Технология сварки трубы ручной дуговой и электрической сваркой

При осуществлении строительных или ремонтных работ нередко требуется сооружение конструкций из труб. Соединить их можно при помощи фитингов, но такой способ подходит не всегда. Сварка труб – самый надежный метод скрепления. Работы проводятся ручным способом или полуавтоматом. Самостоятельный монтаж конструкций такого типа нельзя назвать простым, но при соблюдении технологии его можно осуществить.

Виды трубопроводов и сварка

Сварка трубопроводов проводится с учетом их типа:

• магистральные;
• водяные;
• технологические и промышленные;
• канализационные;
• конструкции для подачи газа.

Выделяют следующте виды сварки :

• механический (за счет трения);
• термический (плавление с применением плазмы, газа или электро-лучевого метода);
• термомеханический (магнитоуправляемая дуга, получаемая при стыковом контактном способе ).

Использование определенного типа соединения зависит еще и от материала труб:

Читайте также:

Как спаять медную трубу самостоятельно
В современной квартире имеется немало трубопроводов из меди. Их можно обнаружить в радиаторах отопления, некоторых участках водопровода, кондиционерах, холодильных установках. При полной или…

 

Выбор оборудования и электродов

Сварку металлических труб и конструкций из ПНД осуществляют разными приспособлениями. Нужно учесть мощность аппарата, диаметр изделий, которые будут соединяться, а также объем выполняемых работ. Электроды имеют неплавящуюся и плавящуюся сердцевину.

От типа внешней оболочки зависит сфера применения изделия:

1. Целлюлозная (С). Такие элементы требуются при соединении труб крупного сечения для газотранспортных или водопроводных магистралей.
2. Рутилово-кислотная (RA). Электроды применяются для систем отопления и водопроводов из металла.
3. Рутиловая (RR). При их использовании можно получить аккуратные сварочные швы. Применяется оно для угловых соединений, при наваривании дополнительных слоев.
4. Рутилово-целюллозная (RС). Востребованы при исполнении вертикального шва.
5. Основная (В). Такие приспособления универсальны, так как их можно применять при сварке труб при отрицательных температурах воздуха, а также для соединения тонкостенных труб.

От правильности подбора электродов зависит механическая прочность соединения и срок службы трубопровода.

Дополнительные аксессуары

Так как варить трубы электросваркой нужно правильно, важно не только выбрать аппарат и электродные стержни, но и тщательно подготовиться к работе. Мастер должен надеть защитную одежду, которая полностью скроет тело от попадания раскаленных частиц металла. Вещи изготавливаются из материала, который невозможно прожечь искрами.

Для защиты рук применяются замшевые перчатки. Возможно использование других материалов, которые не прожигаются. Главное защитное приспособление – маска для лица. Она оснащена очками или стеклом, предотвращающим негативное влияние сварки на глаза и зрение.

Основные правила подготовки труб для сварки

По технологии сварки трубопроводов обрабатываемый материал нужно подготовить к работе. Процедура предусматривает такие действия:

• подбор типа сварки в соответствии с геометрией элементов, а также толщины их стенок;
• осмотр труб на предмет сколов, трещин или деформаций (под воздействием высокой температуры эти участки могут полностью разрушиться);
• разделка кромок под углом 90 градусов без каких-либо отклонений;
• зачистка и обезжиривание кромок труб до появления блестящей поверхности металла (используется жесткая щетка и химические средства).

Если толщина кромки больше 3 мм, ее скашивают, чтобы горячий металл полностью заполнил стык .

Сварка труб электросваркой плавящимися и неплавящимися электродами

Сварку труб ручной дуговой сваркой осуществляют при помощи плавящихся или неплавящихся электродов. Технология предусматривает несколько этапов:

1. Подготовка материала и самого специалиста.
2. Процесс соединения. При дуговой сварке важно удерживать дугу. Сначала зажигается электрод и получается дуга, после чего изготавливается шов . Его выбор зависит от материала трубопровода, расположения элементов.
3. Контроль качества соединения.

Читайте также:

Особенности сварки полипропиленовой трубы
Трубопроводные системы из пластика получили широкое применение для водообеспечения в квартирах и усадебных домах. При соединении отдельных частей применяется сварка полипропиленовых труб. Как это…

 

Технология монтажа трубопроводов разных видов практически одинакова. Нюансы заключаются в разновидностях швов, умениях сварщика.

Как состыковать трубы

Правильная стыковка элементов – залог долговечности соединения. Самые распространенные способы такие:

• перпендикулярно друг к другу (в тавр);
• в угол ,
• внахлест;
• встык .

Важным параметром в технике монтажа трубопровода является тип сварного шва. Он бывает горизонтальным, вертикальным, нижним и потолочным. По типу продолжительности он сплошной или прерывистый.

Технология сварочного процесса

Что бы заварить трубы , используются такие способы соединения: электродуговой (ручной, полуавтоматический и с применением флюса) или газовый (с использованием ацетилена).

Газовая сварка

Так как сварить трубы электросваркой получается не всегда, то в таких случаях используется газовая горелка. Такой метод применим в полевых условиях. При этом качество и наполненность швов получается выше. Снижается риск появления внутреннего напряжения в металле, так как он меньше поддается температурному воздействию.

Для осуществления работ требуется газогенератор или ацетилен. Во втором случае температура в рабочей зоне выше. Подавать присадочную проволоку нужно так, чтобы она располагалась на раскаленном металле. Если требуется сварка оцинкованного материала, то тут берется флюс, а концентрация кислорода в газе увеличивается. При этом обрабатывать швы противокоррозионными средствами после работы не обязательно.

Ручная дуговая сварка

При сварке труб ручной дуговой сваркой число проходок зависит от толщины их стенок. Значение имеет и состав электродов. Если диаметр изделий большой, то нанесением следующего слоя сбивается окалина, а соединение проковывается. Во время накладывания первого шва нельзя спешить. После этого металл проверяется на наличие трещин. Если на шве есть неровные участки, они вырубаются. Работа в этих местах проводится заново со смещением (1,5-3 см). Финишный слой выполняется электродами с толсто обмазкой.

Особенности

Если оединение полипропиленовых труб можно быстро выполнить самостоятельно, используя специальное оборудование, то применение сварочного аппарата требует определенных навыков и профильного обучения .

Сварка труб с водой

Сварку стальных труб под давлением осуществлять непросто, но электросварка позволит справиться с работой быстро. Если необходимо устранить свищ вследствие механического повреждения или неправильного монтажа, для его устранения нужно принять такое положение, в котором четко видно все границы отверстия. Чтобы вода не текла по электроду, держать его нужно так, чтобы он находился перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Сваривание ведется по направлению сверху-вниз.

Читайте также:

Устраняем течь в водяных трубах с давлением
Любая водопроводная система имеет срок безремонтной эксплуатации. Проще говоря, без соответствующего обслуживания со временем повышается риск разгерметизации. В такой ситуации нужно знать, как…

 

На верхний край свища накладывается немного металла, который вбивается молотком после прекращения горения дуги. Таким способом нужно двигаться вниз. После того как пар перестанет просачиваться, осуществляется наращивание толщины стенок. Тут работа выполняется в обратном направлении. Готовый шов можно простучать молотком, что уплотнит металл.

Если нужно заварить цельный стык на горизонтальной трубе, которая находится близко к полу, то в верхней ее части вырезается овальное или прямоугольное отверстие. Однако, такая процедура приемлема, если давление в трубопроводе снижено, а уровень воды сброшен. Внутрь конструкции закладывается тряпка, впитывающая жидкость.

Сварочные работы ведутся изнутри через “окно”. При заваривании низа края шва нужно поднять на стенки трубы. Боковые швы формируются с наружной стороны. Отверстие закрывается в последнюю очередь.

Автоматическая сварка

Так как правильно варить трубы ручной сваркой при большом объеме работ трудно, в этом случае используется автоматизация. Сварочная проволока при этом смотана в бухты и постепенно подается в рабочую зону. В автоматическом режиме сюда подаются защитные газы.

Правильное сваривание корня шва

Чтобы правильно сваривать корень шва под просвет , нужно прихватить трубы в нескольких точках. Шаг между ними – 90 градусов. После наваривания первой точки положение заготовок еще можно скорректировать. Для изготовления корня шва лучше зафиксировать изделие в полупотолочном положении.

В нижней части стыка наносится отметка, от которой при осуществлении сварке нужно отступить 1-3 см. Дугу нужно зажигать не на самой трубе, а на внешнем краю. Формирование обратного валика произойдет только в том случае, если дуга будет гореть внутри конструкции. При движении электрода нельзя отклоняться в поперечной плоскости. Оплавляться должны обе кромки. При необходимости в этом месте осуществляется дополнительный проход.

Если наблюдается провисание корневого шва, то электрод движется с недостаточной скоростью или слишком высокий сварочный ток. После формирования корня его нужно зачистить до металлического блеска.

Читайте также:

О зачистках для полипропиленовой трубы: как сделать самому
Для повышения надежности и максимального давления трубы из полипропилена имеют армированный слой. Но он мешает формированию качественного сварного соединения. Выход – зачистка для полипропиленовых…

 

Специфика сварки горизонтальных стыков

Так как ровно сварить две трубы непросто, для выполнения такой работы требуется определенный опыт. Для соединения горизонтальных стыков больше подходит методика накладывания отдельных валиков малого сечения. Первый располагается в вершине шва. При этом используются электроды диаметром 4 мм. На внутренней стороне стыка должен образоваться тонкий валик, высота которого 1-1,5 мм.

После его формирования обработанная поверхность зачищается. Второй валик накладывается в том же направлении, но так, чтобы он перекрывал первый. Для формирования третьего требуется увеличенный сварной ток и электрод диаметром 5 мм. Накладывать его нужно в противоположном направлении.

Сформировать его нужно так, чтобы он на 70% перекрыл ширину второго валика. Последний валик изготавливается в том же направлении, но электрод нужно разместить так, чтобы он попадал в углубление между предыдущим слоем и верхней кромкой.

Специфика сварки поворотных стыков

Если требуется выполнение большого количества швов в нижнем положении, то можно использовать поворотный метод соединения. Для первого шва в тонкостенных изделиях больше подойдет электрод толщиной 2-4 мм. Для остальных двух нужны электроды большего диаметра.

Изначально стык условно делится на 4 части. Первые работы проводятся в первом и втором секторе (сверху). После этого конструкция поворачивается, и проварка стыка осуществляется в остальных двух секторах. Таким же способом формируется второй шов.

Стыковое и угловое соединение

Для стыковой сварки характерна возможность соединения элементов под любым углом. Швы можно делать продольными и поперечными. Второй вид более подходит для трубопроводов, так как допускает соединить их по всей окружности диаметра. Использовать можно одинарный или двойной шов. Второй вариант используется при необходимости увеличения прочности соединения (для больших конструкций).

Этот метод предполагает применение подкладных колец, но в этом случае может уменьшиться диаметр трубопровода. Угловое соединение получается в том случае, когда к основной конструкции нужно подсоединить другой элемент. При этом может выполняться скос кромки или же работа проводится без него.

Ручная сварка при низких температурах

По правилам ГОСТ сварку при низких температурах нужно осуществлять с предварительным прогревом металла. Дело в том, что металл становится более хрупким и на нем могут появляться горячие трещины. Если температура воздуха не ниже -30 градусов, то прогрев стыка осуществляется до 150-200 градусов. Обработка производится на 10-15 см в каждую сторону ото шва.

При более низких температурах заниматься сваркой не рекомендуется. Если же выхода нет, то область прогрева – 20-25 см с обеих сторон ото шва. Соединение листов толщиной 2 см и более осуществляется горкой или каскадом, двусторонней сваркой. Электроды при этом имеют рутиловую оболочку. Сварочный ток увеличивается на 10-15%. В первую очередь формируются те швы, склонные к усадке.

Сварка неповоротного горизонтального стыка

Эта методика считается самой сложной. Если диаметр труб большой, то стык нужно соединять обратноступенчатым способом участками. Их длина 20-25 см. Второй и остальные слои накладываются вкруговую. Работа производится в любом направлении: слева -направо или справа-налево. Последний шов накладывается в противоположном от предыдущих направлении при использовании повышенного сварочного тока.

Сварка неповоротного вертикального стыка

В этом случае наклон электрода по отношению к шовному периметру меняется постоянно.

Технология работы предполагает такие действия:

1. Сначала формируется корневой валик.
2. Далее, изготавливаются 3 валика, заполняющие разделку. При наличии толстостенных труб заполнение осуществляется неравномерно, так как нижнее положение немного отстает. Для его выравнивания требуется прокладка дополнительных слоев.
3. Формирование лицевого слоя. Предусматривает 1 или 2 прохода в зависимости от ширины разделки.

Сила тока определяется величиной зазора между элементами трубы, толщиной металла, толщиной притупления.

Проверка качества

Независимо от того, каким способом будут вариться трубы, после завершения работ обязательно проводится проверка их качества. Инструкция предусматривает первичный осмотр обработанных деталей. Предварительно швы очищаются от шлака. После этого они простукиваются молотком. На качественном шве не должно быть сколов, трещин, пор, просветов .

Дополнительно замеряется толщина шва и оценивается его равномерность. Для этого применяются специальные приборы. Водопровод или газотранспортная система проверяется водой, пущенной по трубам под давлением. В промышленных условиях проверка иногда проводится при помощи рентгеновской просветки .

Правила техники безопасности при работе со сварочным аппаратом

Работа со сварочным аппаратом не является безопасной, поэтому при его использовании необходимо соблюдать правила предосторожности:

1. Жилы, по которым поступает ток, должны быть надежно изолированы.
2. Корпус агрегата заземляется.
3. Рабочая одежда и перчатки должны быть полностью сухими.
4. На ноги лучше надеть резиновые сапоги или стать на коврик из этого материала.
5. Маска с очками или щитком защитит лицо от искр, а глаза от повреждения яркими вспышками.

Для того чтобы работа была удачной, нужны не только теоретические знания, но и практические навыки. Практиковаться лучше на небольших изделиях, которые не будут использоваться в серьезных трубопроводах.