Технология сварки кольцевых швов труб

Технология сварки кольцевых швов трубСварочным швом принято называть неразъемное соединение, которое образуется в процессе застывания сварочной ванны от оплавления электродом кромок металлов. Также сварочным швом называют пластическое соединение, которое получается после сваривания металлических фрагментов давлением или лазером.  

Технология сварки кольцевых швов трубКакие бывают сварочные швы? По инженерному исполнению все сварочные швы разделяют на четыре основные группы:

Существует ряд типов сварных швов в зависимости от вида соединения:

  • шов стыкового соединения, когда две заготовки с ровными торцами стыкуются между собой и провариваются ровным швом в круговую;
  • шов на тавр или двутавровую балку. Часто используется в производстве железных свай или рельсов;
  • шов соединения в внахлест, когда одна сварная заготовка лежит поверх;
  • шов соединений, которые расположены относительно друг друга под углом.

Технология сварки кольцевых швов трубСварочные электроды — основной из расходных материалов при большинстве видов сварки, но самым основным методом, с которым проводятся сварочные работы электродами, является метод электрической дуговой сварки.

Сварочные аппараты любого вида, инверторные или полуавтоматы – качественное оборудование, но рано или поздно наступает момент для его ремонта и удаления возникших неисправностей. Читайте подробнее о ремонте сварочных аппаратов.

Сварка потолочных швов

Технология сварки кольцевых швов трубПрокладка потолочного шва происходит в два технологических этапа, первый из которых – проваривание коренного шва.

Для этого, как правило, используется электрод “тройка” – 3 мм. и малая сила тока при нарастающем напряжении.

В зависимости от условий, в которых предстоит осуществлять работу, сварочные работы можно выполнить двумя методами:

  • если есть возможность, то потолочный шов желательно класть короткими отрывистыми швами. Все дело в том, что сварочная ванна удерживается в шве только благодаря силам поверхностного натяжения, если масса шва превысит эти силы, то расплавленный металл прольется вниз.Требуется отдельное провариание в начале и конце общего шва (корни шва). После необходимо проварить металлические плиты с обратной стороны – потолочный валик – сварка горизонтальных швов;
  • если есть возможность, то лучше проваривать металл в потолочном положении на максимально, короткой дуге. В этом случае метал будет застывать до раскаленной жесткой формации сразу же после отвода дуги.

Для того, чтобы шов не был сильно выпуклым и не выдавался над уровнем металла необходимо поддерживать постоянную скорость сварки. Точно таким же образом производится сварка вертикальных швов.

Сварка угловых швов

Технология сварки кольцевых швов трубПри сварке углового соединения можно использовать различную технику в зависимости от угла:

  • две заготовки расположены перпендикулярно. В этом случае можно проварить только сам внутренний стык, так как участок основного усилия на сгиб и разрыв находится здесь. При сварке трубок, расположенных под углом, необходимо изготовить концентрический шов по окружности;
  • угол 60 градусов и меньше. В этом случае две заготовки провариваются полностью с обоих сторон. Запрещается варить такие соединения прихваточными швами.

  Холодная сварка

Электрод требуется наклонять в разных плоскостях относительно шва, но не превышать угол в 45 градусов – катет шва при сварке.

Если сварное соединение тонкое, то достаточно одного шва, если более 8 миллиметров, то шов требуется проварить дополнительно.

Если есть необходимость прокладки многослойного шва, то сначала необходимо проварить корень шва – своеобразный валик не более 1-2 сантиметров. Весь шов начать от корня, в случае необходимости проварить дополнительно.

Технология сварки кольцевых швов трубСреди множества технологий по обработке металла лазерная резка выделяется своей экономичностью и эффективностью. Читайте подробнее о лазерной резке на нашем сайте.

Чрезвычайно похожая на аргонную, плазменная сварка, происходит при помощи потока плазменной дуги. Подробнее читайте здесь.

Сварка кольцевых швов

  • Технология сварки кольцевых швов трубБаллоны, валы, круглые баки, бочки и прочие цилиндрические запчасти и изделия – сфера, в которой распространено применение кольцевых сварочных швов.
  • Поскольку сварка цилиндрических изделий и прокладка кольцевых швов часто используется в производстве коленчатых и прямолинейных труб, то процесс часто автоматизируют – контактная шовная сварка.
  • Но, если шов ложится в ручную, то необходимо соблюдать следующую технологию:

Проваривать шов необходимо только снаружи, это объясняется элементарной недоступностью прокладки шва внутри трубопровода. В случае сварки валов, можно сделать предварительную торцевую напайку. Глубина шва не должна превышать 5-6 мм.

Технология сварки кольцевых швов трубСварочные работы под слоем флюса — качественный метод соединения двух металлов посредством электродуговой сварки, когда ванна расплава — сварочная ванна защищена от атмосферного воздуха слоем порошкообразного флюса.

Читай о резке алюминия тут.

Технология сварки кольцевых швов трубПосле прокладки сварного шва необходимо произвести зачистку шва, для того чтобы убрать шлак и окалину. Зачистка сварочных швов выполняется в три этапа:

Очистка зоны вокруг шва. Необходимо зачистить всю поверхность металла вокруг шва, так как в процессе варки на поверхность металла могла попасть окалина или капельки раскаленного металла. Их требуется отбить с помощью зубила или молотка. После этого можно обработать поверхность антиоксидным составом.

  Сварочные выпрямители

Полировка шва.Как правило, шов всегда несколько выступает вверх относительно свариваемых поверхностей, если требуется ровная поверхность, то шов шлифуется шлифовальной машиной или “болгаркой” с абразивным кругом.

Лужение шва. Процедура лужения заключается в нанесении тонкого слоя расплавленного олова на сварной шов, это необходимо, если варились пластичные металлические соединения.

Технология сварки кольцевых швов трубПолуавтоматическая сварка в защитной газовой среде, широко применяется при кузовном ремонте на специализированных СТО, при строительно-монтажных работах и многих других областях производства.

Самый популярный метод сварки металлов, точечный. Подробнее читайте здесь.

Дефекты сварочных шов

  1. Как правило, дефекты сварочных швов возникают из-за несоблюдения технологических норм сварки, некачественных электродов, возникновения блуждающих токов и попадания атомарных частиц воздуха в сварочную ванну.

  2. Все дефекты швов сведены в единый стандарт, который предъявляет технические требования к сварочным соединениям.
  3. Стандартом же регламентируется и контроль сварочных швов, который включает в себя техническую проверку и звуковую дефектоскопию.

  4. Согласно этому стандарту дефекты сварных соединений подразделяются на шесть групп:
  • треснувшие швы, трещины;
  • кратеры и лунки, свищи, которые образованы процессе искрения и полостей в сварочной ванне;
  • твердотельные включения – электродная окалина, спазмы металла;
  • не проваренные участки, отсутствие металлической связи;
  • форма шва, которая не отвечает технологии сварки.

Эти дефекты выделяются в качестве основных.

Сварочные швы – неразъемные соединения металлов, поэтому к производству швов сваркой предъявляются повышенные требования.

Соблюдение всех норм и технологии позволит прокладывать высококачественные и надежные швы любых категорий.

  • 3 критерия выбора сварочного аппарата Сварочный аппарат — агрегат постоянного электрического тока, необходимый для производства сварочных работ должен быть в гараже каждого […]
  • 4 нюанса сварки для начинающих Профессия сварщика несомненно требует некоторых профессиональных навыков. Обучение этой специальности проводят в училищах и ПТУ, где студенты […]

Технология комбинированной сварки магистральных трубопроводов большого диаметра

Подробности Подробности Опубликовано 30.10.2015 10:57 Просмотров: 4645 Технология сварки кольцевых швов труб

Технология сварки каждого из применяемых методов имеет свои особенности, которые делают их привлекательными для применения на том или ином объекте в зависимости от конкретных условий строительных работ. Вместе с тем совершенствование известных и создание новых, более универсальных технологий сварки является важной задачей в строительстве трубопроводного транспорта. Актуальность этих работ возрастает в связи с намечаемым строительством мощных трубопроводов с большим рабочим давлением, у которых толщина стенки труб при использовании больших диаметров увеличивается до 30мм и более. При этом существенно повышаются требования к их эксплуатационной надёжности. При таких условиях строительства повысить эффективность сварочных работ можно только за счёт применения высокопроизводительных автоматических методов сварки, обеспечивающих высокое качество сварных соединений.

Поэтому на первый план выходит необходимость создания высокоэффективной технологии автоматической сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов большого диаметра с повышенной толщиной стенки труб для транспортировки газа и нефти, отличающейся высоким качеством сварных соединений.

Технология сварки кольцевых швов труб

Анализ различных сторон известных автоматических методов сварки труб позволил определить направление поисковых работ для решения поставленной задачи. При этом наиболее оптимальным оказался комбинированный метод сварки, включающий прессовые методы сварки и дуговые.

В результате рекомендуется новый метод автоматической сварки труб. Он состоит из двух широко апробированных на практике методов сварки: контактной сварки оплавлением (КСО) и электродуговой сварки порошковой проволокой с принудительным формированием шва (ЭДСПП).

В результате совмещения этих методов сварки был достигнут положительный эффект, который для каждого из этих методов в отдельности решался с определёнными трудностями. Как будет показано ниже, это позволило повысить качество сварных соединений труб и производительность сварочных работ. На рис.

3 показан макрошлиф сварного соединения труб, выполненного предлагаемым методом.

Технология сварки кольцевых швов труб

При ЭДСПП основная трудность заключается в получении стабильного качества соединений из-за сложности сварки корневого шва.

Для повышения качества корневого шва приходится применять сложные технические устройства в виде внутритрубного центратора с подкладным кольцом, внутритрубных сварочных машин с программно изменяемыми параметрами сварки в зависимости от пространственного положения шва, а также другие средства, которые не всегда обеспечивают положительный результат. Поэтому при реализации различных технологий сварки корневого шва ЭДСПП повышается процент брака, который приводит к увеличению материальных затрат на ремонт стыков и снижает не только производительность работ, но и эксплуатационную надёжность трубопроводов. Поэтому для решения проблемы сварки корневого шва нужны были новые технические идеи.

Технология сварки кольцевых швов труб

Целесообразность применения КСО для сварки корневого шва труб обусловлена физической особенностью данного метода. При этом методе условия получения качественного соединения на любом участке стыка идентичны и не зависят от его пространственного расположения. При этом методе не требуются формирующие устройства.

Читайте также:  Самовольная врезка газовой трубы

Функцию центратора свариваемых кромок труб выполняет сама сварочная машина. В процессе сварки каждого стыка осуществляется компьютеризированный контроль параметров режима сварки, по результатам которого оценивается качество сварного соединения. Этот метод оценки качества даёт практически 100-процентную достоверность.

Такое положение подтверждено всесторонними исследованиями и многолетней практикой сварки труб различного диаметра, а также других изделий.

Основу этого метода контроля при КСО составляет прямая корреляция появления определённого вида дефектов сварки от уровня отклонения величин основных параметров режима от заданных значений, которые определяются при отработке оптимального режима сварки. Промышленная практика подтверждает высокую эксплуатационную надёжность сварных соединений, выполненных КСО.

Этим методом сварено более 70 тыс. км различных трубопроводов, которые безаварийно эксплуатируются в течение нескольких десятилетий в различных климатических условиях, в том числе мощные газопроводы диаметром 1420мм в арктических районах Западной Сибири. При этом ни один стык не подвергался термообработке.

Технология сварки кольцевых швов труб

При КСО трудность заключается в том, что в соответствии с некоторыми нормативными документами, при сварке труб большого диаметра с температурой эксплуатации минус 200С рекомендуется производить дополнительную технологическую операцию – локальную термообработку сварного стыка с целью повышения показателей ударной вязкости. Эти показатели приравнивают к требуемому уровню соединений, сваренных ЭДС (сварные соединения, независимо от метода сварки, имеют более низкую ударную вязкость по сравнению с основным металлом). Как показали исследования, заполнение разделки кромок ЭД-СПП после сварки корневого шва КСО позволяет отказаться от вышеуказанной рекомендации и повысить показатели ударной вязкости металла стыка КСО за счёт воздействия на него термического цикла ЭДСПП. При этом, принимая во внимание, что для сварки корневого шва методом КСО перед началом сварочных работ необходимо произвести подготовку торцов труб, предусматривающую уменьшение свариваемого сечения, появляется возможность применения КСО для сварки трубопроводов с толщиной стенки 30мм и более (в настоящее время в строительных организациях имеются действующие мощные сварочные машины УСО-400, но они предназначены для сварки труб диаметром- 1420мм, с толщиной стенки до 20мм).

Технология сварки кольцевых швов труб

Подобная операция по специальной механической обработке торцов труб перед сваркой является обязательной операцией при электродуговых способах сварки в среде защитных газов. Например, она предусмотрена в одной из самых распространенных за рубежом технологий – «СRС-Еvans АW». Для этих целей применяется стандартное обо-рудование–кромкострогательные подвесные агрегаты.

Оценка эффективности предложенного метода сварки кольцевых швов проводилась на секторах, вырезанных из труб группы прочности Х60…Х70, диаметром 1420мм, с толщиной стенки 16…20мм. Протяженность секторов по окружности составляла 200…300мм.

Ранее выполненными исследованиями установлено, что такая протяженность отдельного элемента труб является минимально допустимой.

При такой протяженности секторов условия образования соединений при КСС остаются практически такими же, как при сварке труб полного сечения.

Качество сварных соединений оценивалось в соответствии с требованиями нормативных документов ОАО «Газ-пром» и Российских стандартов, а также исследованиями поверхностей изломов образцов, специально разрушенных по зоне соединения.

В качестве неразрушающих методов оценки качества сварки применяли ультразвуковой и рентгеновский контроль. Наиболее эффективным методом контроля предлагаемого метода сварки труб является рентгеновский.

Основ ное требование для его применения – качественное удаление внутреннего грата, который образуется в процессе сварки из выдавленного металла, нагретого до высоких температур, и наплывов расплавленного металла. Количество грата уменьшается пропорционально уменьшению толщины свариваемых сечений.

При недостаточном удалении грата на рентгеновских снимках в центре шва может остаться след от раскрытия осаживаемых поверхностей соединяемых металлов. Этот метод позволяет также контролировать качество снятия внутреннего грата.

Технология сварки кольцевых швов труб

Форма и параметры разделки кромок по предлагаемому методу определяются требованиями КСО и ЭДС. На первом этапе ставилась задача по определению наиболее рациональных размеров выступов, которые выполняют роль корневого шва: толщины – и ширины – l.

Величину – h выбирали из расчёта максимально возможного термического воздействия ЭДСПП на структуру металла зоны сварки корневого шва, выполненного КСО. Исследования показали, что при толщинах выступов 8-14мм это условие выполняется в полной мере. При меньших толщинах корневого шва возрастает опасность его прожога при интенсивном режиме ЭДС.

Величина — l определялась исходя из припусков на оплавление и осадку при КСО и заданного расстояния между кромками для качественного выполнения ЭДСПП.

Основным требованиям к КСО в данном случае является обеспечение качественных соединений при минимальном припуске на сварку. Это обусловлено минимизацией механической обработки кромок перед сваркой и получением соединений с малым гратом.

Последнее является важным фактором не только для отработки технологии удаления грата, но и для выбора режима ЭДСПП. Выбор оптимального режима сварки выполняли на секторах вышеуказанных размеров, торцы которых обрабатывались до толщины 6 — 14мм.

Такие размеры корневого шва для указанной толщины являются наиболее рациональными, исходя из технологических соображений.

Сварку образцов производили на различных режимах, отличающихся различными как припусками на сварку, так и другими основными параметрами. Исследование качества сварных соединений позволило определить режимы КСО корневого шва различной толщины, обеспечивающие получение качественных соединений при минимальных припусках.

Результаты экспериментальных работ показали, что при соответствующих соотношениях основных параметров режима минимальный припуск на сварку будет тем меньше, чем тоньше выступ.

Следовательно, в этом случае механическая обработка торцов труб по глубине (ширина выступа по образующей трубы) будет наименьшей.

С другой стороны, чем больше толщина выступа под корневой шов, тем меньше обработки торцов по толщине стенки трубы, но при этом увеличивается припуск на сварку, что ведёт к увеличению обработки по глубине торцов.

Таким образом, трудоёмкость механической обработки торцов труб применительно к комбинированной сварке при оптимальных соотношениях толщины – h и ширины – l будут практически одинаковыми. Исключением могут быть режимы с увеличенным припуском на оплавление. Например, это возможно при достаточно большом зазоре между торцами труб на каком-либо локальном участке перед сваркой.

Применение в качестве базового варианта при комбинированном методе электродуговой сварки труб порошковой проволокой связан с особенностями КСО. Как уже отмечалось выше, соединения КСО после сварки имеют грат. При сварке промышленных стыков труб по классической технологии КСО грат полностью удаляется как с наружной, так и с внутренней стороны стыка.

Если разделку кромок после сварки корневого шва очистить от грата, то ЭДСПП выполняется по обычной технологии, и режим определяется в основном геометрическими размерами оставшейся части разделки кромок. Однако если грат не удаляется, то технология сварки порошковой проволокой изменяется с учётом специфических условий сварки.

В этом случае применяется специальная порошковая проволока с повышенными возможностями окислительно-восстановительных процессов, протекающих в расплавленной ванне. В результате тепловых и металлургических процессов, протекающих в сварочной ванне, грат переплавляется, а окислы переходят в шлак, который формируется на поверхности сварного шва.

Рентгеновский контроль показал, что и в этом случае в сварном шве отсутствуют недопустимые дефекты.

В случае если грат внутри стыка убирается, могут быть использованы и другие методы сварки для заполнения разделки кромок. В этом случае под этот метод готовится соответствующая разделка кромок.

Режим ЭДСПП устанавливали из расчёта необходимого воздействия термического цикла на металл корневого шва, выполненного КСО, с учётом наличия грата. При этом особое внимание обращалось на определение факторов, влияющих на формирование сварного соединения.

Исследование качества соединений, сваренных на режимах с различными припусками при КСО и различным энерговложением при ЭДСПП, показало, что при наличии грата наиболее критичным фактором является конечная длина корневого шва. Это объясняется тем, что при определённых условиях КСО грат может оказаться зажатым между кромками разделки.

По этой причине усложняется процесс ЭДСПП, и в сварном соединении могут появиться непровары. Для того чтобы избежать появления подобных дефектов экспериментальным путём был определен оптимальный размер между кромками у их основания после сварки корневого шва, т. е. была установлена оптимальная конечная длина корневого шва.

Режим ЭДС порошковой проволокой, обеспечивающий необходимый объём сварочной ванны и программу его изменения в зависимости от часового положения дуги, выбирали в зависимости от количества грата в разделке кромок после КСО.

Особым требованием ЭДСПП является подготовка части разделки кромок перед сваркой. Это связано как с особенностями соединений КСО, так и с техническими требованиями к сварке труб порошковой проволокой.

Такая подготовка заключается в удалении с поверхностей корневого шва и кромок крупных наплывов расплавленного металла, которые могут образоваться на отдельных участках в процессе оплавления.

В данном случае особенно важным, применительно к имеющемуся сварочному оборудованию, является обработка 1/4 части периметра /диаметра/ свариваемых труб, расположенной в часовом поясе от 3 до 6 часов.

Результаты механических испытаний свидетельствуют о положительном влиянии термического цикла ЭДСПП на структуру корневого шва, выполненного КСО. Стандартные ударные образцы корневого шва с острым надрезом из комбинированных соединений, показали ударную вязкость в среднем 197,4 Дж/см2 при +200 С.

Стыки, сваренные классическим методом КСО, после сварки при такой же температуре имеют обычно 40…50 Дж/см2. Ударная вязкость шва, выполненного ЭДСПП при такой же температуре, находится в пределах 108,6…115,9 Дж/см2 /КСVсред.=112,3 Дж/см2/.

Эти показатели зависят от химического состава проволоки и могут быть повышены за счёт соответствующего её легирования.

Прочностные свойства соединений на плоских образцах сечением х2, где – толщина стенки свариваемых труб, а также круглых, диаметром 6мм, вырезанных из участков корневого и дугового швов, имеют прочность в пределах от уровня нормативных требований к категории прочности свариваемых труб до действительной прочности металла труб в зависимости от уровня термомеханического упрочнения металла труб в процессе прокатки.

Угол загиба образцов, вырезанных из сварного соединения, составляет 1800. Наибольший эффект от применения этого метода получается при сварке труб большого диаметра 1220…1420мм, с толщиной стенки 16…32мм.

Читайте также:  Ухват для трубы 150

Для этого могут быть использованы сварочные комплексы «Север – 1» для КСО корневого шва и «Стык» для завершения сварки стыка – заполнения разделки кромок ЭДС порошковой проволокой.

Эти комплексы и большой многолетний опыт их эксплуатации имеются в российских организациях, основной производственной деятельностью которых является строительство трубопроводов. При этой технологии время сварки корневого шва составляет в зависимости от толщины свариваемых труб 35 – 60 сек.

Время заполнения одного стыка в одной палатке двумя головками составляет 8 – 12 мин. В зависимости от количества палаток темп сварки может достигать10 — 20 стыков в час. В настоящее время по заданию ОАО «Газпром » проводится деятельность по разработке и созданию оборудования для промышленного внедрения этой технологии.

Выводы

1. Разработан и опробован в лабораторных и производственных условиях комбинированный метод сварки труб, включающий последовательную сварку двумя широко применяемыми на практике методами: автоматической контактной сваркой оплавлением и электродуговой сваркой порошковой проволокой, что позволяет в полной мере использовать главные преимущества обоих методов.

2. Сварка корневого шва контактной сваркой оплавлением повышает его качество, при этом упрощается технология сварки, возрастает производительность сварочных работ.

3. Применение электродуговой сварки порошковой проволокой для заполнения оставшейся части разделки кромок способствует повышению показателей ударной вязкости металла корневого шва, при этом отпадает такая технологическая операция, свойственная сварке оплавлением, как удаление наружного грата.

4. Механические свойства соединений, выполненные комбинированным методом, отвечают всем требованиям, которые предъявляются к сварным соединениям труб, в том числе по показателям ударной вязкости. Характерные дефекты, которые возможны при выполнении сварочных работ, с высокой достоверностью выявляются традиционными методами неразрушающего контроля: ультразвуковым и рентгеновским.

5. Предлагаемый метод комбинированной сварки может иметь решающее значение в повышении производительности и качества сварных соединений труб при строительстве мощных толстостенных трубопроводов с толщиной стенки 20…30мм и более, особенно при выполнении работ в экстремальных климатических и погодных условиях.

Технология сварки кольцевых швов

Чтобы сделать качественную сварку металлических деталей, потребуется качественное оборудование и хороший навык у того, кто им управляет. Но иногда ручная работа должна выходить за рамки базовых навыков и требует особого оборудования, к примеру, при сварке кольцевых швов. О том, как они правильно делаются и что для этого нужно — далее в материале.

Технология и способы сварки

Для неровных заготовок существует несколько способов сварки. Выбор правильного метода будет зависеть от того, какого размера участок нужно сварить, какая форма шва должна получиться.

Чтобы сварить трубы с диаметром более 30 см потребуется кольцевой обратноступенчатый способ. Здесь каждый небольшой участок сваривается по часовой стрелке, но появляться эти сварные участки будут в обратном порядке, против часовой стрелки. То есть в начале первого участка будет заканчиваться второй и т. д.

Технология сварки кольцевых швов трубОбратноступенчатый способ сварки кольцевых швов более 300 мм

Более практичной, чем обратноступенчатая кольцевая сварка, будет многослойная. Принцип здесь заключается в том, что концы и начала смежных слоев перекрывают друг друга. И при каждом последующем наложении шва, направление сварки должно меняться на противоположное. Величина каждого сварного участка на кольцевой детали здесь не превышает 25 мм.

Технология сварки кольцевых швов трубМногослойная сварка кольцевых швов

Есть и способ кольцевой сварки крест накрест. Обычно он применяется для труб, диаметр которых более 1000 мм. Здесь сварочные швы делятся на отдельные участки, обычно четыре и больше.

Каждый участок делится еще на два. Так получается не менее восьми точек, в которых нужно сваривать деталь. Они нумеруются не по порядку, а крест-накрест.

И чтобы эффект был максимальным, работать здесь лучше двум сварщикам сразу.

Технология сварки кольцевых швов трубСварка крест накрест кольцевых швов более 1000 мм

Помимо правильного метода потребуется выбрать еще и подходящий электрод. К примеру, когда применяются газозащитные электроды, шов должен делаться против часовой стрелки, без колебаний. Для этого одним электродом придется опираться на саму деталь, которая сваривается.

  Дефектоскопия сварных швов

Технология сварки кольцевых швов труб

Не забывайте и о величине сварочного тока, так как он должен меняться в зависимости от диаметра электрода. Если диаметр 3,25 мм, то ток должен быть не меньше 100–110 А. А вот 4 мм уже потребуют 120–160 А для варки кольцевых и иных швов в нижнем или полувертикальном положении, а 100–140 А для остальных положений.

Технология сварки кольцевых швов труб

Скорость кольцевого сваривания тоже важна для качества конечного шва, в среднем она составляет 15–20 м/ч. Угол наклона электрода тоже может меняться, но только в пределах 40–90° с учетом технологического окна для наблюдения. А вот смещение стыков обычно происходит на 90 или 180°, это помогает снизить остаточное напряжение.

Технология сварки кольцевых швов трубСваривание под углом 180°

Оборудование для сварки кольцевых швов

Для того чтобы повысить качество сварки и снизить количество брака, а также исключить человеческий фактор, были созданы установки для сварки кольцевых швов. Типовая конструкция любой установки включает в себя:

  • Механизм, вращающий горелку относительно деталей, которые предполагается соединить.
  • Вращатель с задней бабкой.
  • Прижимная бабка, с помощью которой деталь и держится в установке.
  • Источник питания с горелкой.
  • Пульт управления.
  • Защита от брызг и излучения.
  • Таймер.
  • Автоотключение, включенное в систему автоматики. В нее иногда включают функции центровки свариваемых деталей, зачистки швов и т. д.
  • Рама.
  • Несколько роликовых опор.
  • Система наблюдения за качеством сварки.

Конечные комплектация и технические характеристики будут зависеть от того, какие конкретно задачи будет выполнять установка. К примеру, если производства большие, то установки могут иметь сразу несколько рабочих станций, чтобы сократить время обработки изделий.

Например, есть свои установки для сварки газовых баллонов, расширительных баков, ресиверов, пищевых емкостей, карданных валов, водонагревателей и т. д. Поэтому чаще всего такие сварочные аппараты используют в области приборостроения, пищевой промышленности, резервуаростроении, а также при строительстве, к примеру, электростанций.

  Что такое прямая и обратная полярность при сварке

Есть и универсальная техника, которая работает в автоматическом режиме и умеет работать как с продольными, так и кольцевыми швами. Сварочный источник может быть любой, даже плазменный.

Заключение

Автоматическая сварка кольцевых швов — удобная процедура, позволяющая упростить действительно сложный процесс. Благодаря различным установкам, пользоваться сваркой можно даже при соединении таких деталей, с которыми человеку сложно работать вручную.

Довести качество своих навыков до идеала может каждый, при должной практике, но мастерства машинной обработки не достичь. Причем именно машинная обработка позволяет не только сделать сварку качественнее, но и сократить время ее создания.

Поэтому специалистам остается лишь правильная настройка техники.

Сварка кольцевых швов

Монтаж трубопроводов различного назначения сложная задача, которая требует профессионализма и понимания особенностей сварки кольцевых швов. Важно правильно подобрать техническое снаряжение, расходные материалы, а также определиться со способом сваривания элементов. Рассмотрим основные техники, а также разберемся с процессом более подробно.

Какие варианты используются?

Способы сварки кольцевых швов зависят от диаметра самой трубы. На текущий момент используется 2 решения:

  1. Стыки колец с диаметром до 300 мм следует производить обратноступенчатым способом. Это многослойный вид сварочных работ, который заключается в перекрытие начального и конечного смежного слоя. В процессе изменяется направление нанесения для повышения надежности.
  2. При диаметре от 300 и выше лучше применять методикой «Крест-накрест». Она осуществляется двумя специалистами с предварительной разметкой. Наносится 8 равных точек, которые свариваются по 2 участка. Это позволяет создавать идеальную сварную поверхность и обеспечивать высокую прочность.

Процесс сварки кольцевых швов определяется расходниками и применяемой техникой.

Что лучше применять?

Технология сварки кольцевых швов труб

Для сварки используются разнообразные промышленные агрегаты, сварочные аппараты автоматического и ручного действия. На предприятиях сварные трубы создаются через точечное оборудование, которое создает ровный элемент соединения. Последний подвергается испытаниям согласно государственным стандартам, что создает нужные эксплуатационные характеристики. При работе на объектах по монтажу трубопровода чаще всего задействованы полуавтоматы. Особой популярностью пользуются варианты с газозащитными электродами.

С электрическими аппаратами следует выполнять варку с использованием постоянного тока. Рекомендуется использовать холостой ток напряжением не более 75 вольт. Величина сварочного тока будет варьироваться в зависимости от толщины металла. Вариант с расширенным диапазоном окажется наилучшим помощником.

Где заказать технику и расходники?

Чтобы заказать профессиональное оборудование или расходные материалы, рекомендуем обратиться в интернет-магазин «Intera». Это профессиональная компания, которая на протяжении длительного периода времени занимается профильной деятельностью. Взаимодействие сопровождается:

  • Приятными ценами и скидками для клиентов;
  • Быстрым и вежливым обслуживанием;
  • Хорошим ассортиментом с постоянным обновлением позиций;
  • Профессиональной поддержкой и помощью.

Чтобы купить оборудование для сварки кольцевых швов в магазине «Intera», оставьте заявку онлайн или позвоните по указанным на сайте номерам. Также вы можете посетить наш офлайн-магазин по адресу: г. Ростов-на-Дону, ул. Таганрогская, 144.

Сварка кольцевых стыков

Сварные соединения труб, деталей трубопровода и запорной арматуры (задвижки, обратные клапаны и т.д.) диаметром до 1220 мм выполняются с применением технологий, указанных в РД- Для выполнения соединений труб, деталей трубопровода и запорной арматуры (задвижки, обратные клапана и т.д.

Читайте также:  Способы, которым соединяют пластиковые трубы без пайки

) не связанных с перекачкой нефти и нефтепродуктов диаметром от 14 до 426 мм дополнительно могут быть использованы следующие технологии и варианты сварки:- ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (с присадкой в среде аргона) соединений диаметром от 14 до 89 мм с толщиной стенки от 1,0 до 4,0 мм;-комбинированная сварка стыков диаметром от 57 до 426 мм с толщиной стенки от 4,0 до 10,0 мм: корневой слой – неплавящимся электродом (с присадкой) в среде аргона, последующие слои – электродами с покрытием основного вида. Сварочные материалы следует выбирать в соответствии с требованиями РД 25.160.00-КТН-011-10.Зажигание дуги следует производить в разделке кромок или с поверхности уже выполненных участков шва. Запрещается зажигать дугу на поверхности трубы или детали. Удаление (сдвиг) внутреннего центратора разрешается после выполнения всего периметра корневого слоя шва независимо от способа сварки (кроме сварки электродами с целлюлозным видом покрытия). При сварке труб электродами с целлюлозным видом покрытия, а также при сварке участков нефтепровода прокладываемых в сейсмоопасных зонах и при сварке участков нефтепровода класса прочности К65, К70, независимо от вида применяемых материалов, удаление центратора осуществляется после выполнения корневого слоя шва и горячего прохода.При выполнении сборки стыков на наружном центраторе он может быть удален после выполнения не менее 60 % периметра корневого слоя шва. При этом участки корневого слоя шва должны равномерно располагаться по периметру стыка. После снятия центратора все сваренные участки должны быть зачищены, а их концы обработаны абразивным кругом.Допускается снятие центратора сразу после установки прихваток в соответствии с требованиям, с обязательным их удалением в процессе сварки корневого слоя шва. Удаление наружного центратора при сборке стыков труб и запорной арматуры допускается после выполнения прихваток и установки страховочных опор.Опуск трубы на опоры (лежки) разрешается:- после выполнения корневого слоя шва ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия, механизированной сваркой в среде углекислого газа и автоматической сваркой проволокой сплошного сечения в защитных газах; — после выполнения корневого слоя шва и горячего прохода ручной дуговой сваркой электродами с целлюлозным видом покрытия и при сварке участков трубопровода прокладываемого в сейсмоопасных зонах, а также при сварке участков трубопровода класса прочности К65, К70.До полного завершения сварки стыка не допускается перемещать или подвергать любым внешним воздействиям стыки захлестов, соединений труба – соединительная деталь трубопровода, труба – запорная арматура, а также ремонтируемые стыки.Сварка всех слоев шва для труб диаметром более 377 мм выполняется не менее чем двумя сварщиками, за исключением применения технологий двухсторонней автоматической сварки и ручной дуговой сварки подварочного слоя шва. Корневой слой шва стыков труб диаметром от 1020 до 1220 мм при возможности подвергается визуально измерительному контролю изнутри трубы. Выполнение подварочного слоя стыков труб диаметром от 1020 до 1220 мм производится в случаях:

  • выполнения сварки разнотолщинных стыков труб или стыков «труба  соединительная деталь» и «труба  запорная арматура», «переходное кольцо-корпус запорной арматуры» – по всему периметру сварного соединения;
  • в местах видимых дефектов – несплавлений, непроваров и других поверхностных дефектов, а также на участках периметра со смещениями кромок более 2 мм (при условии, что эти смещения являются допустимыми). В этом случае общая протяженность участков подварки не должна превышать 1/2 периметра трубы. Перед выполнением подварочного слоя следует проконтролировать температуру изнутри трубы, которая должна составлять от 50 до 250°С. В случае снижения температуры ниже 50°С следует произвести подогрев стыка до температуры 50+30°С. Подварка изнутри трубы должна осуществляться ручной дуговой сваркой электродами с основным видом покрытия диаметром 3,2 (3,0) мм.

Сварка всех слоев шва должна осуществляться в укрытиях (палатках) надежно защищающих свариваемые стыки от атмосферных осадков, ветра и т.д.Количество слоев шва в зависимости от толщины стенки трубы и применяемой технологии сварки, должно соответствовать требованиям раздела 9 РД-25.160.00-КТН-011-10.

Минимальное и максимальное количество слоев шва указывается в технологической карте и подтверждается результатами аттестации технологии сварки. Минимальное количество слоев шва (не включая подварочный и корректирующий слой) для комбинированных вариантов технологии сварки определяется суммарно по каждой из применяемой технологии сварки.

Горячий проход, подварочный и корректирующий слой и в технологических картах указываются отдельно.В сварных соединениях труб, соединительных деталей, запорной арматуры при ширине раскрытия кромок более 14 мм, применяется «валиковая» сварка заполняющих и облицовочного слоев шва. Ширина каждого валика должна составлять от 9 до 12 мм.

Смежные валики должны перекрывать друг друга на величину, составляющую не менее 1/3 от ширины одного валика. Валики облицовочного слоя должны иметь плавный переход к основному металлу. Количество валиков сварного шва отражается в операционно-технологической карте.

В процессе сварки горизонтальных стыков и стыков, имеющих отклонение от горизонтали до величины 45 градусов, облицовочный слой шва следует выполнять не менее чем в два прохода (валика), если толщина стенки составляет до 12,5 мм и трех для толщин стенок от 12 до 15 мм В процессе сварки стыка производится послойная зачистка механическим способом всех слоев шва от шлака и брызг металла. При изготовлении укрупненных заготовок заполняющие и облицовочные слои шва могут выполняться с периодическим поворотом стыка в удобное для сварщика положение, чтобы исключить сварку в потолочном положении. При этом должна обеспечиваться сохранность наружной изоляции труб и фитингов.Сварку каждого прохода следует начинать и заканчивать с обеспечением следующих минимальных расстояний от заводских швов труб, соединительных деталей:- 50 мм для диаметров менее 820 мм;- 100 мм для диаметров 820 мм и более.Место начала сварки каждого последующего слоя должно быть смещено относительно начала предыдущего слоя шва не менее чем на 30 мм.Места окончания сварки смежных слоев шва («замки» шва) должны быть смещены относительно друг друга на расстоянии от 70 до 100 мм.При многоваликовой сварке толстостенных элементов (один проход выполняется несколькими валиками) места начала сварки и «замки» соседних валиков должны быть смещены один относительно другого не менее чем на 30 мм.Не допускается оставлять незаконченными сварные соединения с толщинами стенок до 10,0 мм включительно. Не следует оставлять не полностью сваренные стыки с толщинами стенок более 10,0 мм. В случае, когда производственные условия не позволяют завершить сварку, стыков труб с толщиной стенки более 10 мм, необходимо соблюдать следующие требования:

  • стык должен быть сварен не менее чем на 2/3 толщины стенки трубы;
  • незавершенный стык следует накрыть водонепроницаемым теплоизолирующим поясом, обеспечивающим замедленное и равномерное остывание;
  • перед возобновлением сварки стык должен быть вновь нагрет до требуемой минимальной межслойной температуры;
  • стык должен быть полностью завершен в течение 24 часов.

Не допускается оставлять не полностью сваренные стыки из сталей прочностных классов К65 — К70, стыки при выполнении специальных сварочных работ – сварке захлестов, разнотолщинных соединений труб и соединений труба  соединительная деталь трубопровода, труба  запорная арматура, а также при выполнении ремонта сварных соединений.

 В случае не соблюдения требований стык подлежит вырезке.Обратный кабель (заземление) следует присоединять с помощью специальных контактных устройств, исключающих образование искрений на теле трубы в процессе сварки. Конструкция устройств должна обеспечивать токоподвод преимущественно в разделку кромок труб.

Запрещается приваривать к телу трубы какие-либо крепежные элементы обратного кабеля. Рабочее место сварщика, а также свариваемая поверхность должны быть защищены от дождя, снега и ветра укрытием (палаткой) из несгораемого материала (при сварке самозащитными порошковыми проволоками допускается применять только защиту от осадков (навес).

Допустимая скорость ветра при выполнении сварочных работ определяется в зависимости от выбранных способа сварки и сварочных материалов и указывается в технологической карте сборки и сварки.

При ручной дуговой сварке электродами с основным видом покрытия допускаемая скорость ветра в зоне сварки, измеряемая анемометром, составляет не более 10 м/с, при механизированной сварке самозащитными порошковыми проволоками (типа Innershield) – не более 15 м/с, при механизированной сварке проволокой сплошного сечения и порошковой проволокой в углекислом газе и смесях – не более 6 м/с, а при сварке в смесях газов на основе аргона – не более 2 м/с.Маркировку сварных стыков следует производить несмываемыми маркерами или краской на наружной поверхности трубы на расстоянии 100-120 мм от сварного шва в верхней четверти периметра трубы.

^ 2.3. Технология механизированной сварки проволокой сплошного сечения в среде углекислого газа методом STT.

Расход газа при выполнении сварки должен составлять 10-16 л/мин..Вылет электродной проволоки при сварке должен составлять от 10 до 15 мм. Допускается вылет до 20 мм.

В положении 0.00-1.00 (1.30) час сварка осуществляется с небольшими поперечными колебаниями без задержки на кромках. В положении 1.00 (1.30) – 6.00 час сварка осуществляется без поперечных колебаний.

Режимы сварки корневого слоя шва представлены в таблице 1.Значение параметра горячего старта 1,5-3,0.

Таблица1: Параметры режимов при механизированной сварке методом STT проволокой диаметром 1,14 мм

Наименование слоя Параметры процесса
Скорость подачи проволоки, дюйм/мин
  • Пиковый ток,
  • А
  1. Базовый ток,
  2. А
Длительность заднего фронта импульса
Корневой
  • от 90 до 120*
  • от 120 до 160**
от 400 до 420 от 45 до 55 0
* Для сварки в положении 12.00-1.00 час.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector