сварки.

Ручная дуговая сварка

Это одна из самых распространенных технологий при строительстве и ремонте газопроводов. Данным методом можно сваривать газовые трубы в различном пространственном положении. Это наиболее простой, дешевый и доступный метод сварки.

Ручная дуговая сварка позволяет получать качественное соединение трубных деталей, так как при соединении задействуются межкристаллические связи. Таким образом, расплавленный металл со стержня электрода и кромок свариваемых труб образует единую сварочную ванну и после кристаллизации образует варной шов.

Профессиональное соединение труб газоснабжения методом электродуговой сварки осуществляется по следующему алгоритму:

• С торцов соединяемых трубных заготовок удаляется грязь, ржавчина, масляные и другие загрязнения. Для лучшего результата их нужно зачистить до чистого металла, особенно, если на них есть ржавчина.
• Используя специльные приспособления, либо болгарку со шлифовальным кругом, формируется разделка кромок. Угол разделки в оптимальном варианте должен быть суммарно около 60°, то есть по 30° на каждую кромку.
• Свариваемые трубы сводятся вместе, при этом обязательно соосно центрируют относительно друг друга.
• Процесс сварки начинается с выполнения прихваток длинной в 3-4 см. Их количество зависит от диаметра трубы. Однако прихватывать нужно не меньше, чем в 3 местах. К тому же угол между ними должен быть около 1200.
• После выполнения прихватов непременно нужно выполнить зачистку старта и остановки каждой прихватки, а также проверить соосность соединяемых трубных деталей.
• Если соосность выдержана, можно приступать непосредственно к окончательному свариванию стыка. Следует помнить, что каждая остановка сварки требует зачистки для удаления возможных дефектов в кратере.

При соединении труб с толщиной стенок до 4 мм рекомендуется осуществлять процесс сварки за один проход. Если толщина стенки больше 4 мм, то необходимо выполнить как минимум два прохода с обязательной зачисткой шва от шлаковой корки после каждого прохода.

Сварка MIG/MAG

В основу сварки газопроводов по методу MIG/MAG заложена дуговая сварка с применением стальной плавящейся проволоки (электродов) в среде защитных газов. Такой сварочный процесс можно производить в полуавтоматическом либо автоматическом режиме. При механизации операции перемещения сварочной горелки осуществляется автоматически.

Для применения этого метода компания КЕДР предлагает сварочные аппараты серии PRIME и PRO.

Процесс сварки по данной технологии основан на способности мощной электрической дуги, создаваемой между плавящимся электродом и изделием, нагревать до плавления как кромки соединяемых труб, так и присадочную проволоку.

Расплавленный металл создает своеобразную сварочную ванну.

При этом зону сварки от неблагоприятного воздействия окружающей среды надежно защищает газ (углекислота или смесь газов на основе аргона), постоянно подаваемый в рабочее пространство.

Способом MIG/MAG можно производить неразъемное соединение газовых труб как из низко-, так и высоколегированных сталей. На качество свариваемого стыка оказывает непосредственное влияние такие факторы, как:

• параметры сварочного процесса: сварочный ток и напряжение;
• скорость подачи присадочной проволоки;
• количество и качество подаваемого защитного газа;
• качество подготовки кромок свариваемых труб;
• правильно подобранные сварочные материалы;
• соблюдение технологии сварки.

Аргонодуговой способ

Применение вольфрамовых неплавящихся электродов – основная особенность сварки TIG. Хотя они и выполняют основную роль в создании электрической дуги, но не сгорают в процессе проведения сварочного процесса.

Электрическая дуга за счет высокой мощности расплавляет основной металл — кромки соединяемых газовых труб – и присадочный пруток, подаваемый сварщиком в зону сварки.

Для исключения окисления расплавленного металла, разрушения вольфрамового электрода и получения надежного и качественного сварного шва нужно исключить доступ в рабочую зону кислорода из окружающей среды. Это эффективно обеспечивается за счет постоянной подачи через сопло сварочной горелки инертного газа — чистого аргона.

Образование шва происходит за счет действия дуги и одного из двух процессов:

• оплавления металла на кромках соединяемых трубных деталей;
• расплавления присадочной проволоки (прутка), постоянно поступающей в зону сварки (подаваемого сварщиком).

Технология TIG пользуется большой популярностью в случаях, когда требуется сварка газопроводов из тонкостенных труб. Для профессионального осуществления такого сварочного процесса компания КЕДР предлагает широкий ассортимент специальных установок аргонодуговой сварки серий PRO и PRIME. У нас можно подобрать аппарат TIG с различными эксплуатационными параметрами.

Газовая сварка

Данный метод сварки газовых труб основан на принципе разогрева до состоянияплавления торцев соединяемых деталей и заполнения зазора между ними за счет расплавления присадочной проволоки.

Такая технология не дает возможности объединить получения высокого качества сварного соединения, так как образуется широкая зона термическаго влияния и снижаются механические характеристики металла.

В связи с этим данный сварочный процесс не способен обеспечить высокую прочность и долговечность соединения при сварке газовых труб.

Для проведения газовой сварки нужно обязательно зачистить до металлического блеска торцы соединяемых труб. Такой способ позволяет сваривать трубы с различной конфигурацией сечения. При этом не требуется делать разделку на их торцах.

Как описано выше, сварка газовых труб может осуществляться несколькими способами. Выбор оптимальной технологии в основном зависит от геометрических параметров соединяемых трубных деталей и функционального назначения газопровода. Однако для получения наиболее прочного и качественного сварного соединения рекомендуем применять электродуговой метод.

Технология газовой сварки трубопроводов

Сварка трубопроводов имеет свои особенности, так как эти конструктивные элементы чаще всего работают под давлением, что накладывает отпечаток на условия качества сварочных работ. Трубы под сварку выбирают по внутренним диаметрам. В одну группу входят трубы, имеющие расхождение по внутреннему диаметру до 1%, но не более 2 мм.

Концы труб под сварку разделывают и обрабатывают (обрезают, снимают фаски) механическим способом (резцом, фрезой или абразивным кругом).

Трубы из низколегированных и низкоуглеродистых сталей могут быть обработаны газовой или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой кромок режущим или абразивным инструментом до удаления следов термической резки.

При прокладке магистральных трубопроводов сортировку труб по диаметрам и толщине стенок производят обычно централизованно в заготовительных цехах, трубосварочных механизированных базах (размещенных по трассе) или прирельсовых складах.

Если это по каким-либо причинам сделать невозможно, то сортировку труб производят непосредственно перед сваркой. Магистральные трубопроводы обычно сваривают в звенья. Трубы тщательно очищают от попавших внутрь загрязнений (комьев грунта, грязи, камней и т.д.

), после чего концы труб подготавливают к сварке.

Торцы, скошенные кромки, а также прилегающие к ним поверхности очищают от грязи, масла и окалины. Перед сборкой необходимо проверить правильность подготовки кромок и зачистить их до металлического блеска.

Подготовка под сварку предусматривает выправку деформировавшихся при перевозке концов труб, проверку формы, состояние и совпадение кромок, трубы центрируются, производится проверка правильности выставленных зазоров.

При централизованном изготовлении звеньев (секций) диаметром от 168 мм и более в механизированных мастерских применяют преимущественно автоматическую сварку поворотных стыков под слоем флюса на установках полустационарного или полевого типа. Количество труб в звене ограничивается их весом и габаритами транспортных средств, применяемых для доставки звеньев к месту укладки. Обычно сваривают в звенья 4—8 труб.

При изготовлении звеньев непосредственно на трассе в отдельных случаях применяют электроконтактную (метод оплавления кромок стыкуемых труб) и газопрессовую сварку (для трубопроводов из малоуглеродистых и низколегированных сталей), в которых по условиям эксплуатации может быть допущено утолщение стыка до 1/2 толщины стенки с внутренней стороны трубопровода. В ряде случаев для сварки поворотных и неповоротных стыков труб различных диаметров с толщиной стенок более 3 мм может применяться ручная дуговая сварка. Ручная дуговая сварка допускается только для соединения труб диаметром до 114 мм, со стенками толщиной до 5 мм, при рабочем давлении внутри трубопровода до 8 атмосфер.

При сборке стыков трубопроводов (или их секций) должно быть обеспечено правильное фиксированное взаимное расположение стыкуемых труб и деталей, а также свободный доступ к выполнению сварочных работ. Трубы больших диметров можно взаимно фиксировать при помощи стяжечных приспособлений.

Трубы небольших диаметров (до 100 мм включительно) собирают с прихваткой и с полным проваром корня коренного шва. Высота прихватки определяется толщиной стенок трубы и должна быть не менее 3 мм при толщине стенки до 10 м и 5 — 8 мм при толщине стенки более 10 мм.

Прихватку выполняют теми же электродами, которыми будут варить коренной шов.

К качеству прихватки предъявляются те же требования, как и к основному сварному шву. Прихватка должна быть удалена механическим способом, если при внешнем осмотре обнаружены поры и трещины.

Допускается выполнять сборку труб из низкоуглеродистых и низколегированных сталей при помощи приваривания к ним технологических пластин или накладок, которые удаляют механическим способом по мере заполнения шва.

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

Сварка стыка труб: А — при диаметре до 200 мм; Б — при диаметре от 200 до 500 мм; В — при диаметре более 500 мм; 1 — 6 — порядок (последовательность) положения участков слоя современных методах контроля за сварными соединениями мы расскажем в соответствующем разделе данной книги.

При сварке труб диаметром до 200 мм на стеллажах окружность стыка разделяют на две равные части. Каждый слой шва начинают с нижней части, смещаясь от нижней точки трубы на 20 — 30 мм. Конец шва следует перекрывать на 20 — 30 мм.

Стыки труб диаметром от 200 до 500 мм при сварке на стеллажах разбивают на 3 — 4 участка и сваривают снизу вверх, поворачивая каждый участок, располагая его вертикально. Второй слой заваривают участками, равными половине длины окружности сначала с одной, а затем с другой стороны стыка снизу вверх.

Последующие слои сваривают так же, как и второй слой, но с поворотом трубы на 180° или смещением начальной точки сварки на 50 — 60 мм от начала предыдущего слоя.

Независимо от вида сварки пооперационная проверка качества сварных работ производится при сборке, прихватке и наложении швов. 

Технология газовой сварки металлов: материалы, техника

Такому способу соединения металлических деталей, как газовая сварка, уже более сотни лет. На протяжении этого времени данная технология продолжает успешно совершенствоваться, хотя другие методы сварки, в которых используется электрическая дуга, развиваются более активно и вытесняют сварку, в которой используется газовая горелка.

Плюсы и минусы газовой сварки

Такой метод соединения металлов, как газовая сварка, предполагает плавление соединяемых материалов, в результате чего формируется гомогенная структура. Горение газа, за счет которого и осуществляется нагрев и расплав металла, обеспечивается за счет введения в газовую смесь чистого кислорода. Такой метод соединения металлов отличается целым рядом преимуществ.

• Этот способ сварки не требует использования сложного оборудования (сварочного инвертора или полуавтоматического аппарата).
• Все расходные материалы для осуществления такой сварки несложно приобрести.
• Газовая сварка (соответственно, и газовая сварка труб) может выполняться даже без мощного источника энергии и порой без специальных защитных средств.
• Процесс такой сварки хорошо поддается регулированию: можно устанавливать требуемую мощность пламени горелки, контролировать степень нагрева металла.

У данного метода есть и недостатки.

• Металл нагревается очень медленно, в отличие от использования электрической дуги.
• Зона тепла, которая формируется газовой горелкой, является очень широкой.
• Очень сложно концентрировать тепло, создаваемое газовой горелкой, оно является более рассеянным, по сравнению с электродуговым способом.
• Газовую сварку можно отнести к достаточно дорогостоящим методам соединения металлов, если сравнивать ее с электродуговой сваркой. Стоимость затраченного кислорода и ацетилена значительно перекрывает цену электричества, затрачиваемого для сварки однотипных деталей.
• При сварке толстых металлических деталей значительно снижается скорость выполнения соединения. Обусловлено это тем, что концентрация тепла при использовании газовой горелки очень низкая.
• Газовая сварка плохо поддается автоматизации. Механизировать можно лишь процесс газовой сварки тонкостенных труб или резервуаров, который выполняется с использованием многопламенной горелкой.

Газовая сварка трубы из нижнего положения

Материалы для выполнения сварки с использованием газа

Технология газовой сварки предполагает использование различных типов газов, выбор которых зависит от целого ряда факторов.

Одним из газов, используемых для сварки, является кислород. Характеризуется этот газ отсутствием цвета и запаха, он выступает в качестве катализатора, активизируя процессы плавления соединяемого или разрезаемого материала.

Для того чтобы хранить и транспортировать кислород, используются специальные баллоны, в которых он содержится под постоянным давлением. При контакте с техническим маслом кислород может воспламениться, поэтому следует исключить саму возможность такого контакта. Баллоны, в которых содержится кислород, необходимо хранить в помещениях, защищенных от источников тепла и солнечного света.

Получают сварочный кислород путем его выделения из обычного воздуха, для чего используются специальные устройства. В зависимости от степени своей чистоты кислород бывает трех типов: высший (99,5%), первый (99,2%) и второй (98,5%) сорт.

Для различных манипуляций с металлами (сварки и резки) также применяется бесцветный газ ацетилен C2H2. При определенных условиях (давлении, превышающем 1,5 кг/см2 и температуре свыше 400 градусов) данный газ может самопроизвольно взорваться. Получают ацетилен при взаимодействии карбида кальция и воды.

Устройство ацетиленового редуктора

Преимущество использования ацетилена при сварке металлов заключается в том, что температура его горения позволяет без проблем осуществлять этот процесс. Между тем использование более дешевых газов (водород, метан, пропан, керосиновые пары) не дает возможности получить такую высокую температуру горения.

Проволока и флюс для выполнения сварки

Для осуществления сварки металлов, кроме газа, необходимы также проволока и флюс. Именно за счет этих материалов создается сварочный шов, формируются все его характеристики.

Проволока, которая используется для сварки, должна быть чистой, без признаков коррозии и краски на ее поверхности. В отдельных случаях в качестве такой проволоки можно использовать полоску того же металла, который подвергается свариванию.

Для того чтобы обеспечить защиту сварочной ванны от внешних факторов, необходимо использовать специальный флюс.

В качестве такого флюса часто используются борная кислота и бура, которые наносятся непосредственно на поверхность свариваемого металла или на используемую для сварки проволоку. Без флюса может выполняться газовая сварка углеродистой стали, а при соединении деталей из алюминия, меди, магния и их сплавов такая защита необходима.

Оборудование для газовой сварки

Технология газовой сварки предполагает использование определенного оборудования.

Оборудование необходимое для сварки

Водяной затвор

Водяной затвор необходим для обеспечения защиты всех элементов оборудования (генератор ацетилена, трубы) от обратной тяги огня из горелки. Такой затвор, вода в котором должна находиться на определенном уровне, размещается между газовой горелкой и генератором ацетилена.

Баллон, в котором содержится газ

Такие баллоны окрашиваются разной краской в зависимости от того, какой газ в них планируется хранить. Между тем верхняя часть баллона не красится, чтобы исключить контакт газа с компонентами краски. Следует также иметь в виду, что на баллоны, в которых хранится ацетилен, нельзя устанавливать вентили из меди, так как это может привести к взрыву газа.

Редуктор

Он используется для снижения давления газа, выходящего из баллона. Редукторы могут быть прямого или обратного действия, а для сжиженного газа используются модели с оребрением, которые исключают его вымерзание при выходе.

Специальные шланги

Газовую сварку невозможно выполнять без использования специальных шлангов, по которым может подаваться как газ, так и горючие жидкости. Такие шланги делятся на три категории, маркируемые 1) красной полосой (работают при давлении до 6 атмосфер), 2) желтой полосой (для подачи горючих жидкостей), 3) синей полосой (работают при давлении до 20 атм).

Устройство газосварочного резака

Горелка

Смешивание газов и их горение обеспечивается за счет использования горелки, которая может быть инжекторного и безинжекторного типа. Классифицируются горелки и по своей мощности, которая характеризует количество газа, пропускаемого в единицу времени. Так, бывают горелки большой, средней, малой и микромалой мощности.

Специальный стол

Газовую сварку осуществляют на специально обустроенном месте, которое называется постом. По сути, таким местом является стол, который может быть с поворотной или фиксированной столешницей. Этот стол, оснащенный вытяжной вентиляцией и всем необходимым для хранения вспомогательного инструмента, значительно облегчает труд сварщика.

Особенности выполнения газовой сварки

Регулировка параметров пламени осуществляется при помощи редуктора, который позволяет менять состав газовой смеси.

При помощи редуктора можно получать пламя трех основных типов: восстановительное (используемое для сварки практически всех металлов), окислительное и с повышенным количеством горючего газа.

При сварке металлов в расплавленной ванне протекают одновременно два процесса – окисление и восстановление. При этом при сварке алюминия и магния окислительные процессы протекают активнее.

Сам сварочный шов и участок, прилегающий к нему, характеризуется разными параметрами. Так, участок металла, прилегающий к шву, отличается минимальной прочностью, именно он наиболее склонен к разрушению. Прилегающий к данной зоне металл имеет структуру с крупными зернами.

Чтобы улучшить качество шва и зоны, которая к нему прилегает, выполняют дополнительный нагрев или так называемую термическую ковку металла.

Технологии сварки различных металлов имеют свои нюансы.

• Газовую сварку деталей из низкоуглеродистой стали выполняют с помощью любого газа. В качестве присадочного материала при сварке таких сталей используется проволока из стали, содержащей небольшое количество углерода.
• Методы сварки легированных сталей выбираются в зависимости от их состава. Так, нержавеющие жаропрочные стали варятся с использованием проволоки, содержащей хром и никель, а отдельные марки требуют применения присадочного материала, дополнительно содержащего молибден.
• Чугун варится науглероживающим пламенем, которое предотвращает пиролиз кремния и образование зерен хрупкого белого чугуна.
• Для сварки меди необходимо использовать пламя большей мощности. Кроме того, по причине повышенной текучести меди детали из нее сваривают с минимальным зазором. В качестве присадочного материала используется проволока из меди, а также флюс, который способствует раскислению металла шва.
• При сварке латуни есть риск улетучивания цинка из ее состава, что может привести к повышенной пористости металла шва. Чтобы избежать этого, в пламя горелки подают больше кислорода, а в качестве присадки используют латунную проволоку.
• Сварка бронзы осуществляется восстановительным пламенем, которое не выжигает из этого сплава олово, алюминий и кремний. В качестве присадки применяется проволока из бронзы похожего состава, в которой дополнительно содержится кремний, способствующий раскислению металла шва.

Как выполняется газовая сварка в полуавтоматическом режиме

Для полуавтоматической технологии газовой сварки необходимо использование электрической дуги и защитного газа, что делает этот метод соединения металлов гибридным.

Данная технология, если ее разобрать подробнее, выглядит следующим образом:

• включение устройства;
• продевание проволоки через отверстие, расположенное в горелке;
• выставление при помощи редуктора требуемого давления газа;
• установка требуемой скорости подачи проволоки;
• выставление всех остальных параметров сварки (напряжения и силы тока);
• расположение горелки под требуемым углом перед началом сварки.

На каждый из параметров сварки, выполняемой полуавтоматическим способом, есть параметры, которые оговариваются соответствующими ГОСТами:

• давление, выдаваемое редуктором;
• параметры ацетиленового генератора;
• тип используемых шлангов;
• требования к баллонам для газа;
• тип используемых для сварки горелок;
• тип проволоки, используемой для сварки.