Инструкция по сварке стальных труб

Сварка стальных труб: виды и способы

Сварка стальных труб: виды и способы

Сваривание труб из стали требует от специалиста определенных знаний и навыков. При разнообразии технологий автоматизированной сварки полное замещение ручных методов пока невозможно. Способ соединения проката выбирается, исходя из объема работ, вида стали, размера элементов и других моментов.

Способы сварки трубного проката из металла

Сваривание стальных труб является более надежным, чем фланцевые или резьбовые соединения. Здесь нет повышенного расходования металла, общая масса конструкции не увеличивается. Трубопровод получается устойчивым к высокому давлению, вибрациям. Срок службы такого соединения довольно продолжительный.

Классификация методов сварки ведется согласно способу воздействия:

  • Механический – выполняется давлением. Механическая энергия переходит в тепловую, происходит оплавление металла. Таким образом производится диффузионное сваривание в вакууме, соединение при помощи ультразвука, стыкование методом взрыва.

  • Термический – установка связей между атомами происходит путем нагрева труб. В качестве энергетических источников здесь выступают ток, электродуга, излучение, открытое пламя. Края деталей оплавляются, формируется ванна с расплавленной сталью.

  • Термомеханический – комбинированный способ, в котором объединено воздействие на прокат давления в сочетании с температурой.

К сварке при помощи давления относятся холодное, газопрессовое, прессовое, термитное, контактное сваривание, а также сварка трением и ультразвуком. К сварочным методам, осуществляемым плавлением, можно отнести ручную электродуговую сварку, под флюсом, в среде защитных газов, газовую и электрошлаковую сварку.

При обустройстве трубопроводов разного назначения, использовании трубной продукции для других целей, в основном применяют следующие виды сваривания:

  • Газовое;

  • Ручное дуговое;

  • Аргоновое;

  • Электрическое.

Каждый из методов сваривания имеет свои нюансы.

Газосварка

Стыкование труб при помощи газовой сварки обычно используется во внутридомовых инженерных сетях, где диаметр проката небольшой. Для этого применяются газовые генераторы, ацетиленовые баллоны. Последним вариантом пользуются чаще. Ацетилен характеризуется повышенной температурой горения.

С использованием газосварки шов хорошего качества получится в нижнем положении. Но сделать его так можно только, если стык поворотный. Когда прокат повернуть нет возможности, то работу выполняют специалисты высокой квалификации. Они должны уметь сваривать прокат в вертикальном, потолочном, горизонтальном положении.

В процесс сваривания кромки деталей разогреваются огнем газовой горелки. Далее вносится присадочный материал (стальная проволока), формируется катет шва. Газосварка для стыковки стального проката используется повсеместно.

Метод ручной дуговой сварки электросварки

дуговая сварка

Сварка ручная электродуговая также применяется весьма часто. Она подходит для стыкования деталей значительного диаметра. Ее используют в сантехнических системах внутри зданий, при обустройстве трубопроводов магистрального значения. Обычно такие стыки являются неповоротными и представляют неудобство при сваривании. В таких случаях сварка ведется операционным методом:

  • Производится проварка видимых стыков.

  • В одной из деталей вырезается техническое окно.

  • По длине обваривается стык изнутри.

  • Далее на окно накладывается металлическая латка.

  • Ее приваривание происходит путем постепенного прогревания и сваривания металла.

  • Обваривание стыка начинают с нижней части. Сварщик должен уметь делать потолочные швы.

  • Затем свариваются боковые части трубы.

  • В завершении процесса проводят сварку в нижнем положении.

Нормативные документы предписывают ведение работ в два этапа, что повышает надежность стыковки. Сначала выполняется корень шва, отбивается шлак, а затем делают основной шов.

Достоинством ручного электродугового метода является небольшая деформация стали, так как ее разогрев слабый. Стык получается качественнее, чем при использовании других методов сваривания.

Аргоновая сварка

Аргоновое сваривание стальных труб производится с применением неплавящихся электродов. Такой метод используется нечасто. Его возможно осуществить только в производственных условиях.

Электросварка

Электросварка может быть полуавтоматической или полностью автоматической.

На какие этапы делится сварка труб

Сварочные работы по соединению стальных труб можно разделить на подготовительный, основной, заключительный этапы.

сварочная работа по соединению стальных труб

Подготовка

На подготовительном этапе проводятся следующие работы:

  • Проверяются геометрические параметры деталей, отклонения по овальности, разностенности, другим дефектам.

  • Изучается техническая документация, производится выбор режимов сварки, инертных газов, видов присадочных материалов с учетом марки стали, толщины труб, температурного режима.

  • Проверяется ровность среза кромок.

  • Подготавливаются края проката.

В конце проверяются правила техники безопасности – заземление сварочного оборудования, изолирование всех проводов, наличие СИЗ, резиновой обуви.

Сварка

Сварочные работы состоят из:

  • Сборки деталей под приварку (вручную, при помощи центратора);

  • Выполнения прихваток;

  • Работ по первому провару, зачистки от шлаков;

  • Формирования второго и следующего слоев.

Заключительный этап

По завершению основных работ проводится очищение места стыкования от брызг, устраняются обнаруженные дефекты. Затем трубопровод проверяется на герметичность. После проверки качества сварки ставится клеймо.

Какими нормативами регулируются типы сварки труб

Сварные соединения стальных труб регламентируются ГОСТом 1637-80. Документом нормируются следующие виды сварки:

  • Дуговая в защитном газе плавящимся электродом (ЗП), неплавящимся электродом (ЗН);

  • Ручная дуговая (Р);

  • Дуговая под флюсом (Ф);

  • Газовая (Г).

Форма подготовленных кромок может быть без скоса, со скосом одной или двух кромок. Скос выполняется прямым или криволинейным, с расточкой, симметричный или несимметричный. Предусмотрены следующие виды швов – односторонний (на съемной, несъемной подкладке, с расплавляемой вкладкой), двусторонний. В стандарте установлены размеры конструктивных элементов, габариты кромок, сварного шва, предельные отклонения.

Сваривание деталей разной толщины производится также, как и одинаковых. Виды кромок и размеры шва подбираются согласно большей толщине. Поверхность шва может быть наклонной, чтобы обеспечить плавный переход от одного элемента к другому.

Особенности сваривания труб из металла

сваривание труб из металла

Перед началом сварочных работ прокат сортируется по размеру наружного диаметра, толщине стенок. На месте устройства трубопровода сваривается ряд элементов, которые потом укладывают в траншеи, устанавливают на специальные опоры. Основные требования, предъявляемые к сварным соединениям трубного проката, производимым на участке прокладки, устанавливаются СНиПом 3.05.04.85.

При монтаже коммуникационных сетей требуются проверки на изменение стенок по толщине, вогнутость, присутствие посторонних включений и другие моменты. Формирование допусков основывается на стандартах отраслей.

Стыкование металлических труб должно проводиться так, чтобы детали располагались по одной плоскости. Здесь недопустимы любые перекосы. Для качественной фиксации элементов выполняются прихватки длиной больше 3 мм. Число, размер прихваток зависят от диаметра проката. Минимум требуется три прихватки через 120О.

Для правильного центрирования стыка изделий большого размера при сварке прихваток могут использоваться кран-трубоукладчик и центраторы (внутренние, наружные).

Как подобрать сварочные материалы

Для сварки металлического проката используются стержни, имеющие специальное покрытие – сварочные электроды. Их производится больше двухсот видов. Около 50 % такой продукции предназначается для ручных видов сварки, другие 50 % применяются для автоматизированных способов. Они также разделяются на сварочные материалы неплавящегося и плавящегося типа. Плавящиеся изделия при проведении сваривания плавятся, заполняя специальную ванну. Сварочные материалы также выделяют газы, защищающие расплавленный металл от окислительных процессов. Неплавящуюся продукцию делают из вольфрама. Они могут быть с покрытием или без него. Также для их производства используют графит, уголь.

Чаще применяются следующие группы электродов, предназначенных для сваривания:

  • Нержавеющих сталей теплоустойчивого типа;

  • Высоколегированных сплавов, обладающих специальными свойствами;

  • Конструкционных сталей и другого.

При выполнении стыковки с помощью газосварки используется присадочная проволоку, по составу схожая с основным металлом. Но температурный режим ее плавления должен быть ниже.

Неправильный подбор электродов может привести к неравномерному горению дуги, образованию наплывов, брызг, получению неровного шва. Грамотно выбрав вид электрода можно избежать негативных последствий от нагревания закаленных сталей, трещинообразования, выгорания карбидов.

Сварочные материалы подбираются, исходя из вида соединяемых труб и ряда характеристик:

  • Временное сопротивление;

  • Относительное удлинение;

  • Ударная вязкость;

  • Легирующие добавки.

Также необходимо учитывать вид покрытия электрода.

Виды швов

Сварные швы классифицируются по расположению соединяемых элементов:

  • Встык;

  • Тавровое стыкование;

  • Фиксация внахлест;

  • Угловое стыкование;

  • Торцевое соединение.

сварной шов

Швы встык

Наиболее распространенный вид шва, применяемый для стыкования труб из стали. Его выполнение занимает минимум времени, усилий и материала. Для тонких изделий проката не требуется предварительная подготовка кромок. Трубы большой толщины подготавливаются для надежной сварки.

Тавровые соединения

Выполняются в виде буквы «Т». С их помощью можно соединять трубы одинаковой, разной толщины. Тавровые швы делают одно или двухсторонними.

Нахлесточные швы

Чаще используются для сварки листового металла.

Угловые соединения

Производятся при стыковке труб, расположенных под углом друг к другу. Необходима подготовка кромок. Для повышения прочности применяется двусторонняя сварка.

Потолочные швы

Места стыков стальных труб, располагающиеся над сварщиком, свариваются потолочными швами. Такой вид соединения весьма трудный. Он используется, когда положение свариваемых конструкций невозможно изменить.

Таблица разновидностей швов и соединений стальных труб:

По внешнему виду сварочные швы разделяются на:

  • Выпуклые (усиленные);

  • Вогнутые (ослабленные);

  • Плоские (нормальный тип).

Стыковка производится в одностороннем или двустороннем виде. По числу проходов электродом бывают швы однопроходные, двухпроходные. Способы провара разделяются на одно и двухслойные. Швы также классифицируются по пространственному расположению, вектору силового воздействия, назначению, функциям, ширине.

Тип сварного шва подбирается, исходя из применяемого материала, толщины, конструктивных особенностей. Если правильно выбран режим работы, вид сварки, то стыковка получается прочной и качественной.

Как подготовить трубы для сваривания

Выполнить сварную стыковку труб из стали, особенно, если стык поворотного типа, несложно. Но прокат предварительно необходимо подготовить:

  • Концы элементов выправляются (при необходимости), или обрезаются, когда деформацию невозможно исправить.

  • Потом кромки зачищаются от грязи, ржавчины металлическими щетками, шлифовальными машинками и другим инструментом.

  • Зачистка проводится на длину не меньше 10 мм (внутри, снаружи) до блеска металла.

  • Далее обрабатывают растворителем (обезжиривают).

  • Кромка деталей толщиной более 3 мм с одной или двух сторон разделывается под острым углом.

Подготовку и очистку кромок труб производят непосредственно перед началом сварочных работ.

Как проверить качество сварки труб

При проведении сварочных работ всегда есть вероятность дефектов швов. Чтобы это исправить, необходимо проверить качественность сваривания. Методы испытаний качества сварки стальных труб предусмотрены ГОСТом 57180-2016. Проверку проводят магнитным, ультразвуковым, радиографическим способом. Швы также обязательно проверяются на герметичность.

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Виды водопроводов и правильная сварка труб
  • Как подобрать электроды для правильной сварки труб
  • Способы и советы по правильной сварке труб
  • Предварительные работы для правильной сварки труб
  • Правильная сварка труб: пошаговый алгоритм
  • Техника безопасности при сварке труб

Правильная сварка труб – это настоящее искусство, которое позволяет создать долговечный водопровод. Зачастую в домашнем хозяйстве применяются недорогие и легкие пластиковые трубы или удобные в монтаже профиля. Однако эти варианты не всегда целесообразны.

Чтобы водопровод служил долго, важно правильно организовать весь процесс работы: начиная от выбора электрода и заканчивая технологией сварки.

Виды водопроводов и правильная сварка труб

Для перемещения различных материалов и жидкостей используются разнообразные трубопроводы. В зависимости от предназначения они могут быть:

  • технологическими;
  • магистральными;
  • промышленными;
  • трубопроводами газоснабжения;
  • водяными;
  • канализационными.

Трубопроводы изготавливают из керамики, пластика, бетона и металлов.

005.jpg

Правильная сварка труб осуществляется одним из следующих способов:

  1. Механическим, при котором результат достигается за счет трения.
  2. Термическим, в процессе которого материалы плавятся (газовая, плазменная, электродуговая сварка).
  3. Термомеханическим, который выполняется стыковым контактным способом с помощью магнитоуправляемой дуги.

Типы сварки можно классифицировать по различным основаниям. Прежде чем приступить к обработке труб, следует выбрать наиболее подходящий способ. Теоретически любой из них подойдет для работы с трубами разного диаметра. Сваривать трубопроводы можно за счет давления (газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная сварка) или плавления (электродуговая и газовая). Чаще всего для правильной сварки стыков труб используют ручной или механизированный электродуговой метод.

Как подобрать электроды для правильной сварки труб

До того, как приступить к сварке труб отопления или любых других, необходимо запастись электродами. Их качество напрямую влияет на надежность полученного соединения, герметичность конструкции, а также на сам процесс сварки.

006.jpg

Электроды представляют собой тонкий стальной стержень со специальным покрытием, обеспечивающий устойчивую дугу во время работы и формирующий сварной шов, который предотвращает окисление металла.

Электроды квалифицируются по типу сердцевины и внешнего покрытия.

В зависимости от типа сердцевины электроды делятся на:

  • расходники с неплавящейся серединкой из графита, электротехнического угля или вольфрама;
  • с плавящейся серединкой – проволокой, толщина которой варьируется в зависимости от типа выполняемых работ.

По типу внешнего покрытия электроды делятся на следующие группы:

  1. С целлюлозным покрытием (марка С). Предназначены для правильной сварки труб большого диаметра, с их помощью монтируют газо- и водомагистрали.
  2. С рутилово-кислотным покрытием (RA). Используются для работы с металлическими трубами отопления или водоотведения. Получаемый сварочный шов покрыт небольшим слоем шлака, удаляемым при постукивании.
  3. С рутиловым покрытием (RR). Позволяют получать аккуратные сварочные швы со шлаком, легко удаляемым с поверхности. Эти электроды применяют для угловых стыков, а также при наваривании второго или третьего слоев металла.
  4. С рутилово-целлюлозным покрытием (RC). Могут использоваться для правильной сварки труб в любых плоскостях, например, при создании длинного вертикального шва.
  5. С основным покрытием (B). Это универсальные расходники, подходящие для работы с толстостенными трубами, деталями, предназначенными для использования при минусовых температурах. Позволяют получить качественный пластичный шов, не подверженный растрескиванию или деформации.

007.jpg

До начала сварочных работ стоит получить консультацию специалистов-сварщиков относительно предпочитаемых ими марок электродов. При этом рекомендаций может быть достаточно много, а различаться расходники могут в зависимости от магазина или города.

Между стоимостью и качеством расходников существует прямая связь. С дешевыми электродами затруднительно выполнить правильную сварку труб и получить качественный сварной шов. Следовательно, на этих расходных материалах экономить не нужно.

Способы правильной сварки труб

Существуют различные методы правильной сварки полипропиленовых труб и изделий из других материалов электродуговым способом:

  • встык – при этом элементы трубопровода располагаются друг напротив друга;
  • в тавр – в этом случае отрезки трубы располагаются перпендикулярно друг другу (в форме буквы «Т»);
  • внахлест – такой способ подразумевает развальцовку одной из труб, позволяющую надеть ее на другую;
  • угловым способом, при котором элементы располагают под углом 45° или 90° относительно друг друга.

В процессе правильной сварки труб получают следующие разновидности швов:

  • горизонтальные (при вертикальном расположении элементов трубопровода);
  • вертикальные (если трубы расположены вертикально);
  • потолочные (с размещением электрода над головой сварщика, в нижней части заготовки);
  • нижние (для этого приходится наклоняться).

001.jpg

При необходимости соединения стальных труб используется стыковой метод. Кроме того, место стыка должно быть обязательно проварено по толщине стенки заготовки. Лучше всего для этого подойдет нижний поворотный шов.

Для получения качественного сварного соединения в процессе работ следует придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Электрод во время сварных работ должен располагаться под углом в 45° или немного меньше. Это позволит уменьшить количество расплавленного металла, попадающего внутрь свариваемого элемента трубопровода.
  2. Для сварки в тавр или встык потребуются 2-3-миллиметровые электроды. Качественное сварное соединение получится при силе тока, варьирующейся от 80 до 110 ампер.
  3. Чтобы получить надежное соединение внахлест, потребуется повысить силу тока до 120 ампер, расходные материалы (электроды) подойдут также 2-3-миллиметровые.
  4. Сварочный шов должен на 3 мм возвышаться под поверхностью свариваемой заготовки, после этого можно говорить о завершении работы.

Правильная сварка профильных труб выполняется точечно, то есть сначала сваривают две точки, расположенные на противоположных сторонах профиля, затем – две другие точки, продолжая работу до прогрева всей трубы целиком. Далее формируют сварочный шов по всему периметру заготовки.

Предварительные работы для правильной сварки труб

До того, как приступить к правильной сварке пластиковых и металлических труб круглого сечения, необходимо предварительно обработать стыки и уточнить ряд нюансов. В первую очередь, диагностируют соответствие трубы определенным техническим характеристикам, которые предъявляются к монтируемой системе, в частности, к водопроводу.

002.jpg

Необходимо:

  • соблюдать геометрические размеры;
  • иметь сертификат качества, особенно если предстоит монтаж трубопровода для подачи питьевой воды;
  • чтобы труба была идеально круглой формы, так как дефекты, приплюснутое или овальное сечение заготовки не допустимы;
  • контролировать толщину стенок на всей протяженности трубы – она должна быть одинаковой;
  • химического состава детали должен соответствовать требованиям ГОСТа – эта информация содержится в технической документации или выясняется в процессе лабораторных исследований.

После этого можно начинать подготовку труб к стыковке и сварке.

В процессе подготовки необходимо выполнить следующие действия:

  • проверить ровность среза на торце трубы, он должен составлять 90°;
  • тщательно очистить свариваемый торец заготовки и 10-миллиметровую область вокруг него, пока не появится металлический блеск;
  • удалить остатки масел, ржавчины, лакокрасочного покрытия с поверхности трубы, обезжирить торцы элемента.

Кроме того, следует проследить за тем, чтобы торец имел правильную конфигурацию. Угол раскрытия кромки должен быть равным 65°, показатель притупления – 2 мм. Получить нужные параметры можно за счет дополнительной обработки.

Для этого используют фаскосниматели, торцеватели или шлифовальную машинку. Профессионалы, которые умеют правильно варить трубы большого диаметра, отдают предпочтением фрезерным станкам или газовым и плазменным резакам.

Правильная сварка труб: пошаговый алгоритм

При электросварке прочное соединение заготовок осуществляется за счет термического процесса. При этом качество шва будет выше, чем при газовой сварке.

003.jpg

Если трубы располагаются в доступном месте и их можно вращать, то необходимо соединить два элемента трубопровода встык одной или тремя точками электросварки, после чего продолжить сваривать заготовки:

  • безотрывно (если есть возможность вращения деталей);
  • с отрывом, начиная снизу, если труба расположена неудобно и нет возможности ее вращать.

Сварочные работы выполняются в два подхода. Первоначально делается первый шов («корень»), закрывающий 2-3 мм стыка заготовок, после чего удаляются появившиеся наплывы и окалины. Затем формируется второй шов, который также зачищается.

Алгоритм правильной сварки труб выглядит следующим образом:

  • Прежде чем приступить непосредственно к работе, необходимо занять устойчивое положение, позаботиться о хорошем освещении пространства.
  • Зажечь дугу, при необходимости увеличив силу тока.
  • Поместить электрод в начало сварочного шва, сформировать сварочную ванну, удерживая постоянно зазор дуги.
  • Достаточно большая сила тока приведет к тому, что частицы расправленного металла будут следовать за теплом.

    Движения должны быть выверенными и осторожными, так как слишком большая сила тока приведет к тому, что металл слишком сильно расплавится, начнет пузыриться и не получится сформировать сварочный шов.

  • В процессе правильной сварки труб необходимо следить за заполняемостью краев, отсутствием подрезов. Если сила тока мала, то сварочная ванна будет равна очертанию электрода. При увеличении силы тока, двигая электрод по кругу или из стороны в сторону, можно сформировать правильный сварочный шов.

    Качеству сварки следует уделять внимание в процессе обработки заготовок, следя за равномерностью заполнения сварочной ванны.

  • Поставить точку, оставив небольшое количество металла.
  • Погасить дугу по шву.

Со временем можно научиться выполнять правильную сварку труб и формировать качественные швы, однако проще будет тем, кто раньше наблюдал за работами со стороны или был помощником сварщика.

Техника безопасности при сварке труб

В процессе электротехнических работ, в том числе при сварке труб, необходимо обязательно соблюдать требования техники безопасности. Их нарушение грозит различными травмами, например, термическим ожогом кожи или сетчатки глаз из-за вспышки дуги, ударом электрическим током и т. д.

Правильная сварка труб

Чтобы избежать неприятностей, стоит до начала работы обратить внимание на следующее:

  • электрические провода и детали сварочного аппарата должны быть изолированными;
  • корпус сварочного оборудования и дополнительные приборы должны быть заземлены;
  • надевать можно только абсолютно сухую спецодежду и рукавицы;
  • для дополнительной изоляции необходимо использовать галоши или резиновый коврик (для небольшого помещения);
  • обязательно обезопасить глаза и лицо, надев защитный щиток.

Следуя изложенной в статье информации, можно самостоятельно научиться правильной сварке труб на электрическом оборудовании. Однако добиться успеха без практических навыков невозможно. Используя наши рекомендации, можно начинать практиковаться в сварочных работах и со временем получить достойные результаты сварки металлических трубопроводов.

Читайте также

Сварка стальных труб при кажущейся простоте процесса требует от специалиста высокой квалификации и обширных знаний в этой сфере. Несмотря на то, что существуют разные технологии автоматической сварки, ни один из них не может заменить ручной труд. Выбор способа соединения зависит от множества факторов: масштаб работ, диаметры сварочных труб и других условий.

Способы сваривания стальных труб

При прокладке стальных трубопроводов может быть использовано несколько видов сварки. 

  • Газосварка. Соединение трубопроводов, как правило, внутридомовых магистралей из стальных труб небольшого диаметра.
  • Ручная электродуговая сварка. Второй по популярности тип сварки стальных трубопроводов и конструкций из них.
  • Электрическая автоматическая или полуавтоматическая сварка.
  • Аргоновая сварка, осуществляемая неплавящимся электродом. Используется для соединения стальных трубопроводов, но применяется достаточно редко и исключительно в заводских условиях.

Каждый из вышеперечисленных способов сварки имеет свои особенности. Для каждого конкретного случая применяют разные соединения. Например, в некоторых ситуациях для стальных труб выбирают резьбовое соединение, но оно будет недостаточно надежным, особенно, если речь идет о прокладке технологических магистралей.

Есть несколько вариантов соединения стальных труб при сварке:

  • Встык. Самый распространенный способ сварки среди специалистов-сварщиков. При выполнении данного соединения, трубы располагаются друг перед другом с небольшим зазором или вовсе без него. При этом очень важно обратить внимание на подгонку труб, чтобы их края были абсолютно ровными.
  • Внахлест. Данный способ соединения применяется для сварки труб разного диаметра. Получается, что одна труба надевается на другую. Это наиболее простой способ сварки металлических труб, друг с другом, который отличается своей простотой и скоростью выполнения.
  • Тавровое. Тавровое соединение труб необходимо, когда требуется специально выдержать между трубами угол в 90 градусов.
  • Угловое. Данный вид соединения применяется, в основном, только в тех случаях, когда угол между трубами составляет не менее 90 градусов.

  

Газосварка

Для газосварки необходимы баллоны с ацетиленом/газовые генераторы. Но важно знать, что использование подобных генераторов, особенно на крупных производствах и предприятиях, сейчас неактуально. Их практически не используют в производстве.

Процесс газосварки представляет собой расплавление огнем горелки кромок деталей, внесение специализированного присадочного металла стальной проволоки и формирование катета шва. Стыки стальных труб, исполненные данным методом, превосходят стыки, которые выполнены электросваркой. Они значительно отличаются по наполненности и меньшему разогреву стали.

Газосварка требует больших затрат по времени на безопасное получение газа и эксплуатацию оборудования для сварки. По этой причине для сварки металлических труб подключают баллоны с горючим газом. Применение именно ацетилена обусловлено его высокой температурой горения, а с применением пропана производят резку стальных труб.

При работе с газосваркой самый лучший и прочный шов получается в нижнем положении, но возможность выполнить такой шов есть только при поворотном стыке. Газосварка часто используется для сваривания заготовок, которые невозможно повернуть или покрутить. Подобная работа доверяется только специалистам-сварщикам с высокой квалификацией и большим опытом работы, умеющим выполнять швы в потолочном, горизонтальном и вертикальном положении.

Ручной электродуговой метод сваривания

Электродуговая сварка (электросварка) является наиболее востребованным методом соединения металлических труб большого диаметра, а также заготовок для разводок внутридомовых сантехнических систем.

Ручная электросварка используется, в основном, на сборке магистральных трубопроводов. С помощью электросварки осуществляются такие работы, как прихватка и прохождения корня шва. Сварку необходимо вести операционным способом, так как существуют неудобства, связанные с поворотными стыками и отсутствием нормального обзора. При этом способе осуществляется проварка стыка на видных участках, после вырезается специальное окно в одной из труб.

С внутренней стороны стык обваривается по всей доступной длине окружности. После этого необходимо наложить латку из стали, постепенно сваривая и нагревая сталь, закрыв ею окошко. Обварка стыка начинается с нижней части, но при этом специалисте необходимо уметь выполнять потолочные швы. Важно помнить, что для работы в потолочном положении необходимо увеличить силу сварочного тока.

После сварки потолка можно выполнять сварку боковых поверхностей стальной трубы и постепенно переходить к работе в нижнем положении. ГОСТ предписывает для надежности стыка вести работу в 2 прохода. Первый – корень шва, второй – основной шов.

После первого слоя необходимо обязательно отбить шлак перед вторым подходом обработки. Для выполнения подобного рода работ необходимо использовать специальный молоток, хотя часто на производстве используют простое зубило, которое прихвачено к ручке.

При соединении круглых и профильных стальных труб —  основной способ (наряду электродуговой полуавтоматической и автоматической сваркой). Преимущество состоит в небольшой деформации при слабом разогреве и лучшем качестве стыковки. Это позволяет использовать операционный способ электродуговой сварки в качестве основного при прокладке трубопроводов с большим сечением. При укрупнительной сборке участков трубных магистралей применяют сварку труб полуавтоматом.

Сварка: советы для начинающих

  • Для сварки стальных труб тавровым соединением или встык необходимо использовать электроды не менее 3 мм при силе тока от 0 до 100 А. При сварке же труб внахлест, сила тока должна быть увеличена примерно на 20-25 А.
  • Необходимо внимательно следить за подъемом жидкого металла над поверхностью в момент заполнения сварочного шва жидким металлом. В таких случаях сварочный шов получится красивым и ровным. Высота подъема сварочного шва над поверхностью не должна превышать 2-3 мм.
  • Для сварки профильных труб есть особый порядок применения соединения. Сначала рекомендуется применить точечный способ соединения. При нем сначала прихватывается одна сторона, затем другая, только после этого профильные трубы свариваются полностью.
  • Шов при сварке должен оставаться непрерывным, заканчиваться ровно в том месте где он был начат. Если выполнить все аккуратно и верно, шов послужит залогом надежного и герметичного соединения. Для высокого качества необходимо обеспечить полную герметичность соединения. 

Особенности подготовки и проведения работ по сварке стальных труб

Сварить трубу из металла, особенно с поворотным стыком, достаточно просто, но перед выполнением работы необходимо правильно к этому подготовиться.

Поверхность концов стальных труб обрабатываются специальной металлической щеткой, после растворителем. При толщине свыше 3-4 мм выполняется разделка кромок с одной или сразу двух сторон. Соединять и стыковать стальные трубы следует только так, чтобы они лежали на одной плоскости. Это поможет избежать перекоса.

Минимальное количество — не менее 3, через каждые 120 градусов. Следует учитывать расход электродов при сварке. При работе большими токами на трубах довольно большого сечения расход значительно выше. Монтаж оцинкованной трубы потребует обработки концов заготовок соляной кислотой, что предотвратит выгорание цинка при нагреве.

Защита цинкового слоя осуществляется при сварке под флюсом HLS-B. Перед работой потребуется на края труб наносится толстый слой этого вещества, а сама работа ведется с повышенным уровнем подачи кислорода в пламя горелки.

Проволока должна быть выполнена на основе сплава определенного сплава — UTP. Требуется расплавлять присадочный материал на прогретый металл. Флюс препятствует выгоранию цинка, а остатки удаляются с трубы уже после окончания работы.  

Разъемные соединения

Изготовление разъемных соединений осуществляется посредством сварки заготовки в фланцу. Работа ведется в нижнем положении. Лучшим вариантом в данном случае является электродуговая сварка. Выполняется неповоротным швом, но может применяться операционный способ.

Стыковка производится под углом 90 градусов к плоскости фланца, чтобы в дальнейшем упростить работу по сборке самих соединений. Приваривание детали к фланцу выполняется аналогично процессу по соединению труб. 

Марки электродов: виды и особенности

Существует большое множество электродов для сварки труб из стали. Определенный вид подбирается с учетом тока, толщины стенок заготовок и сложности воздвигаемой конструкции. Самыми популярными марками электродов среди электросварщиков являются следующие:

  • АНО-21/24 и МР-3
    Работают при переменном токе и качественно сварят трубы даже с мокрой обмазкой. Применяются для сварки ворот, тепличных конструкций, различного вида оград, небольших ангаров. Является лучшим вариантом в соотношении цены и качества. Данный вид электродов не подходит для конструкций с большим давлением и нагрузками.
  • УОНИ
    Это отличные сердечники, но быстро варить ими не получится. Работа ведется с набиранием катета шва, с сохранением постоянно горящей дугой. Такой вариант требует большего опыта и умения работать с простыми АНО и МР, описанными ранее.

  • LB-52U
    Качественные электроды с ровным горением и высоким качеством. Чатсо используется при ремонтных работах и прокладках магистральных трубопроводов. Практически все специалисты выбирают данную марке электродов, когда требуется высококачественная дуговая сварка.

Сварка стальных труб является наиболее востребованным и популярным методом получения неразъемного соединения/фланцевого стыка. Надежный и качественно выполненный шов позволяет обеспечить безаварийную и долгосрочную эксплуатацию труб и конструкций из них.

Для использования в бытовых условиях самым популярным и часто используемым способом является ручная/полуавтоматическая электродуговая сварка.

При монтаже магистралей, инженерных сетей часто используется сварка трубопроводов электродуговым или газовым оборудованием. Электросварка труб производится ручным методом и с применением полуавтоматов. Выбор присадки производится по марке стали трубного проката. Учитывая технологические особенности, трубопроводы низкого давления можно монтировать самостоятельно.

Содержание

  1. Особенности сварки труб
  2. Как правильно и ровно сварить трубопровод
  3. Подготовка труб под сварку
  4. Способы сварки труб
  5. Газовая сварка
  6. Метод ручной дуговой электросварки
  7. Выбор электродов

Особенности сварки труб

При сварке стальных трубопроводов чаще применяют газовую и электросварку. При монтаже трубных конструкций высокого давления к электродам и присадочной проволоке предъявляются особые требования. Слойность соединений зависит от толщины стенки:

  • до 3 мм включительно заваривают стык за один раз;
  • свыше 3-х до 6 мм нужно делать две проходки;
  • свыше 6-ти до 12 мм – создают трехслойное соединение;
  • свыше 12 мм лучше проходить стык не менее 4 раз.

В технологии сварки труб есть отличительные особенности выбора рабочего тока:

  • ампераж выбирают по диаметру электрода, умножают показатель на 35 (3 мм – 105 А, 4 мм – 140 А);
  • при сварном соединении труб с толщиной стенки меньше 4 мм, ток свыше 150 А не устанавливают;
  • между электродом и прокатом поддерживают расстояние, равное толщине электрода плюс 1 мм;
  • тонкостенный прокат варят в одну непрерывную проходку, проворачивая прокат, толстостенный допускается варить участками до 15 см длиной;
  • вертикальные и неповоротные соединения варят в два этапа;
  • ванна расплава располагается в 30° от верхней точки.

Валик финишного слоя должен выступать над трубой до 3 мм. Качество соединения проверяется после каждой проходки, когда снята окалина.

Как правильно и ровно сварить трубопровод

Трубопроводы монтируют:

  1. Встык, трубы плотно сдвигают, зазор заполняют расплавленным металлом. Тонкостенные зазоры сразу заполняют полностью. Когда сваривают две трубы толще 3 мм, делают несколько встречных проходок, каждый раз начиная шов с разных мест.
  2. Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
  3. Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
  4. Тавровое соединение образуется, когда трубопровод разветвляется или одну ветку магистрали врезают в другую.

Между собой трубные заготовки сначала соединяют в нескольких точках, чтобы стык не расходился. Этот процесс называется сборкой. Затем проваривают весь шов.

Подготовка труб под сварку

Помимо очистки и обезжиривания поверхности кромки толще 3 мм скашивают, чтобы стык плотностью заполнился горячим металлом. Разделка кромок под сварку проводится аналогично плоским деталям, под острым углом. Тонкие трубные заготовки при необходимости обрабатывают резаком, чтобы были ровные стыки.

Способы сварки труб

Для сварного соединения труб чаще применяют три способа:

  • Электродуговая бывает трех видов:

— ручная с использованием плавящихся электродов;

— с применением полуавтомата в среде углекислого газа, дуга создается тугоплавким электродом, для наплавочного слоя используют присадочную проволоку;

— под слоем флюса, его наносят на прокат с защитными покрытиями.

  • Электрошлаковая, благодаря толстому слою шлака шов не окисляется.
  • Газовая, нагрев обеспечивается сжиганием ацетилена, поступающего в рабочую зону из горелки.

Еще бывает контактная, ультразвуковая, термомеханическая сварка.

Газовая сварка

Метод применим в полевых условиях, когда магистрали прокладывают вдалеке от источников тока или когда нельзя сварить трубы электросваркой: прокат нельзя повернуть, прокрутить при образовании соединения. Наполненность швов при газовой выше, чем при электродуговой. Металл меньше подвергается температурному воздействию, риск возникновения внутренних напряжений в металле незначительный.

При сварке труб газом используют ацетилен или газогенератор, температура в рабочей зоне выше при сгорании баллонного ацетилена. Присадочная проволока марки UTP подается так, чтобы она ложилась на раскаленный металл. Для стыкового соединения 3-х мм стенок разделки кромок не требуется, у толстостенного проката кромки срезают под углом.

Оцинкованный монтируют с применением флюса HLS-B, концентрацию кислорода в газовой смеси увеличивают. После работы дополнительная противокоррозионная защита швов не проводится.

Метод ручной дуговой электросварки

Чтобы правильно варить трубу электросваркой, нужно учитывать технологию. Число проходок зависит от толщины проката, состав электродов и обмазки подбирают под вид марки проката. При сварке труб большого диаметра перед нанесением последующего слоя с металла сбивают окалину, проковывают соединение. Направленность наплавки меняют – четные швы делают противоположно нечетным. Многое зависит от первого соединения, он делается не спеша, при контроле валика проверяют металл на трещины. При обнаружении дефектов участок неровного шва вырубается, на его месте создается новый со смещением от 15 до 30 мм. Для финишного слоя выбирают электроды с толстой обмазкой.

Выбор электродов

Для сварки стальных труб электродуговым методом диаметр электродов выбирают по толщине монтируемого проката. Важно учитывать особенности электродного стержня, обмазки. Особенности электродов, применяемых для монтажа трубопроводов:

  • Электродами МР-3, АНО-21, АНО-24 варят швы, не испытывающие высокого давления (дренажные системы, сточные трубопроводы), где скорость потока незначительная. Работать можно на переменном токе.
  • Универсальные УОНИ рекомендуют использовать начинающим, они хорошо проваривают металл, образуют прочное соединение. Для большого объема электродуговой сварки они не эффективны из-за невысокой скорости образования шва, необходимости постоянного контроля дуги.
  • LB-52U – электроды японских производителей используют для монтажа технологических и магистральных трубопроводов, рассчитанных на высокое давление. Для LB-52U характерно ровное горение даже при небольшом «провисании» напряжения в сети.
  • Электроды швейцарской компании ESAB отличаются хорошим качеством шва, ручная дуговая сварка газовых магистралей высокого давления нередко проводится ими. ОЗС 12 применяют для низкоуглеродных сталей, ОК 46 — универсальные. На токе любой полярности варят ОК 53.70 и ОК 74.70, в обмазке содержится защитный флюс, сдерживающий окисление ванны расплава.
  • Отечественное ЛЭЗ ЛБгп применяют для финишного слоя на стыковых соединениях толстостенного трубного проката, для сварки тонкостенных труб.
  • Э42А, УОНИИ-13/45, Э-09Х1МФ применяют при монтаже теплосетей из легированных сталей, толстая обмазка типа Д образует шлаковый слой, защищающий расплавленный металл от окисления.

От электродов во многом зависит безаварийность эксплуатации трубопроводных сетей. Сталь стержня должна соответствовать марке стали проката, вид покрытия определяет степень защиты ванных расплава.

При выборе способа монтажа технологического трубопровода или инженерных сетей учитывают толщину проката, марку стали, рабочую нагрузку на металл. Толстые стенки варят многослойными швами с предварительной разделкой кромок. Тонкостенный прокат достаточно очистить перед проведением работ. Имея сварочный аппарат, заварить стыки можно самостоятельно.

Это тоже интересно:

  • Инструкция по складированию и хранению металлопроката
  • Инструкция по сварке полиэтиленовых труб
  • Инструкция по согласованию годовых планов развития горных работ
  • Инструкция по смешиванию цветов красок таблица
  • Инструкция по сигнализации на метрополитенах российской федерации купить

  • Понравилась статья? Поделить с друзьями:
    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии