Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Главная / Интересное /  

Один из самых сложных видов сварочных работ — сварка неповоротных стыков трубопроводов различного назначения.

Основная сложность заключается в необходимости выполнения сварки в различных положениях (нижний, вертикальный, потолочный шов).

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Тщательное выполнение подготовительных работ, которое обычно может занимать значительную часть рабочего времени — наиважнейший элемент любого вида трудовой деятельности. Сварка неповоротных стыков труб не является исключением.

Для начала необходимо очистить соединяемые элементы от краски, ржавчины и т.д. Это происходит путем механической обработки.

Резка заготовительного элемента может выполняться как электроинструментом, так и термическим способом. Заготовки должны быть объединены друг с другом.

В целях фиксации элементов накладываются прихватки, которые выглядят как легкие сварочные швы. Их параметры базируются на величине соединяемых труб.

Сварочная технология требует обязательно заземлить все металлические части сварочного устройства. Каркас трансформатора, стол также подлежат заземлению. Покрытие проводов и кабелей сварочного аппарата должно быть изоляционным.

Существует три направления, определяющих базисные технологии соединения металлических частей путем заливки промежутков между ними расплавленным металлом:

  • Горизонтальная;
  • Вертикальная;
  • Под 45-градусным углом.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Выбор конкретной технологии зависит от следующих факторов:

  1. размещения труб;
  2. угла наклона при сварочном процессе;
  3. толщины слоя стенки трубопровода.

Если толщина стенки трубы достигает 12 мм, соединение металлических частей осуществляется трёхслойным швом. Каждая прослойка не должна быть более 4-х мм в высоту, а ширина валика не должна выходить за пределы 2-х-З-х диаметров сварочного электрода.

Сварка поворотных стыков труб в отличие от неповоротных более проста в осуществлении. Она позволяет повернуть трубу в нужном направлении, когда это необходимо. Это помогает не допустить создания сложных швов (потолочных и вертикальных).

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Техника безопасности

Различные типы сварки (электричеством, газом и тому подобные) должны осуществляться на подготовленных площадках с установленным специализированным оборудованием.

К нему можно отнести щиты для защиты от влияния электрической дуги и специальные ширмы.

Подобные устройства защиты должны находиться в таком положении, чтобы люди, присутствующие при работе, но не участвующие в процессе, были также защищены от воздействия сварки.

Если производится процесс сварки трубы с большим сечением и массой свыше 20 килограммов, то в наличии должны быть транспортно-подъемные машины. Ширина подхода к месту должна быть не менее одного метра.

Температура в здании, где производится сварка труб, должна составлять не менее +16 градусов Цельсия. К тому же, в помещении нужна вентиляция и достаточный уровень освещения на месте для работ по сварке.

Рабочие должна быть оснащены специальной защитной формой. Процесс сварки требует заземления частей устройства из металла, корпус и рабочий стол также обязаны быть заземлены. На всех проводах и кабелях изоляционный материал должен быть защищен от температурных и механических повреждений, не иметь дефектов.

Все элементы оборудования должны быть произведены из материала, устойчивого к высоким температурам. В случае неисправности в электрической цепи ремонтные работы может проводить исключительно электрик-профессионал при отключенном рубильнике.

  • Теперь приведем данные, как можно рассчитать массу и объем наплавленного металла.
  • Если брать в расчет общую длину электрода 47 сантиметров и площадь поперечного сечения шва, равное половине сантиметра, а также удельные объем наплавленного материала за 7,8 граммов на сантиметр, то объем вещества равен произведению удельного объема на сечение и на длину.
  • Если сечение обозначить буквой S, длину буквой L, а удельный объем Vуд, тогда общий объем наплавленного вещества равен произведению S, L и Vуд и равен 1880 граммам.
  • Масса наплавленного вещества равна произведению коэффициента наплавленного металла на объем и равен 1,88 кг/м3, если при работе применяются электроды вида ВСП-1 с коэффициентом 10.

Подготовка к сварке

Существующая технология сварки неповоротных стыков требует тщательного подхода при выполнении подготовительных работ.

Этот этап по своей трудоемкости может занимать до трети рабочего времени:

  • Соединяемые детали должны быть очищены от старой краски, ржавчины, выполняется этот этап чаще всего при помощи механической обработки.
  • Выполняя разметку, стоит обращать внимание на то, чтобы рез был перпендикулярен оси трубы. При этом необходимо оставлять припуск (для поперечного стыка 1 мм, а для продольного до 0,2 мм на каждый мм шва), это связано с тем, что в процессе сварки длина заготовок уменьшится.
  • Резка заготовки может выполняться абразивным электроинструментом (болгаркой) или термическим способом (кислородная резка), выбор зависит в основном от диаметра трубы.
  • Заготовки должны быть совмещены между собой, при этом необходимо контролировать их соосность.
  • Для первоначальной фиксации накладывают несколько прихваток. Они представляют собой легкие сварные швы, параметры которых зависят от размеров соединяемых труб, но одна прихватка не должна быть больше 20-120 мм по длине и более трети от сечения шва.

Технология работы с неповоротными стыками

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка трубЧаще всего применяется трехслойная технология наложения шва (коренной, заполнение кромок и лицевой шов). При этом все смежные сварные швы должны перекрываться минимум на 15-20 мм. Для труб, диаметр которых 9 мм, применяется налаживание 3 слоев (каждый по 3 мм), при этом необходимо выбирать режим работы с дугой минимальной длины (до 25 мм).

Сварка неповоротных стыков труб может выполняться по нескольким технологиям, большую роль играет пространственное положение заготовок.

Вертикальное расположение трубы

В этом случае технология практически не отличается от наложения горизонтального шва, единственная разница заключается в том, что по перемещению по окружности трубы необходимо менять угол наклона электрода.

Технологический процесс:

  • Корневой шов варится за два прохода, при этом, при налаживании второго валика необходимо проплавлять первый слой, это даст гарантию качества корня шва. Режим работы (величина сварочного тока и скорость выполнения работ) определяется исходя из толщины стенки трубы и величины зазора между соединяемыми элементами.
  • Заполнение кромок может осуществляться на достаточно высокой скорости, при этом используется положение электрода углом назад или под прямым углом.
  • Замки смежных слоев должны выполняться со смещением минимум на 5-10 мм.
  • Лицевой слой наплавляется узкими валиками, от скорости сварки во многом будет зависеть плоскость получаемой поверхности.
Читайте также:  Pvc фитинги в москве

Сварка горизонтально расположенных труб

Такие стыки варить самостоятельно стоит только в том случае, если уже есть существенный опыт выполнения других типов сварочных работ, например уже осуществлялась сварка поворотных стыков труб.

Как уже говорилось, основная сложность заключается в необходимости выполнения сварки в трех положениях — нижнее, вертикальное, потолочное.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Это требует постоянной регулировки силы сварочного тока, угла наклона электрода, изменения скорости выполнения работ:

  • На каждом этапе процесс необходимо выполнять непрерывно.
  • Для каждого из них необходимо выбирать определенную силу сварочного тока. При выполнении потолочного шва она должна быть увеличена (на 10-20%).

Трубы под углом 45 градусов

В данном случае сварной шов расположен под определенным углом к горизонту. В связи с этим исполнитель должен обладать универсальными навыками, позволяющими выполнять сварку в горизонтальном и вертикальном положении. Сварочный шов может быть сформирован только при выполнении многих манипуляций с электродом (смена направления сварки, изменение угла наклона).

Стоит в нескольких словах остановиться и на этой технологии, ведь сварка поворотных стыков труб должна быть освоена в совершенстве перед выполнением работ с неповоротными соединениями.

Выбор технологии в данном случае зависит только от диаметра свариваемых труб:

  • При соединении газовых труб, (диаметром до 200 мм), сварка выполняется в несколько слоев без остановок. Для этого труба постепенно проворачивается по мере заполнения сварочного шва. Сварка поворотных стыков металлических газовых труб имеет свои особенности. Так 2 и 3 слои шва должны накладываться в противоположном первому слою направлении, замок (перекрытие предыдущего слоя) при этом не должно быть меньшим 10-15 мм.
  • При сварке других труб небольшого и среднего диаметра их окружность делится на четыре сектора и выполняется их поэтапная проварка. После наплавления металла на первые два сектора труба поворачивается на пол оборота, после чего продолжается выполнение работ.
  • При сварке труб значительного диаметра (более 50 см) окружность трубы делят на большее количество секторов (по 150-300 мм). Заполнение шва выполняется так же посегментно, сплошным наплавляется только лицевой (3 слой).

Выполнение неповоротных стыков требует существенного опыта выполнения сварочных работ, поэтому их выполнение стоит доверить профессионалам.

Особенно, если речь идет о трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности сварных соединений.

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.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

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.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

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.

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.
Читайте также:  Сборка теплицы из полипропиленовых труб своими руками

Последовательность наложения швов при неповоротной сварке

Видео: сварка неповоротного стыка. Замок на сварку

Дополнительные материалы по теме:

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.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

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.

Правильный способ сваривания корня шва

При правильном сваривании корня газом и электричеством необходимо зачистить конец и начало под нож после варки, чтобы скрыть след от перехода на следующий электрод. Сварки корня вторым электродом нужно начать с уже защищенных и проваренных мест, покрывая их следующим слоем. Сварка корня, произведенная по этой технологии, позволяет создать очень надежный шов.

Во время сварки нередко можно обнаружить внутренние и наружные дефекты различного вида. К наружным дефектам относят брызги, пары микротрещины, вогнутый корень и тому подобные.

Некоторые из них можно исправить, но изначально стоит продумать денежную целесообразность подобного ремонта.

Поделитесь в соц.сетях:

Ручная дуговая сварка трубы — стык неповоротный при вертикальном расположении трубы

Главная » Статьи » Профессионально о сварке » Сварка различных конструкций

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!

Сварка трубы в данном положении приравнивается к сварке горизонтальных швов, но отличается тем, что при поступательном движении электрода необходимо постоянно изменять угол наклона электрода по отношению к шву вокруг периметра трубы.

Сварка корневого валика на трубе-стык

Если требуется качественное формирование обратного валика без выборки и подварки, то сварка выполняется электродом диаметром 3 мм.

Сварочный ток выбирается в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления и лежит в минимальном или среднем диапазонах. Наклон электрода 80°-90° к вертикальной плоскости нижней трубы (рис. 64а).

Наклон электрода по отношению к направлению сварки выдерживать в зависимости от проплавления обратной стороны корня шва.

При сварке «углом назад» достигается максимальное проплавление. «Углом вперед» — минимальное.

Длину дуги необходимо выдерживать короткой при недостаточном проплавлении или средней при нормальном проплавлении.

Скорость сварки определяется по объему сварочной ванны. На рис. 64б показаны дефекты в корне шва с обратной стороны при чрезмерной полноте валика.

Чем больше полнота корневого валика, тем дольше в жидком состоянии находится металл шва и тем больше размеры дефектов.

Скорость сварки необходимо подобрать такую, чтобы обе кромки хорошо сплавлялись, а валик был «нормальным», Если позволяет толщина металла и заложена выборка и подварка обратной стороны корня шва, рекомендуется применять электрод диаметром 4 мм.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Второй корневой валик выполняется во всю ширину, проплавляя первый корневой валик и захватывая кромки обеих труб. Диаметр электрода зависит от ширины первого валика, сварщик определяет путем промера торцом электрода.

Торец электрода с обмазкой должен касаться поверхности первого корневого валика. Сварочный ток в среднем диапазоне. Наклон электрода по отношению к вертикальной плоскости такой же, как при сварке корневого валика. Сварку производить «углом назад».

Скорость — такая, чтобы валик был «нормальным».

Заполнение разделки

Заполнение разделки начинается с нижней кромки, которая является площадкой, что позволяет применить более производительные методы сварки.

Третий валик горизонтального шва (рис. 65 а и б) рекомендуется выполнять на повышенных режимах. Сварочный ток в среднем или максимальном диапазоне. Наклон электрода 70°-80° к поверхности кромки нижней трубы. Сварку производить «под прямым углом» или «углом назад», в зависимости от расположения шлака.

Скорость сварки выбрать такую, чтобы валик получился с усилением («горбинкой»), как при сварке в нижнем положении, что создает полочку, которая и позволит следующий валик сваривать на повышенных режимах. Центром дуги (электрода) необходимо двигаться по нижнему краю второго корневого валика.

Перед сваркой третьего валика необходимо, чтобы сварщик выбрал, каким должен быть по полноте третий валик, чтобы не получилась ширина незаполненной разделки (между верхней кромкой разделки и выполненным швом) очень широкой для одного (4-го валика) или очень узкой для двух валиков.

Ширина от верхнего края третьего валика до верхней кромки должна остаться минимальной: в диаметр электрода с покрытием или чуть больше.

Читайте также:  Самые длинные трубопроводы в мире список

На рис. 65а и б показан третий слой, выполненный в два валика (3-ий и 4-ый). Сварка 4-го валика выполняется на этих же режимах, хотя валик является чисто горизонтальным. Поверхностная сила натяжения не дает стекать жидкому металлу вниз.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Наклон электрода при сварке 4-го валика 80°-90° к вертикальной поверхности нижней трубы. Основная масса шлака стекает в нижнюю часть шва, что позволяет производить сварку «под прямым углом» или небольшим «углом назад». Скорость сварки необходимо выбрать такую, чтобы сварочная ванна сплавляла верхнюю кромку разделки с вершиной 3-го валика, проплавляя в центре 2-ой валик.

4-й валик должен быть «нормальным».

Последний слой при заполнении разделки выполняется как наплавка и описан в разделе 3.2 (особенности сварки горизонтальных швов и наплавки на горизонтальной плоскости).

Выполнение «замков» (начало и конец сварных валиков)

Окончание сварки каждого валика необходимо производить после проплавления начала и захода на шов на расстоянии 20-30 мм. Если труба-стык выполняется одним сварщиком, каждый валик (слой) должен быть законченным по всему периметру без дополнительного перерыва. Каждый «замок» (начало каждого слоя) должен быть смещен один от другого не менее чем на 50 мм.

При многопроходной и многослойной сварке труб больших толщин рекомендуется сварку вести по спирали, т.к. при этом уменьшается дефектность за счет сокращения количества «замков» (начало и конец сварки). На рис. 66 показана сварка по спирали.

При подходе к началу каждого валика рекомендуется произвести остановку сварки на расстоянии не менее 20 мм до начала валика, тщательно зачистить (при необходимости подрубить, сточить высокое начало валика). Подойдя к началу валика, необходимо сделать задержку дуги, подплавляя начало.

Зайти на валик и, не гася дуги, перейти на выполнение следующего валика на предыдущий и так далее, пока не закончится слой. Такой метод уменьшает количество «замков» и позволяет выполнить производительную и качественную сварку — сварку по шлаку.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Сварка по шлаку требует высокого мастерства и возможна в основном электродами с основным покрытием. Электродами с рутиловым покрытием добиться высокого качества сложнее, т.к.

большое количество более жидкотекучего шлака может привести к зашлаковке некоторых участков.

При обычной сварке и при сварке по шлаку, последний верхний валик каждого слоя необходимо выполнять после тщательной зачистки разделки от шлака, брызг и слоя нагара (выгоревших элементов).

Сварка лицевого слоя

Сварку лицевого слоя рекомендуется выполнять электродами того же диаметра, что и заполнение разделки, но не более диаметра 4 мм. Сварочный ток в среднем диапазоне.

Обычная горизонтальная наплавка узкими валиками шириной в 1,5 диаметра электрода с покрытием (рис. 67).

Последний верхний валик, для плавного перехода к основному металлу, выполнять на более высокой скорости, чтобы получить узкий и плоский валик.

Ручная дуговая сварка неповоротного вертикального стыка труб

Можно перейти на меньший диаметр электрода с соответствующим подбором сварочного тока.

Если сварка трубы — стык выполняется несколькими сварщиками, то необходимо трубу поделить на равные участки по количеству сварщиков. Оптимальный вариант сварки, исключающий «замки», — сварка вперехват.

Сварка ведется всеми сварщиками одного и того же валика (слоя). Окончание каждого валика на своем участке каждый сварщик заканчивает со смещением на 20-30 мм (не доходя до окончания предыдущего валика).

Продолжая окончание валика соседнего сварщика, каждый сварщик переплавляет свое начало выполненного валика и делает заход по спирали на следующий валик. Следующий слой выполняется со смещением не менее 50 мм.

Тудвасев В.А. «Рекомендации сварщикам».

См. также:

  • Изготовление сварных труб
  • Сварка стыков труб и трубопроводов

Дуговая сварка

Главная / Техническая информация / Технические статьи / Газовое оборудование промышленных предприятий / Монтаж газораспределительных систем / Дуговая сварка

Ручную дуговую сварку неповоротных и поворотных стыков труб при толщине стенок до 6 мм выполняют не менее чем в два слоя, при толщине стенок более 6 мм — не менее чем в три слоя. Каждый слой шва перед наложением последующего тщательно очищают от шлака и брызг металла.

Стыки газопроводов диаметром 900 мм и более, свариваемые без остающегося подкладного кольца, должны быть выполнены с под- варкой корня шва внутри трубы. Автоматическую дуговую сварку под флюсом выполняют по первому слою, сваренному ручной дуговой сваркой (теми же электродами, которыми прихватывались стыки) или сваркой в среде углекислого газа.

Для автоматической односторонней сварки поверхностных сло­ев шва труб диаметром от 300 до 800 мм в секции длиной 36 м реко­мендуется использовать механизированные трубосварочные базы типа БНС-81, где сборка и сварка первого слоя выполняются на ли­нии ЛСТ-81, а автоматическая сварка под флюсом выполняется на сварочном комплексе ПАУ-502.

Режимы автоматической односторонней сварки под флюсом по­воротных стыков труб диаметром от 300 до 800 мм при диаметре электродной проволоки 2 мм приводятся в таблице.

Режимы автоматической сварки

Диаметр труб, мм
  • Толщина
  • стенки,
  • мм
Слой Свароч­ный ток, А
  1. Напря­
  2. жение,
  3. В
  • Скорость
  • сварки,
  • м/ч
  1. Вылет
  2. электрода,
  3. мм
От 300 до 400 От 6 1-й 350-400 34-36 15-20 35-40
2-й и поел. 36-38 30-40
До 12,5 1-й,2-й 400-500 40-42 30-35 30-35
От 500 до 800 От 6 1-й 400-500 42-45 35-40 30-35
До 12,5 2-й 500-550 46-48 38-40
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector