Дуговая сварка труб

Дуговая сварка труб имеет свои особенности, которые выражаются не только в типе соединений, но и в проведении определенных манипуляций в зависимости от температуры окружающей среды. Под вид трубы и погодные условия подбираются соответствующие электроды и проводятся подготовительные операции.

Помимо правильного выбора электродов и прочих приспособлений, необходимо определиться и с методикой сварки. Существует несколько подходов, которые используются современными мастерами. Обо всем этом подробнее расскажем в нашей статье.

Подготовительный этап дуговой сварки труб

Начнем с оборудования, необходимого для работ, помимо сварочного аппарата. Рабочее место сварщика называется сварочным постом, который оборудуется такими инструментами, как:

• ящик для хранения электродов;
• электродержатель;
• комплект щупов;
• молоток;
• зубило;
• наждак;
• жестяной поддон для огарков;
• металлическая щетка;
• силовой кабель для дуговой сварки;
• комплект шаблонов;
• средства защиты (шлем, щитки).

Сварочный кабель должен быть гибким и иметь для данного сечения достаточную длину, не сковывающую работу сварщика.

Шлем и щитки призваны защищать лицо и в особенности глаза в процессе работ. Они необходимы, так как возникающее во время дуговой сварки излучение негативно влияет на кожные покровы. Шлем выполняется обычно из фибры либо специально подготовленной фанеры и весит в готовом виде до 600 г. Сварщики-любители иногда пренебрегают такой защитой, поскольку по их мнению она мешает работе. Но это оправдание ошибочно, ведь правильно используемый шлем или щиток не должны доставлять каких-либо неудобств.

На лицевой стороне шлема делается вырез 6х12 см, чего вполне достаточно для полноценного наблюдения за процессом. В случае самостоятельного изготовления защитного щитка следует иметь в виду, что смотровое стекло должно быть специальным, не пропускающим излучение в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. Снаружи этот фильтр можно дополнительно оснастить обыкновенным стеклом для защиты от брызг.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Другим важным приспособлением сварщика является электродержатель. Этот инструмент должен крепиться под любым углом для защиты от перегрева, а также иметь массу не более 500 г. Кроме того, необходимо обеспечить надежную изоляцию держателя от воздействия электрического тока. Если рассматривать предлагаемые на рынке три вида электродержателей (щипцовый, вилочный, с пружинящим кольцом), выбор лучше сделать в пользу первого.

От грамотной подготовки зависит в целом качество сварки. Поэтому перед началом сварочных работ следует выполнить ряд шагов, которые приведем ниже:

• Проверка деталей.

Все элементы, из которых собирается сварочная система, нужно тщательно осмотреть. Проверьте размеры каждой детали (длину, толщину, диаметр), состав, а также убедитесь в отсутствии брака, повреждений и деформаций.

• Подготовка кромок.

Края свариваемых частей предварительно очищаются от следов коррозии, загрязнений, следов масла и влаги. Для этого используется иглофреза или обычная щетка. Рекомендуется также обезжирить кромки. Чтобы дуговая сварка выполнялась максимально качественно, края труб выправляются с обязательным контролем зазора. Если доступ к кромкам затруднен, используют газовую горелку для их прокаливания либо обрабатывают зазор сжатым воздухом.

• Проверка скоса.

Проверьте угол скоса и величину притупления – они должны находиться в диапазонах соответственно 60–70 мм и 2-–2,5 мм. Если после механической резки на кромках образовался наклеп, а также имеется литейная корка, эти дефекты следует удалить наждачным камнем.

Выбор электродов для дуговой сварки труб

• Для газопроводов.

Для соединения труб, которые будут использоваться для транспортировки магистрального газа, а также трубопроводов НКТ, желательно применять электроды ОК-46, ЛБ-52 либо УОНИ-13/55. В составе этих марок могут содержаться марганец, фосфор, кремний и сера, что вполне подходит для указанных целей. Среди этих электродов наиболее универсальны ОК-46, поскольку их поверхность покрыта рутиловым слоем. Этот вариант особенно удобен в случае дуговой сварки больших зазоров.

Но отдельно стоит остановиться на другой марке – LB 52U с основным покрытием. В составе таких электродов присутствует относительно малая доля водорода, что обеспечивает высокое качество шва. Дуга быстро разжигается и стабильно держится, полноценно проваривая соединяемые металлические части.

В случае дуговой сварки ответственных элементов труб (к примеру, поворотных), выполненных из углеродистой или низколегированной стали, специалисты советуют использовать специальные электроды МТГ-01К. Последние обеспечивают стабильную дугу с быстрым удалением шлака и образованием малого количества брызг.

• Для труб отопления.

Для данного случая наиболее подходящими считаются электроды Э42А и УОНИ 13/45 диаметром 3 мм. Они оснащены толстым покрытием, позволяющим работать с углеродистой сталью. Трубы отопления допускается варить также электродами марок Э-09Х1МФ и ЦЛ-20. Эти стержни дают прочный шов на трубопроводах из термоустойчивой стали. Как и в случае с Э42А и УОНИ 13/45, покрытие данных электродов достаточно толстое. Марку ЦЛ-9 с основным покрытием рекомендуют использовать при дуговой сварке труб из легированной, углеродистой стали, а также нержавейки. Благодаря малому содержанию водорода эти электроды дают превосходное качество шва.

При дуговой сварке отопительных трубопроводов, рассчитанных на повышенное давление непрерывно подаваемой воды, а также труб НКТ следует применять электроды марки МР-3. Данные стержни имеют диаметр 3–5 мм, выполнены из специальной проволоки и покрыты рутиловым слоем. Чтобы обеспечить максимальную герметичность шва, варить нужно короткой дугой, наклоняя электрод в сторону наплавления.

Важное значение имеет предварительная настройка тока. Напряжение должно быть не слишком малым, чтобы проварить металл, и не чересчур высоким, дабы избежать деформирования соединяемых частей. В связи с этим следует учитывать как толщину металлической стенки, так и размеры электрода.

• Для водопровода.

В данном случае выбор марки электрода зависит от металла. Для медных трубопроводов используют МН-5, МНЖ5, для труб из нержавейки – НЖ-13, для чугунных – МНЧ-2. Если дуговая сварка выполняется в домашних условиях с использованием инвертора, причем варятся трубы из черного металла, допускается применение электродов марки МР-3с. Такие стержни способны соединять стенки толщиной 2,8 мм у трубопровода диаметром 32 мм, для чего достаточно малого тока.

Электродами марки МНЧ-2 варятся вертикальные швы, а ЦЧ-4 используются как при холодной, так и при горячей сварке, но при условии нижнего расположения стержня. Независимо от марки, каждый электрод должен обладать защитным покрытием (обмазкой), защищающим сварочную зону от окисления. Для соединения труб по возможности выбирайте стержни с толстым покрытием.

В процессе выбора расходников советуйтесь с продавцом и не забывайте внимательно изучать информацию на этикетках. В большинстве случаев для дуговой сварки трубопроводов могут быть использованы электроды от УОНИ, АНО, ОЗС, KOBELKO и ESAB. Из российских производителей качественную продукцию предоставляет завод, расположенный в Каменск-Уральске.

Методы дуговой сварки труб

Вручную трубы варят обычно в 2-3 слоя даже при небольшой толщине соединяемых краев. Многослойная дуговая сварка дает высокую плотность шва, который быстрее проваривается. Далее разберем основные методы соединения трубопроводов ручной дуговой сваркой: с поворотом стыков и без такового.

• Сварка вертикального стыка без поворота.

Шов здесь формируется в два этапа. Первоначально свариваемый стык по периметру разделяют на два участка вертикальной осевой линией. Каждый отрезок занимает в определенные моменты три положения:

• потолочное (1–3);
• вертикальное (4–8);
• нижнее (9–11).

Сварка участка в потолочном положении выполняется исключительно короткой дугой при соблюдении условия:

где d – диаметр электрода.

Завершают шов при его нахождении в нижней позиции.

Начинать варить нужно, смещаясь от вертикальной осевой линии на 10–20 мм. Перекрывающиеся швы образуют так называемое замковое соединение. Его длина варьируется от 20 до 40 мм в зависимости от диаметра трубопровода. Соответственно, чем крупнее труба, тем длиннее должен быть «замок».

В потолочной позиции шов варится «углом назад», а при переходе в вертикальное положение – «углом вперед». Как только дуговая сварка достигает точки 8, электрод располагают перпендикулярно. В нижней позиции варят снова «углом назад».

После окончания обработки первого участка следует подготовить второй, зачистив его начальную и конечную точку и плавно перейдя к зазору или к предыдущему шву. Последовательность действий при сварке такая же.

Корневой шов формируют электродом диаметром 3 мм. Силу тока рекомендуется варьировать в зависимости от положения: для потолочного – 80–95 А, для вертикального – 75–90 А, для нижнего – 85–100 А.

Хорошее качество шва без подварки достигается благодаря постоянному нахождению стержня в зазоре. Проплавленный внутри трубы шов проявляется выпуклой поверхностью, требующей механической зачистки в потолочной позиции.

Если толщина трубы превышает 8 мм, разделка заполняется неравномерно, обычно с отставанием в нижнем положении. Чтобы выровнять заполнение, следует в верхней позиции дополнительно наплавить валик. В предпоследних сварных слоях разделка должна быть не заполнена на глубину до 2 мм. Формирование облицовочного шва выполняется в один или несколько этапов.

По завершении предпоследнего валика разделку следует оставлять незаполненной на глубину от 0,5 до 2 мм. При этом по кромкам разделки металл должен быть переплавлен на ширину половины диаметра электрода.

Трубы диаметром до 150 мм со стенками толщиной до 6 мм допускается варить при постоянном значении тока. Таким же образом работа ведется при удаленном от сварочного места источнике питания (в монтажных условиях). В основном, режим тока выбирается относительно потолочного положения шва – в нижней позиции данной силы тока будет также достаточно. Когда шов переходит из потолочного в вертикальное положение, варить лучше прерывисто – путем периодического прерывания горения дуги, чтобы избежать чрезмерного проплавления.

Прерывание процесса при ручной дуговой сварке неповоротных стыков труб может выполняться одним из двух способов в зависимости от толщины стенок, величин зазора и притупления краев:

1. На одной кромке работают непрерывно горящей дугой, затем ее обрывают при переходе на другую кромку, когда на первой сформируется ванночка. Прерывание должно быть достаточно коротким, не дающим шву полностью затвердеть, а шлаку – остыть.
2. Если стенки имеют значительную толщину, прерывать дугу можно в пределах одной кромки.

Крайне нежелательно продолжать дуговую сварку в месте прерывания. Также не следует вести непрерывную дугу вдоль разделки с повторным возвратом на предыдущий шов.

• Дуговая сварка горизонтального стыка без поворота.

Работа выполняется с использованием электродов диаметром 3 мм. Величина сварочного тока зависит от толщины стенок трубы, толщины притупления и величины зазора. Электрод ориентируют под углом 8–90° к вертикали. Степень проплавления обеспечивается направлением наклона стержня: минимальная – при движении «углом вперед», максимальная – при движении «углом назад».

Если шов проплавляется недостаточно, работать нужно короткой дугой. Среднюю дугу выдерживают при нормальном проплавлении. Формируя корневой шов, желательно минимально ограничивать размеры сварочной ванны во избежание вероятных наплывов и подрезов.

Следующий валик должен плавить как корневой шов, так и две кромки трубы. Формирование второго валика выполняется при среднем режиме тока «углом назад». Значение угла наклона электрода прежнее. Шов варят со скоростью, обеспечивающей нормальный вид валика (без вогнутостей и выпуклостей).

Токовый режим при формировании третьего валика желательно повысить. Электрод ориентируют перпендикулярно либо «углом назад». Дуговую сварку ведут со скоростью, дающей выпуклый валик. Дополнительно должна формироваться полочка, которая удержит металл в ванне следующего валика. Дугу нужно вести по краю предыдущего валика.

Четвертый горизонтальный валик формируют на аналогичных третьему токовых режимах. Угол наклона электрода к вертикальной плоскости составляет 80–90°. Дуговая сварка ведется со скоростью, позволяющей плавить верхнюю кромку разделки, а также верх третьего и поверхность второго валиков. Текущий же валик должен иметь нормальный вид.

При формировании «замковых» соединений ширину шва сначала плавно увеличивают, а ближе к концу – уменьшают. Причем конечным участком перекрывают начало шва на 20–30 мм.

Дуговую сварку труб, производимую в несколько проходов, желательно выполнять по спирали. Такой метод позволит минимизировать количество «замков».

Облицовочный слой варится электродами, применяемыми на этапах заполнения разделки. Диаметр стержней не должен превышать 4 мм. Завершающий валик делается плоским и узким, поэтому формировать его нужно с более высокой скоростью.

• Дуговая сварка с поворотом стыка.

Первый слой формируется высотой 3-4 мм. Для этого выбирается диаметр электродов в диапазоне от 2 до 4 мм. Стержни большего диаметра, а также повышенный ток требуются при создании следующего слоя. Работа на данном этапе может выполняться одним из трех способов:

Окружность стыка делят на четыре четверти. Два верхних участка сваривают. Затем труба поворачивается вдоль продольной оси на 180°, приваривают два других участка. Далее делается поворот на 90°, выполняется сварка верхней половины вторым слоем. Наконец, операция повторяется после поворота на 180°.

Третий завершающий слой во всех трех способах формируется в процессе вращения трубы. Дуговую сварку ведут при этом в одну сторону. Трубы малого диаметра (до 200 мм) допускается варить непрерывным швом без разделения на участки. В остальном технология аналогична созданию первых двух слоев, за исключением того, что первый слой формируется в противоположном направлении. Каждый слой следует делать с перекрытием предыдущего на 10–15 мм.

Дуговая сварка труб при низких температурах

Большая часть металлов с понижением их температуры испытывает повышение пределов твердости, прочности и текучести. С одной стороны, изменившиеся свойства можно было бы использовать, повысив для материала допустимые напряжения с целью облегчения конструкций. Но, с другой стороны, концентрация напряжений так или иначе присутствует почти во всех конструкциях. А с понижением температуры металлы становятся гораздо более чувствительны к повреждениям.

Изменяться свойства металлов при этом могут по-разному, в зависимости от нескольких параметров: кристаллической решетки, зернистости, химического состава, характера термообработки. Также влияют оказываемая на материал нагрузка и его напряженное состояние. Если с падением температуры металла или сплава предел текучести растет незначительно относительно предела прочности, такой материал считают хладостойким. Почти неизменными у него остаются ударная вязкость и пластичность. Если же разница между изменениями предела текучести и предела прочности гораздо более существенная, а пластичность резко падает, металл относят к хладноломким.

Дуговая сварка труб при низкой окружающей температуре приводит к тому, что металл в сварочной ванне очень быстро охлаждается и кристаллизуется. В результате часть газов и оксидов не успевает покинуть поверхность шва, что увеличивает в нем содержание кислорода, азота, водорода и неметаллических соединений. Это служит причиной возникновения многочисленных пор, трещин горячего и холодного происхождения. Вероятность появления «горячих» трещин тем больше, чем быстрее происходит упругопластическая деформация при температурах нахождения металла в хрупком состоянии.

Сварочные материалы при отрицательных температурах также теряют свои полезные свойства. Из-за попадания влаги наплавленный металл получается слишком пористым. Чтобы обезопасить электроды, флюсы и проволоку от воды, нужно их не только должным образом хранить и своевременно просушивать. Важен правильный подбор материалов для работы в зимнее время с тем расчетом, чтобы увеличить раскислительную способность шлаков и обеспечить полноценный выход газов.

Низкая температура окружающей среды приводит также к повышенному теплоотводу во время дуговой сварки труб. В результате металл хуже проплавляется, местами могут возникнуть непровары.

Эти дефекты можно устранить, если предпринять некоторые технологические меры:

• окисление шва;
• повышение погонной энергии дуги;
• формирование швов в нужной последовательности;
• дуговая сварка несколькими слоями;
• создание разделки кромок, которая обеспечила бы определенную форму шва, способствующую быстрому выведению газов и неметаллических элементов;
• предварительный нагрев трубы перед сваркой;
• удовлетворение особых требований, предъявляемых к электродам и другим сварочным материалам;
• иные мероприятия.

Сам металл должен иметь более высокую температуру хладноломкости по сравнению с температурой эксплуатации. Это способствует высокому качеству сварного шва в процессе сварки в зимнее время.

Соединение можно сделать наиболее качественным, если:

• максимально рационально конструировать сварные соединения;
• использовать исключительно высококачественные сварочные материалы;
• соблюдать технологию и правильно применять режимы сварочных работ, благодаря чему будет обеспечена повышенная теплопередача (к примеру, сварку труб ручной дуговой сваркой либо в автоматическом режиме в условиях отрицательных температур рекомендуют производить на постоянном токе с обратной полярностью);
• при необходимости дополнительно подогревать соединяемые кромки и затем замедлять охлаждение готового шва;
• обеспечить сварщика спецодеждой, защищающей от холода, организовать рядом с рабочим местом пункт обогрева, предпринимать другие меры защиты от воздействия низких температур;
• своевременно снабжать сварочный пост сухими электродами в достаточном количестве;
• строго соблюдать технологию сварочно-сборочных работ, включающих сборку деталей в определенном порядке, очистку соединяемых кромок от воды и снега.

Появляющиеся трещины часто образуются внутри кратеров швов. По этой причине начинать дуговую сварку следует на основном металле, выводя затем на эту основу кратеры, а в качестве манипуляторов лучше использовать специальные приспособления, не оказывающие значительных напряжений на металлоконструкцию.

Проверка качества дуговой сварки труб

Формируемый сварной шов неизбежно приводит к образованию различных дефектов в металле трубы. Как правило, это происходит в процессе охлаждения или нагрева. Другие повреждения возникают по причине несоблюдения требований во время сварочных работ.

Появляющиеся изъяны в итоге ухудшают качество всей трубы, поэтому выявлять и предотвращать их нужно заранее. Перечислим эти дефекты ниже:

• Нарушение структуры металла. В результате данного изъяна образуется крупнозернистость материала, причем зерна по краям окисляются из-за повышения содержания оксидов.
• Повышение содержание газов, увеличение пористости. Поры могут формироваться группами, по отдельности или образовывать своеобразные мостики. Выходящие на поверхность металла пористые структуры называются свищами.
• Загрязнение шва шлаками. Данные примеси заметно уменьшают изначальную прочность.
• Образование трещин. Как правило, формируются около шва, могут быть различными по типу и размерам.
• Непровары. Под этим словом понимаются локальные участки сварного шва, в которых отсутствует сцепление с основным металлом.
• Прожигание отверстий в швах. Происходит в результате вытекания из сварных швов расплавленной массы.
• Образование подрезов. Так называют канавки, образующиеся вдоль швов вблизи границ с основным металлом.
• Деформирование сварных швов.

Выявлять и впоследствии устранять нужно каждый из перечисленных дефектов. Только тогда можно будет говорить о максимально качественной дуговой сварке трубы. При этом оценивается влияние каждого изъяна на работоспособность всего трубопровода. В противном случае устранить полностью неисправность до эксплуатации не получится.

Анализ качества трубы начинается с ее внешнего осмотра, как визуального, так и с использованием различных измерительных средств. На данном этапе выявляется внешнее негативное влияние, определяется удовлетворение требованиям и нормам действующих законов.

Визуально можно обнаружить даже небольшие повреждения шва, если предварительно очистить и обработать его участок с использованием спирта или слабой кислоты.

Для определения отклонений в геометрии потребуются линейка и штангенциркуль. Значительно облегчат работу достаточно яркое освещение и 8–10-кратная лупа.

Существует несколько способов проверки соединений в трубах. Выбрать наиболее оптимальный из них несложно, следует лишь оценить сварную конструкцию по некоторым параметрам:

• технические характеристики и показатели экономии;
• особенности производства конструкции;
• текущее состояние рабочей поверхности;
• тип и толщина сварного соединения;
• физические свойства металла.

Важно учитывать, что группа методов проверки, не предполагающая разрушение, способна выявлять дефекты лишь косвенным образом.

Каким образом определить объем работ по проверке соединений?

Для каждого конкретного метода он будет индивидуальным, основанным, как правило, на требованиях действующих норм в соответствующей сфере. Величина объема контрольных мероприятий выражается в процентах от суммарной длины сварных соединений. Если это соотношение составляет менее 100 %, участки проверки нужно определить максимально точно, составив подробную схему.

Предварительно нужно знать категорию соединения данной трубы, назначение и условия эксплуатации трубопровода. А также следует учитывать возможные последствия, которые могут возникнуть в результате разрушения того или иного участка.

Фактически неразрушающие методы контроля стали основным средством проверки сварочных соединений в различных отраслях промышленности. Причина такой популярности заключается в том, что использование данной методики позволяет полностью удовлетворять предъявляемые требования, которых существует множество. Автоматизация процесса и использование максимально надежных инструментов облегчат эту задачу. Важны доступность этих средств в рамках производства, их долгий срок службы, а также простота методик проверки.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

РДС: дуга и все, что ее окружает

Виды сварки

Знаменитая РДС – ручная дуговая сварка, народная любимица и самая популярная сварочная технология в течение долгого времени. Такое достижение дорогого стоит. Метод основан на использовании специальных электродов.

Все действия в РДС выполняются сварщиком вручную. Несмотря на популярность и, казалось бы, изученность этого способа, нам с вами невредно будет повторить основные факты и проверить, как на сегодняшний день поживает милая сердцу РДС.

Главное – дуга

Суть или технология ручной дуговой сварки – это формирование правильной и устойчивой дуги между концом электрода и сварочной ванной. Поджечь дугу быстрым касанием, чтобы она сразу загорелась и стабильно горела в дальнейшем – одно дело.

Правильно держать и вести электрод, соблюдая стандарты высоты расходника над поверхностью, скорости ведения электрода вдоль шва и много чего еще – дело другое. Знать нужно немало, уметь – тоже. Ну так современная сварка – тоже не погулять выйти, это поле с профессиональными игроками и высокой конкуренцией.

Здесь на художественной самодеятельности никто больше не проедет. Так что давайте повторять и разбираться в деталях и нюансах современной РДС.

Основные действия с помощью электродержателей:

• подача электрода в рабочую зону;
• поджиг электрической дуги;
• перемещение расходника вдоль кромок деталей;
• поддержка стабильного горения дуги.

Итак, мы подожгли дугу касанием и отвели электрод на небольшое расстояние от свариваемой поверхности. Стержень электрода начинает плавиться от действия высокой температуры. Именно их этого плавящегося стержня формируется тот самый сварочный шов, ради которого затеяна вся суета вокруг.

Вместе с металлическим стержнем электрода плавится его специальное покрытие, хитрый состав которого образует защиту шва шлаком и газом от окисления. Сразу же после того, как погаснет дуга, шлак удаляется с поверхности рабочего участка.

Сварочный шов какой угодны для не получается из-за ограниченной длины электрода: как только стержень оплавится до конца, процесс нужно останавливать, чтобы его поменять. А такого рода перерывы неважно сказываются на качестве шва: из-за них в шве попросту образуются дефекты.

С этой бедой можно бороться, и прежде всего с помощью выполнения правил технологий. В технических характеристиках электродов, к примеру, всегда указываются параметры подходящего электрического тока к типу покрытия, диаметру стрежня и положению во время сварки.

Все это необходимо для оптимизации горения дуги и протяженности непрерывного шва – «не больше и не меньше, а в самый раз» – вот главное правило, которое, пожалуй, требует технология дуговой сварки.

Что варим с помощью РДС

Да практически все. Если говорить о сталях, то это и легированные, и нелегированные марки. Правда, есть ограничения в толщине, он должна быть не больше до 5-ти см. Слишком тонкие листы металла тоже не пойдут: если заготовка тоньше 1,5 мм, металл при РДС мгновенно прогорит.

Больше всего РДС подходит для работы с заготовками толщиной от 3,0 до 20,0 мм.

Конечно, в зависимости от состава металла меняется прочность шва. Она, например, снижается с повышением доли углерода в стальных сплавах. Иными словами, высокоуглеродистые стали варить методов РДС можно, но качество шва с точки зрения будет ниже.

Где ручная дуговая только не применяется, вот только некоторые из примеров:

• производство труб самого разного вила и назначения;
• машиностроение;
• судостроение;
• все ремонтные работы на многочисленных СТО;
• все виды коммунальных работ, где необходимо соединение металлов.

Поговорим об электродах

О современных электродах можно написать «Войну и мир», не меньше. Уж каких только сплавов и составов покрытий сейчас не делают – на любой вкус.

А если серьезно, то классификация сегодняшних электродов обширнейшая, новые технологии требуют соответствия химического состава всех без исключения частей расходников металлам свариваемых деталей. Эти материалы содержат вещества для стабилизации горения дуги, образования защитного шлака и т.д.

Схема ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Функции у современных покрытий электродов вполне конкретные и ясные:

• Образование шлаков для защиты металла от кислородного окисления в воздухе и действия влаги.
• Образование газа для той же защиты. Он образуется в результате горения органических веществ, входящих в состав покрытия электрода.
• Так называемое раскисление шва – удаление из него окислов кислорода.
• Легирование основного металла за счет добавок в покрытии.

Для РДС выпускаются специальные электроды. Все они соответствуют свойствам наплавленного металла и снабжены в названии буквой «Э».

Число после буквы обозначает уровень временного сопротивления в килограммах на квадратный миллиметр. Если рядом стоит буква «А», состав электрода очень пластичен и имеет высокую ударную вязкость.

Снег, дождь и ветер

Варить можно хоть на потолке, то есть в любом положении. Но если есть возможность выбирать, удобнее работать все-таки в нижнем положении. Здесь можно и электрод взять побольше, и ток пустить посильнее, чтобы варилось мощно и быстро.

Если же вам приходится варить на потолке или располагаясь вертикально, бодрой и быстрой сварки у вас не получится: сварочная ванна будет маленькой, диаметр у электрода будет очень скромным, скорость работы снизится на порядок.

Ручная дуговая сварка позволяет работать в самых разных условиях внешней среды: хоть внутри помещений, хоть в открытом пространстве. Для этого метода не нужна подача газа или воды, что значительно упрощает рабочий процесс.

Единственное, что понадобится в обязательном порядке – это электропитание с его источником и кабелем. Длина кабеля – вопрос серьезнейший. Источник электричества может быть удален как угодно, но все дело в том, что чем кабель длиннее, тем больше он греется и, соответственно, повышаются тепловые потери.

Иногда используют генераторы на бензине или дизельном топливе. Ну а если вокруг вас снег, дождь, ветер и прочие природные напасти, защищайте рабочую зону, ведь вам нужно прежде всего ровное стабильное пламя дуги.

Теперь ток

РДС в этом плане универсальна – варить можно хоть на постоянном, хоть на переменном токе. Электроды могут быть специализированными, но есть и универсальные, которые подходят и для того, и для другого.

Если есть возможность выбирать, то это ток постоянный. С ним и дуга стабильнее, шов крепче и работать комфортнее.

Сила сварочного тока в зависимости от диаметра электрода и толщины металла.

Если вы работаете с постоянным током, у вас может быть два варианта полярности – прямая и обратная. При прямой полярности минусовый полюс подводится к электроду, а плюсовой – к металлической заготовке. При обратной полярности все наоборот: к электроду идут плюсы, к деатялм – минусы.

Абзац про дефекты

Дефекты, возможные по ходу работы РДС, делятся на два вида:

1. Отклонения от нормы и стандартов вследствие кристаллизации или остывания металла.
   Они могут возникнуть в виде пор, трещин, снижения качества шва и т.д.
2. Дефекты в результате нарушений правил или технологии.
   В этом случае появляются прожоги, непровары, подрезы и т.д.

Пара слов о швах и их кромках

Пара слов о кромках. Если вы хотите, чтобы у вас получился проваренный и ровный шов высокого качества по всем параметрам, на металлических заготовках нужно сделать кромки.

Подробное описание разделки краев в зависимости от типа шва отлично прописаны в ГОСТе 5264-80, полностью посвященному РДС. Кромки бывают трех видов, которые различаются лишь по форме: V, R, X.

После сварки кромку нужно удалить. Это можно сделать просто – зубилом. Но в этом случае о качестве и эстетике шва придется забыть. Ровное и аккуратное удаление получится с помощью фрезерного или токарного станка.

Если применение станка невозможно из-за трудного доступа, кромки убираются кислородной резкой. Чистка кромок металлической щеткой от грязи, коррозии и окалины также относится к обязательным действиям.

• стыковой тип;
• швы внахлест;
• угловые;
• тавровые швы.

Также сварные соединения подразделяются исходя из положения в пространстве:

• нижний тип – самый распространенный, при котором свариваемые заготовки находятся под электродом;
• горизонтальный тип: заготовку фиксируют под углом, а электрод и процесс сварки – в горизонтальном положении;
• вертикальный тип шва, которые формируется снизу наверх. Это непростой вид из-за стекания расплавленного металла вниз;
• потолочный тип, когда шов находится сверху по отношению к электроду;

При сложных положениях в пространстве используется пониженный ток, а сама сварка производится короткими движениями.

Оборудование для РДС

Конечно же это аппараты ручной дуговой сварки. Метод дает широкие возможности для их выбора. Это может быть и традиционный трансформатор – ветеран сварочного движения, трансформатор в комбинации с выпрямителем и, наконец, герой нашего времени – аппарат для дуговой сварки под названием инвертор.

Последний вариант- самый популярный в силу дополнительных функций для облегчения работы сварщика: форсированной дуги и антизалипания. На инверторе могут работать даже юные дебютанты, швы в любом случае получаются ровными и крепкими.

Есть, конечно, нюанс – относительно высокая стоимость инвертора. Но овчинка выделки стоит благодаря высокой надежности в святом деле качества шва. Сварочное оборудование ручной дуговой сварки предлагается в самых широких продуктовых линейках – на любой цвет и вкус.

Варим трубы

Одно из технологических преимуществ РДС перед другими методами – это сварка труб ручной дуговой сваркой.

К данному виду работ всегда имеются особые требования. И прежде всего это идеальная герметичность швов и устойчивость к значительному и длительному давлению. Именно поэтому швы на трубе варят в нижнем положении, где это только возможно.

Трубы варят стыковыми швами, других вариантов практически нет. Предварительная подготовка – формирование прихваток, без них сделать что-либо будет трудно. Если труба большая, и ее диаметр превышает 30 см, участки сварки будут в длину будут составлять не больше 20-ти см.

Плюсы РДС

Преимущества ручной дуговой сварки внятные, серьезные и весьма весомые:

• универсальность технологии в отношении применяемых материалов благодаря широчайшему выбору электродов на рынке;
• благодаря ручной подаче и ведению электродов сварку можно производить в любом положении, включая самые труднодоступные места;
• возможность быстро смены расходных и свариваемых материалов;
• удобная транспортировка оборудования;
• отличный способ варить трубы;
• метод по силам даже новичкам, если работать на инверторе.

Минусы РДС

Недостатки есть у всех методов, куда ж без них

У ручной дуговой минусы скромные:

• относительно низкая производительность, как и у всех ручных способов сварки;
• качество сварного шва в значительной степени зависит от квалификации сварщика, если работа идет не на инверторе. Инвертор нивелирует опыт работы;
• действие на организм вредных факторов сварки.

Следует заметить, что недостатки метода вполне можно считать его особенностями, которые обусловлены сутью физико-химического процесса.

Технология сварки трубопроводов ручная дуговая сварка

Системы жизнеобеспечения это в основном трубы, по которым люди получают воду и газ прямо в дом. При прокладывании трасс применяется в большинстве случаев сварка труб ручной дуговой сваркой. Она обеспечивает герметичность и прочность соединения. Выполняются сварочные швы на деталях большого сечения в несколько слоев с применением специальных электродов и режимов.

ТОП-3 методики

Распространенная при прокладке различных трубопроводов метода состыковки зависит от размеров и подвижности деталей. Различают 3 методики ручной электродуговой сварки труб большого диаметра:

Качество и состав соединяемого материала определяют режимы работы и значение тока:

• переменный;
• постоянный обратной полярности;
• постоянный прямой полярности.

Переменный ток применяют при сварке алюминия. Импульсная подача не позволяет дуге и металлу сильно разогреться и образовать прожоги.

Обратная полярность, когда на деталь подключают минус, дает больший нагрев и мощность. Металл трубы на стыке и электрод прогреваются сильнее.

Описание

Технология сварки трубопроводов ручная дуговая сварка обеспечивает наилучшее, прочное соединение. Для защиты шва от окисления используют флюс – обмазку электрода или среду газа.

При прохождении тока через стальной лист и электрод на его конце возникает электрическая дуга. Она начинает согревать кромки соединяемых труб и расплавлять их. Создается сварочная ванна из расплавленных металлов соединяемых деталей и электрода.

Рабочий направляет электродом жидкую ванну, смешивая металлы и создавая шов. Окислы и газы поднимаются на поверхность, образуя пленку. Шлак защищает горячий шов от контакта с воздухом и резкого охлаждения.

Инструкция

Зачистить кромки перед началом обработки, значит избежать внутренних дефектов. Следует проверить их угол разделки, выставить и зафиксировать в 3 – 4 местах, в зависимости от диаметра.

Прихватки делаются той же маркой электродов, что будет производиться сварка корневого шва.

Следует соблюдать технику безопасности: одеть спецодежду, проверить исправность оборудования. Включив сварочный аппарат, настроить рабочие режимы.

Как правильно?

Ответственные герметичные швы варятся за 3 прохода. Корневой, первый шов выполняется электродом диаметром 3 мм. Последующие 4 и 5 мм. Для хорошего формирования корня лучше всего подходят электроды с целлюлозным покрытием.

Следующие слои накладываются подходящими по марке трубы. При сварке второго слоя частично должен проплавляться и первый. Тогда не останется непроваров и шлаковых включений внутри шва.

С поворотом стыка

При повороте стыка, труба варится вертикаль снизу вверх. Диаметр трубы условно делится на 4 сектора. Точки располагаются по циферблату часов на 2, 5, 7, 11. Нижний и верхний участки немного короче боковых.

1. Варятся поочередно боковые вертикали корневого, первого шва.
2. Трубы поворачиваются на 90⁰, и сваривается сначала участок, который был нижним, затем другой. При этом шов накладывается не встык, а внахлест по 40 – 50 мм.
3. Аналогичным образом накладывается 2 и 3 слой, но начало сварки начинается со смещением на 10 – 15⁰.

При сварке снизу вверх следует менять угол наклона электрода, чтобы ванна прогревалась одинаково.

Без поворота стыка

Если конструкция закреплена прочно и повернуть трубу нельзя, применяется сварка безповоротным методом. Шов накладывается снизу.

1. Отмечается нижняя точка на трубе.
2. Сварка начинается дальше разметки.
3. С потолка постепенно переходит на вертикаль и до верхней части трубы.
4. Начинать варить вторую сторону нужно от намеченной нижней точки. Получается небольшое наложение.

При ремонтных работах часто приходится варить стыки в труднодоступных местах. Когда труба вплотную к стене и ее никак нельзя отодвинуть.

В этом случае делается качественный провар части шва с внутренней стороны.

1. Вырезается небольшое окошко.
2. Через образованное отверстие изнутри заваривается труба напротив стены.
3. Устанавливается вырезанный элемент на место, прихватывается и заваривается вместе с оставшимся открытым швом.

Таким способом ремонтируют трубопроводы диаметром более 60 мм с толщиной стенки до 3 мм, когда достаточно положить один шов.

При низких температурах

Холодный металл при низких температурах не успевает прогреться и образуется резко выраженная переходная зона. В ней нарушены молекулярные связи, повышенная хрупкость. Если ударить по детали, то она лопнет не по шву, а рядом, по основному металлу.

Чтобы избежать разрушения шва, следует подогреть свариваемые детали. Оптимальным вариантом является поместить их в печь и нагреть до 200 – 300⁰. При протяжке трубопроводов такой способ не подходит. Стыки труб нагревают газовой горелкой, равномерно перемещая ее по кругу несколько раз.

Дуговой сваркой

При сварке труб они зажимаются в специальное приспособление и в нем проворачиваются. Возможны варианты, когда приходится проворачивать вручную.

Шов накладывается по кругу на себя или от себя. Ванна располагается чуть ниже верхней точки в сторону движения. Детали постепенно перемещается, пока не дойдет до начала шва и не перейдет эту точку на несколько миллиметров.

Следующий слой начинается со смещением примерно 10⁰.

Покрытыми электродами

Чтобы качественно сваривать трубы, они должны быть разделаны и иметь зазор 1 – 2 мм между оставшимися ровными кромками. В зависимости от толщины стенки, не зачищенный торец оставляется шириной до 3 мм.

Проплавление обратной стороны шва регулируется наклоном электрода. Максимальная температура и объем ванны достигаются при наклоне назад. Если электрод направлять вперед, прогрев значительно меньше.

Технология

Электроды выбираются для корневого шва 2 – 3 мм, последующие толще. При толщине стенки более 12 мм возможно использование на последнем слое прутка толщиной 6 мм марки АНО и УОНИ.

Сварка производится инвертором на постоянном токе или трансформатором. Для работы в полевых условиях с деталями больших диаметров используют выпрямители.

На постоянном токе варят обратной полярностью, подавая минус на деталь. Переменный ток используют для алюминия, цветных сплавов и высоколегированных сталей.

Дугу необходимо держать короткой, она не должна касаться свариваемых деталей, только направлять ванну в нужное место. Следует следить, чтобы шлак успевал расплавиться и всплыть.

Детали должны быть очищены от грязи и окислов. Разделка кромок производится не предприятии при прокатке изделий или на станке в последнюю очередь.

Образование ежиков

Грат, или еж, это полое образование внутри шва или под слоем брызг. Образование ежиков при сварке трубы относится к сварочным дефектам, которые действуют разрушающе. Просветка рентгеновскими лучами определяет внутренние дефекты, неразрушающий метод контроля. Чаще всего грат образуется при сварке алюминия. Его следует варить переменным током, отрывистым методом, чтобы не было перегрева.

Чтобы избежать образования ежиков, следует следить за образующимися в ванной газами, они должны успеть выйти наружу. Если происходит остановка, следует вернуться на 20 – 30 мм, очистить поверхность от шлака и продолжить, начиная идти по шву.

Сократить количество аграта можно тщательной очисткой кромок, особенно на алюминии. Тогда ржавчина и грязь не будут плавиться в ванне, и загрязнять шов.

Технология для трубопроводов из сталей повышенной прочности

Соединение высоколегированных сталей с ванадием и вольфрамом электродуговой сваркой требует тугоплавких электродов. Для корневого шва подойдут с целлюлозным покрытием марки ВСЦ-4а. остальные слои специалисты рекомендуют варить УОНИ-13/55 с основным покрытием.

Перед соединением металлический стык следует хорошо прогреть. Теплопроводность высокопрочных металлов низкая и при сварке образуется переходная зона из крупнозернистого металла.

Работа с газопроводами и трубами для транспортировки агрессивных жидкостей

Для формирования корневого шва применяются керамические прокладки. Они крепятся с обратной стороны и формируют расплавленный металл, не давая ему вытечь. Керамические прокладки предотвращают появление пористости, подрезов и наплывов.

Требования к сварному шву по ГОСТ

Основные требования к качеству шва и методы контроля изложены в ГОСТ 23118-99. В нем указаны требования к сплошности шва, отсутствию в нем подрезов, волчков и других дефектов.

ГОСТ 5264-80 регламентирует форму шва, его чешуйчатость, выпуклость и ширину. На каких соединениях, какой катет должен быть. Он рекомендует оборудование и инструмент для проведения определенных работ с учетом материала.

Чтобы пройти обучение, и начать быстро и правильно соединять детали, техник должен сначала изучить теорию. Затем на смену приходит практика. Тонкий лист несколько раз подряд следует соединить с другим, меняя режимы и скорость движения дуги. После получения деталей с идеальным выпуклым стыком, можно переходить к легированным металлам и цветным сталям. И только когда будут покорены вертикаль и потолок. Приступать к сварке труб.

Сварка труб ручной дуговой сваркой

Создание и сборка трубопровода хорошего качества – это ответственное задание, выполнить которое человек без необходимых знаний и инструментов просто напросто не сможет. Для того чтобы создать соединения между трубами чаще всего прибегает к использованию сварки. Данный способ позволяет соединять как однородный, так и разнородные металлические трубы.

На сегодняшний день в строительной промышленности для выполнения данной задачи чаще всего прибегают к методу дуговой сварки. Чтобы выполнить соединения между трубами данным методом необходимо иметь в наличии сварочный аппарат и определенные электроды.

Практически в каждом специализированном магазине всегда в ассортименте имеется большое количество сварочных аппаратов и электродов от разных производителей.

Для того чтобы соединить две трубы между собой можно использовать достаточно большое количество способов. Но в быту чаще всего используют дуговую сварку. Для того чтобы сварить металл используют электроды. Они играют роль присадки, с помощью которой заполняется пустота шва. Для того чтобы получить прочное соединение необходимо правильно подобрать определенный тип электродов и качественно выполнить сварочный шов.

Что нужно, для того чтобы сварить металл?

Электросварка получила очень широкий уровень применения. Ее популярность обусловлена высокой прочностью получаемого соединения, возможностью использования в домашних условиях, соединения можно выполнить не только автоматическим прибором, но и ручным.

Что такое электрод?

Внешне он принимает вид небольшого стержня из металла, толщина которого равняется примерно 2-5 мм, он создается из сварочной проволоки. Поверх металла, как правило, наносится сварочная смазка, ее слой может быть тонким или толстым. Первый составляет примерно 1-2% от всей массы стержня. Если же слой толстый процент его веса от всего стержня равняется примерно 20-30%.

Целью смазки является создание шлака – это неметаллический сплав, вес которого должен быть меньше исходный металл. Во время выполнения процесса сварки этот слой поднимается вверх в сварочной ванне, образуя защитное покрытие. Его основной задачей является создать барьер для газов, находящихся в воздухе (кислорода и азота). Их воздействие может негативно повлиять на финальные характеристики шва.

Важно знать: после окончания всех работ и полного остывания шва, слой из шлака необходимо удалить, иначе он негативно повлияет на срок службы шва и на его внешний вид, благо слой удаляется достаточно легко.

Электроды выпускаются в нескольких разновидностях, каждая из которых создана для выполнения той, или иной задачи. Говоря простым языком, один электрод лучше справится с соединением одного типа металла, чем другой. Виды покрытия электродов:

• Рутиловое покрытие. Электроды данного типа достаточно легко поджигаются, даже несколько раз подряд. Большая хрупкость шлакового слоя, позволяет выполнять сварочные швы эстетичного вида.
• Целлюлозное покрытие. С помощью этих электродов выполняется сваривания больших труб. Стержни с данным покрытием позволяет создавать как кольцевые, так и вертикальные швы.
• Рутилово-кислотный слой. Данный электроды известны своей экономичностью, их расход при сварке очень мал. Шлаковый слой обладает повышенной хрупкостью.
• Рутилово-целлюлозное покрытие позволяет сваривать швы в любых направлениях, даже в направлении сверху. Стоит отметить, что оно считается самым сложным.
• Основное покрытие. Использовать электроды данного типа рекомендуется при сварке толстого металла. Данный вид позволяет повысить вязкость шва, которая будет положительно сказываться на его физических характеристиках. Данные электроды советуют применять при сварке трубопровода, рабочая деятельность которого будет выполняться при отрицательных температурах.

Выбор электродов следует осуществлять исходя их материала труб. Например, если требуется соединить трубы из стали с повышенным содержанием углерода, необходимо использовать исключительно основные или рутиловые электроды.

Если же соединение будет выполняться на оцинкованном материале, нужно использовать специализированные электроды, так как обычные не смогут обеспечить высокую прочность.

Поэтому для сварки оцинкованного металла используется специальная технология сварки.

Также исключением является чугун. Для его сварки также используются специализированные электроды и особый тип сварки. Основным компонентом для электродов должны являться медь и железо, также возможно добавление в их состав никеля и его сплавов.

Используемое оборудование

Для того чтобы соединить металла методом сварки нужно иметь сварочный аппарат. Чаще всего используется три самых популярных агрегата:

Абсолютно в каждом специализированном магазине всегда в наличии имеется как профессиональное оборудование, так и любительское для использования в бытовых условиях.

Стоит сказать, что для выполнения процесса сварки, помимо электродов и сварочного аппарата, нужно иметь специальную защитную форму, сварочную маску и кабель с разъемом «крокодил». Приступать к выполнению процесса можно только после приобретения данных изделий.

Типы соединений

В промышленности используются несколько типов соединения труб из стали. Сварка встык, внахлест, тавровые соединения и угловые. Сварка может осуществляться в нескольких положениях, они могут делиться на горизонтальные и вертикальные, а также на нижние или потолочные.

Для сварки трубопроводов целесообразно будет использовать сварку встык. Причем обязательно нужно соблюсти то, чтобы все сварка была выполнена по всей толщине трубы. Чтобы осуществить это, при сварке труб выполнят двойные швы (внутри и снаружи).

Выполнение сварки

Если вы новичок в сварочном деле, не стоит сразу же приниматься за сложные задачи. Лучшим вариантом будет посмотреть некоторые обучающие видео и потренироваться на тренировочных изделиях. Также не помешает небольшая консультация с профессионалом.

Подготовка к сварке

Перед тем как приступить к сварке, нужно провести проверку всех используемых инструментов, а также выполнить некоторые действия, в число которых входит:

• полная проверка труб, все их данные должны соответствовать тем, которые указаны в проекте;
• вся поверхность металла, которая будет задействована в работе, должна быть очищена от различных жировых пятен, следов масла и ржавчины;
• проведение замера кромок, торца, величину притупления;
• в том случае если результаты, полученные с предыдущего шага, не соответствуют данным в проекте, производится обработка кромок до нужного значения.

Установка прихваток

После выполнения всех подготовительных работ, нужно произвести установку электродов (прихваток). Из-за того, что прихватки являются составляющей шва, в качестве них должны устанавливаться точно такие же электроды, которые будут использоваться в дальнейшем.

Если диаметр свариваемой трубы меньше тридцати сантиметром, в этом случае нужно установить четыре прихватки. Если же значение больше тридцати сантиметров, то прихватки нужно устанавливать равномерно, с шагом примерно 20-25 см.

Процесс сваривания поворотным методом

Монтаж трубопровода требует, чтобы бы максимально возможное количество швов было расположено в нижнем положении. Поэтому идеальной для этого является сварка поворотным методом. Если толщина трубы больше двенадцати миллиметром, необходимо выполнять тройной шов.

Первый слой варится с помощью электрода, толщиной от двух до четырех миллиметров. Следующие слои, вне зависимости от их количества, выполняются электродами с большей толщиной. Процесс работы выполняется следующим образом:

• стык трубы визуально делится на четыре примерно одинаковые части;
• первым шагом является выполнение сварки в первых двух секторах, которые находятся верхней части трубы;
• после выполнения предыдущего шага, труба разворачивается и выполняется сварка оставшихся секторов;
• далее швы провариваются второй раз в такой же последовательности;
• и наконец варится третий шов, он выполняется за один раз, в процессе работы трубу нужно поворачивать.

Сварка автоматическими аппаратами

На больших промышленных заводах главным является скорость производства, так как она напрямую влияет на количество выполненной работы. Высокую производительность удается достичь с помощью автоматических сварочных установок. Все вышеописанные шаги проводятся автоматически. Компьютерные технологии позволяет задать точный алгоритм выполнения каждого шага, поэтому в большинстве случаев сварочный шов созданный автоматической установкой получается более качественным, чем бы он был выполнен вручную.

На автоматических производствах электроды смотаны в бухты, из которых они непрерывно подаются в сварочный аппарат. Работникам остается только время от времени добавлять новые электроды в бухты. Также полностью в автоматическом режиме в рабочую зону сварочного аппарата подаются защитные газы. Если же выполнить какой-то шов автоматически аппаратом невозможно, процесс сварки выполняется полуавтоматически методом.

В заключение

Сварка является идеальным способом соединения металлических деталей. Надежность шва обусловлена высокой прочностью и долгим сроком эксплуатации. Помимо метода, описанного в статье, как в промышленности, так и в быту, применяется множество других методов сварки и альтернативных методов плавления. Однако самым популярным видом соединения металлических труб и других деталей является электродуговая сварка, причем как ручная, так и автоматическая.

Как правильно стыковать и сваривать круглые трубы

Друзья всех приветствую. Как всегда сегодня будет очередная полезная статья для всех, кто решил осваивать самостоятельно ручную дуговую сварку. Тема несомненно важная и нужная- Как правильно стыковать и сваривать круглые трубы

Первым делом в этом процессе нужно подготовить направляющую для ровной стыковки кусков труб. Идеальным инструментом для этого будет служить все, что имеет форму лодки-конечно это уголок, но так как уголка нужной длины у меня не оказалось, то пришлось кулибничать, и мастерить уголок из двух кусков профильных труб!

Просто взял две профтрубы и прихватил к поверхности металлического козла под углом, получился по сути уголок.

Есть у меня два куска 45 трубы повидавшей много на своем веку-мне их принесли из чермета и попросили состыковать-трубы будут нужны для удлинения мостика в речке, но не в этом суть.

Начинаем готовить куски труб к стыковки, и после того как мы ровно обрезали торцы, следует снять фаску-заточить болгаркой кромки труб под углом, чтобы получилось канавка для глубокого проплавления и проникновения расплавленного металла как можно глубже, так соединение будет гораздо прочнее. Да и места около торцов труб тоже нужно зачистить от ржавчины и грязи.

Кладем трубы в наш профелетрубный уголок и делаем небольшой зазор между ними-пару миллиметров, зазор обязательно делайте, поленитесь развести трубы на несколько миллиметров и соединение будет менее прочным.

Делаем четыре прихватки и не забываем у этих прихваток отбить шлак.

После прихваток визуально стреляем глазомером вдоль уже целиковой трубы, пусть и на прихватках, покручивая ее в нашем уголке. Здесь мы выявляем минимальную кривизну соединения, если вдруг она оказалась, то пока соединение не такое прочное, то берем молоток и бьем по горбу кривизны, доводя до ровного состояния.

Теперь начинаем варить-только нужно зажигать электрод не на прихватке-на прихватке нельзя, как нибудь расскажу почему. Я лично провариваю первым швом примерно одну треть окружности трубы-такую технологию вывел для себя методом проб и ошибок, если первый шов будет равен половине окружности, то велика вероятность, что трубы потянет в сторону этого первого шва.

Затем провариваю оставшуюся две третьих, начиная сварку с небольшим перекрытием начала первого шва. Что первый, что второй швы выполняю снизу вверх и по направлению к друг другу-не сплошняком, зажёг и погнал.

Вот и все мы состыковали трубу, получилось четыре метра из двух кусков 2.7 и 1.3 м, таких труб было несколько, и все эти 4 метровые состыкованные трубы поедут теперь держать мостик на реке Битюг Воронежской области которая впадает в Дон, может кто слышал, а может кто и бывал-речка отличная!

Как соединить трубы ручной дуговой сваркой? Необходимые материалы, методы с поворотом и без поворота стыка

Прежде всего важно понимать, что не любые трубы можно эффективно сваривать электродуговым методом. Он используется для соединения труб с толщиной стенки не менее 3 мм, при этом оптимальный проход составляет 80 мм и более. При большом объеме работ предпочтение отдают механизированным методам сварки.

Подготовка труб к ручной дуговой сварке

Ручная дуговая сварка труб требует внимательного и грамотного подхода к выполнению подготовительных операций. Обычно они строятся по такому алгоритму:

1. Контрольно-диагностические операции. Оценивается техническое состояние труб, сравниваются их параметры: диаметр, толщина стенки, состав материала. Трубы на всей длине проверяются на наличие деформаций, трещин и других повреждений.
2. Обработка торцевых частей труб. Кромки очищают от ржавчины и механических загрязнений, обезжиривают. В случае необходимости выправляются мелкие деформации краев, удаляют заусеницы, зоны наклепа металла и прочие дефекты, образовавшиеся при резке труб.
3. Выполнение фасок. Если кромки труб не имеют скосов, их придется выполнить вручную, используя специальный инструмент: фаскосниматели или торцеватели. Угол скоса фаски обычно варьируется в пределах 60-70°. После изготовления фасок проводится повторное обезжиривание поверхности.

Завершающим этапом подготовки труб к сварке является их фиксация относительно друг друга. Она должна полностью исключить перемещение труб, если иное не предусмотрено технологией сварки.

Между состыкованных для сварки труб оставляется зазор, величина которого устанавливается нормативной документацией в зависимости от параметров изделий, что необходимо для равномерной проварки не только верхних слоев металла, но и корня шва. У труб с толщиной стенки 3-4 мм величина зазора составляет 2-2,5 мм.

Необходимое оборудование, материалы и средства защиты

Выполнять сварочные работы необходимо в просторном, хорошо проветриваемом помещении или на открытом воздухе, вдали от легковоспламеняющихся веществ. Основным рабочим средством для соединения труб будет электрический сварочный аппарат переменного или постоянного тока. Хорошее оборудование стоит немалых денег, поэтому для разовой сварки по возможности его лучше одолжить. Кроме того, понадобятся:

• фиксирующие устройства;
• электроды и электрододержатели;
• сварочный кабель;
• молоток и зубило;
• наждак и металлическая щетка.

Обязательным условием является наличие средств индивидуальной защиты (СИЗ). Руки должны быть защищены плотными сварочными перчатками; для защиты головы и, в первую очередь, глаз, понадобится сварочный шлем. Он оборудуется затемненным стеклом, «отсекающим» инфракрасную и ультрафиолетовую части светового спектра.

Работать следует в удобной, не сковывающей движения закрытой одежде из негорючих материалов.

Методы ручной дуговой сварки труб

Существует два основных метода ручной электродуговой сварки труб: поворотный и неповоротный. На практике возможность их применения диктуется техническими особенностями труб, местом их расположения и квалификацией сварщика. Существует и комбинированный метод, но широкого применения он не нашел.

Сварка с поворотом стыка

Поворотный метод обеспечивает максимальную прочность и равномерность шва. Добиться этого можно с помощью двух хитростей. Во-первых, старайтесь держать электрод строго под прямым углом к оси трубы, то есть регулируйте интенсивность плавления не наклоном электрода, а длиной дуги. Во-вторых, работайте по трехпроходной технологии. Она предполагает такую последовательность действий:

1. Условно разделите торец трубы на четыре равных сегмента, можете сделать соответствующие метки, но лучше сварить трубы в этих зонах точечно.
2. Проварите стык в корневой части сегментов, расположенных друг напротив друга, тонким электродом (3-4 мм) с силой тока 120-150 А.
3. Поверните трубу на 90° и проварите два оставшихся сегмента с теми же параметрами.
4. Постепенно поворачивая трубу, проварите ее на всем диаметре. Параметры сварки тоже изменятся – размер электрода составит 5-6 мм, а сила тока – 200-250 А.
5. Повторите действия, указанные в пункте 4.

Если конструкция предполагает сваривание труб на одной оси в нескольких участках, выполняйте операции одновременно на всех стыках. Это не только позволит ускорить работу, но и предотвратит любые осевые смещения в процессе сварки.

Сварка без поворота стыка

Сварка без поворота целесообразна в том случае, когда ведется на уже смонтированной конструкции, в том числе имеющей труднодоступные места. Технология во многом напоминает поворотную, но есть ряд существенных отличий в длине отдельных швов. Общий алгоритм включает следующие действия:

1. Тонким электродом (4 мм) проваривается до половины длины стыка.
2. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части, которые провариваются тонким электродом в разных направлениях.
3. Половина стыка повторно проваривается толстым электродом (5-6 мм), при этом она не должна повторять в точности расположение самого первого шва, но должна частично перекрывать его (около 30°).
4. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части и проваривается толстым электродом в разных направлениях.

Третий проход обычно используется лишь при сварке труб с диаметром более 700 мм. Он предполагает нанесение двух равных по длине швов в противоположных направлениях, стыки которых не совпадают со стыками швов, нанесенных ранее.

Как происходит процесс сварки

Сварку проводят на конструкциях, закрепленных в фиксирующих устройствах или соединенных друг с другом точечно. Работы следует выполнять быстро, не допуская кристаллизации сварочной ванны в зонах, соседствующих с рабочей. Между проходами необходимо выждать 3-5 минут.

При первичном проходе стыка прорабатывается корневая часть шва. Малые толщины электродов и относительно слабые сварочные токи на этом этапе предотвращают прожоги фаски и появление толстого грата с внутренней стороны трубы, делают шов достаточно равномерным и аккуратным, кроме того, фактически формируют дно сварочной ванны для будущих проходов.

Второй и третий проходы, которые выполняются толстыми электродами с большей силой тока, формируют верхние и нижние одно- или разнонаправленные части шва, необходимые для полной герметизации стыка и приданию конструкции нужной механической прочности. Допустимо создание наплыва в последнем проходе, что полезно при сваривании труб относительно малого диаметра.

Сварка труб ручной дуговой сваркой — Трубы и сантехника

Коммуникации – «кровеносная система» дома. Без трубопровода, отопления, газа и вентиляции здание сложно назвать жилым. Важно эти конструкции смонтировать правильно, соединить наиболее надежным образом. Самой оптимальной из методик крепления является сварочная, которая в свою очередь делится на несколько видов. Если говорить о частных домах, то для установки систем лучше всего подходит сварка труб ручной дуговой сваркой.

Описание технологии

Ручная сварка трубных конструкций дуговой сваркой наиболее всего распространена для соединения элементов с толщиной стенок от 3 мм и условным проходом свыше 80 мм. Этот способ соединения незаменим там, где невозможно использовать механизированную сварку, а также в домашнем хозяйстве – когда «фронт работ» невелик, а бюджет ограничен. Благодаря дуговой ручной методике затраты на монтаж коммуникаций можно снизить вдвое, если предпочесть ее той же известной газовой сварке.

Технология подразумевает совершение действий, в основе которых лежит использование электрического тока (переменного либо постоянного), подводимого к электроду, а затем и изделию в целях образования и дальнейшего поддержания электрической дуги. В результате таких действий образуется тепло, разогревающее кромки металла, вследствие чего расплавляется не только свариваемый элемент, а и задействованный в технологии металлический стержень, именуемый электродом.

Температура при таком процессе может достигать даже 3500 градусов по Цельсию. Расплавившийся металл собою заполняет (капля за каплей) пространство между элементами а, остывая, превращается в шов. Чтобы преобразовать зазор в шов, приходится попотеть, совершая комплекс сложных движений, как поперек шва, так и вдоль. Число проходов (слоев) разнится в зависимости от толщины стенок элементов.

Запоминайте: сварка труб ручной дуговой сваркой – гост нормативы (толщина стенок в мм к количеству слоев шва):

Инструкция по сварке

Как производится ручная дуговая сварка труб?

Сначала нужно разработать план, сделать общие замеры и рассчитать количество необходимых материалов. Затем произвести закупку. Сварочный аппарат не обязательно покупать, если вы не планируете им пользоваться интенсивно. Можно «девайс» одолжить у хозяйственных друзей либо взять в аренду.

Материалы и инструменты

Что, кроме труб и сварочного аппарата, понадобится для работ?

Сварочный пост (именно так называется рабочее место сварщика) должен быть оборудован такими принадлежностями:

• ящиком для электродов;
• электродержателем;
• комплектом щупов;
• молотком;
• наждаком;
• зубилом;
• жестянкой для огарков;
• металлической щеткой;
• сварочным кабелем (проводом);
• комплектом шаблонов;
• шлемом и щитками.

А теперь подробнее о требованиях к перечисленному оборудованию.

Для работ выбирайте гибкий провод достаточной длины и соответствующего сечения – вас не должно ничего сковывать в движениях.

Щитки и шлемы необходимы для вашей безопасности – чтобы сохранить глаза, лицо в целостности и защитить кожу от пагубного влияния излучения дуги. Изготавливается защищающее лицо устройство, как правило, из фибры либо обработанной специальным образом фанеры. Вес шлема – до 600 г. Некоторые домовладельцы пренебрегают советом и не хотят использовать «девайс», утверждая, что он мешает работать. Это не так, просто шлемом нужно уметь пользоваться.

Выреза размером 6 на 12 см, сделанного в лицевой части щитка, вполне достаточно, чтобы вести пристальное наблюдение за процессом. Если будете шлем делать самостоятельно, учтите, что для «окошка» нужно специальное стекло – светофильтр, который не пропускает ни инфракрасные, ни ультрафиолетовые лучи. А вот снаружи вырез можно покрыть обычным стеклом, дабы уберечь светофильтр от брызг.

Электродержатель – один из важных приборов для сварщика. Агрегат по весу не должен превышать 500 г. Его следует изолировать от тока и позаботиться, чтобы устройство было удобно крепить под любым углом – это убережет прибор от перегревания. Поэтому из предложенных производителями моделей – вилочного, с пружинящим кольцом и щипцового лучше выбирать последний.

Чтобы электродуговая сварка труб была произведена качественно, важно выбрать подходящие электроды, ориентируясь как на тип, так и на марку изделий. От характеристик и качества электродов зависит прочность и герметичность сварных швов, а, следовательно, и долговечность системы.

Правильная подготовка – залог успешного дела. Запоминайте, какие шаги вам предстоит сделать, прежде чем начать варить:

1. Проверка элементов. Внимательно осмотрите все детали, которые планируете соединять в систему. Сверьте толщину, длину, диаметр, а также состав. Удостоверьтесь, что изделия не деформированы, не бракованы, в хорошем состоянии.
2. Обработка кромок. Края нужно подготовить к сварке. Очистить при помощи щетки либо иглофрезы от грязи, ржавчины, масла, влаги и прочих ненужных для процесса веществ, а также выправить. Пристальное внимание следует уделить зазорам между кромками: если руками туда не добраться, продуйте щель сжатым воздухом или прокалите пламенем от горелки. Соединяемые поверхности желательно обезжирить.
3. Проверка скоса. Перед соединением нужно убедиться, что угол скоса и величина притупления соответствуют установленными нормам и, соответственно, варьируются в пределах – 60-70 мм и 2-2,5 мм. А также удалить зону наклепа металла, которая появляется от воздействия ножниц и литейную корку (если таковая имеется), используя наждачный камень.

Ручная дуговая сварка труб выполняется при помощи нескольких методов:

• поворотного стыка;
• неповоротного горизонтального стыка;
• комбинированной техники.

Обсудим каждую из технологий.

Поворотный метод наиболее востребован. При такой сварке большинство швов может быть сделано в нижнем положении. Рассмотрим соединение на примере трехслойного шва.

Первое наслоение делают, используя электрод со стержнем, достигающим по толщине 2-4 мм, последующие слои сваривают при помощи изделий большего диаметра.

Последовательность работ такова:

1. Стык визуально делят на четыре одинаковых сектора.
2. Осуществляют сварку в верхних частях – 1 и 2.
3. Поворачивают элементы и сваривают оставшиеся два сектора.
4. Опять поворачивают конструкцию и проделывают два предыдущих действия.
5. Третий – крайний слой делают в одном направлении, вращая трубу.

Сварка неповоротного стыка, предполагающая стабильное проплавление, делается при помощи электрода с диаметром 3 мм. Толщина шва может разниться, ибо зависит от щели и размеров стенок соединяемых элементов. Во время работ следите, чтобы угол электрода составлял около 90 градусов. При положении «угол вперед» проплавление будет минимальным, а с наклоном «угол назад» – максимальным. Если интенсивность проплавления вам кажется недостаточной, держите дугу короткой.

Комбинированную методику задействуют, когда произвести сварку неповоротным стыком невозможно. В таком случае стык соединяют при помощи вставки, верхняя часть шва обрабатывается с наружной стороны, нижняя – изнутри.

Процесс соединения труб ручной дуговой сваркой относительно прост, поэтому при желании вы освоите его с первой пробы.

Сварка труб ручной дуговой сваркой: описание технологии и последовательность работ, Портал о трубах
Описание технологии сварки труб при помощи ручной дуговой сварки. Необходимое оборудование и материалы. Лучшие методики ручной дуговой сварки труб

[content-egg module=GdeSlon template=compare]

Ручную дуговую сварку труб производят, как правило, в 2-3 слоя, несмотря на то, что соединяемые кромки имеют небольшую толщину. Благодаря многослойной сварке, гораздо легче проварить корень шва. Кроме того, этот приём способствует повышению плотности сварного соединения.

Сварка трубопроводов ручной дуговой сваркой может происходить с поворотом свариваемых стыков или без поворота стыков. Рассмотрим технику ручной сварки труб с поворотом и без поворота стыка.

Как правильно сваривать стальные трубы ручной дуговой сваркой?

Монтаж трубопровода – это серьезная и ответственная работа. Для соединения труб достаточно часто применяется сварка труб ручной дуговой сваркой. Этот способ пригоден для соединения труб из разных материалов, но технология сварки в разных случаях будет различна. В частном строительстве часто применяется ручная дуговая сварка труб. Для осуществления этого процесса необходимо иметь сварочный аппарат и электроды. В продаже сегодня можно встретить множество моделей сварочников, от профессиональных до бытовых.

Существует много различных способов сварки труб, однако, если речь заходит о выполнении работы своими руками, то, чаще всего, применяется электродуговая сварка труб. Для осуществления этого процесса необходим не только сварочный аппарат, но и расходные материалы – электроды. Этот материал служит присадкой, которая используется для наполнения шва.

Материалы и оборудование для электросварки

В строительной отрасли очень широко применяется сварка труб электросваркой. Дело в том, что этот способ достаточно прост, экономически выгоден и мобилен, так как может выполняться не только на автоматах, но и ручными аппаратами.

Выбор электродов

Что представляют собой электроды для сварки труб? Это металлический стержень из сварочной проволоки толщиной 2-5 мм. Поверх металлического стержня нанесена обмазка, она может быть нанесена тонким или толстым слоем.

Электроды выпускают по ГОСТ с различными типами покрытий, причем каждый тип создан для решения определенных задач, поэтому выбирать электроды нужно с учетом этого обстоятельства:

• Целлюлозное покрытие. Этот тип электродов применяется при сваривании труб большого размера, с их помощью можно создавать вертикальные и кольцевые швы.
• Рутиловое покрытие. Такие электроды характеризуются легким поджигом, в том числе и повторным, большой степенью хрупкости шлаковой корки. С их помощью легко добиться получения сварного шва товарного вида, устанавливать прихватки, создавать угловые швы, проваривать корневые швы сверху для придания красивого внешнего вида соединению.
• Рутилово-кислотное покрытие. Этот материал характеризуется легким отделением шлаковой корки, кроме того, расход электродов при сварке труб невелик, что позволяет экономно расходовать материал.

• Рутилово-целлюлозное покрытие. Такой тип электродов подходит для выполнения швов в любых положениях, в том числе и в вертикальном, по направлению сверху, которое считается самым сложным.
• Основное покрытие. Это особый тип материала, который позволяет получать швы, которые отличаются высокими показателями вязкости. Такие швы практически не растрескиваются. Этот материал рекомендован для работы с толстостенными трубами, а также там, где ожидаются сложные условия эксплуатации.

Совет! Электроды, имеющие основное покрытие, рекомендуется применять, если трубопровод будет использоваться при низких температурах.

Применяемое оборудование

Чтобы выполнить сварку необходимо иметь в распоряжении аппарат для сварки труб, это может быть:

• Сварочный трансформатор.
• Сварочный инвертор.
• Сварочный выпрямитель.

В продаже имеется как профессиональное высокопроизводительное оборудование для сварки труб, так и аппараты, предназначенные для бытового использования. Последние стоят намного дешевле, но не рассчитаны на производительную работу.

Типы сварных соединений

Согласно ГОСТ, применяют следующие способы соединения стальных труб:

• Сварка встык.
• Сварка внахлест.
• Тавровые сварные соединения.
• Угловые сварные соединения.

При выполнении сварных соединений используются следующие положения, в которых находятся свариваемы детали:

• Горизонтальное или вертикальное положение шва.
• Нижнее или потолочное положение швов.

Совет! Наиболее выгодным положением сварки считается нижнее, поэтому при возможности выполнять поворотную сварку, следует отдавать предпочтению именно этому способу работы.

При строительстве трубопроводов чаще всего применяется сварка стальных труб встык. В этом случае, крайне важно, чтобы кромки были проварены по всей толщине. Поэтому для толстостенных труб всегда выполняют двойные швы – внутренние и наружные.

Совет! Чтобы уменьшить образование наплывов металла на внутренней поверхности труб при выполнении работы электрод держат под углом 45 градусов к горизонтальной плоскости.

Подготовительные работы

Перед тем как будет осуществлена ручная сварка труб, материал следует правильно подготовить. В комплекс подготовительных работ, как правило, входит:

• Проверка соответствия труб требованиям, заложенным в проекте.

Совет! Проверяется соответствие размерам, отсутствие дефектов и деформации, отсутствие разницы в толщине стенок, соответствие химического состава материала труб и механических свойств изделий требованиям, зафиксированным в ГОСТ.

• Очищение кромок от грязи, масла и следов окисления (ржавчины).
• Замеры перпендикулярности торца, величины притупления и угла раскрытия кромки.

Совет! Согласно принятым нормам, величина притупления должна быть равна 2 – 2,5 мм, а угол скоса кромки – 60-70 градусам.

• При выявлении несоответствия требованиям, производят механическую обработку кромок.

Выполнения сварки поворотным методом

При монтаже трубопроводов всегда стремятся к тому, чтобы максимальное количество швов было выполнено в нижнем положении, поэтому рекомендуется использовать поворотный метод сварки.

При сварке труб, имеющих толщину стенки до 12 мм, выполняют тройной шов. Первый слой сваривают с применением электродом с толщиной стержня 2-4 мм, последующие слои сваривают электродами большего диаметра. Работа выполняется так:

• Стык мысленно разделяют на четыре равные части.
• Выполняют сварку в первом и втором секторе, расположенные в верхней части трубы.
• Производят поворот трубы и сваривают стык по третьему и четвертому сектору.
• Снова поворачивают трубу и проваривают второй слой в секторах 1 и 2., а затем, повторив поворот, второй слой выполняют в секторах 3 и 4.
• Последний третий слой накладывают в одном направлении, поворачивая трубу во время работы.

Автоматическая сварка

На крупносерийном производстве важно обеспечить высокую производительность труда. Поэтому там вместо трудоемкой ручной сварки стараются использовать сварочные автоматы для сварки труб. В этом случае, все процессы происходят в автоматическом режиме.

Сварка, чаще всего, осуществляется с использованием сварочной проволоки, которая сматывается в бухты и непрерывно подается в зону сварки. Также, автоматически в рабочую зону подаются защитные газы. В тех случаях, когда не удается полностью автоматизировать процесс, применяется сварка труб полуавтоматом.

Другие способы сварки

Помимо электродуговой сварки, в строительстве применяют и другие способы соединения труб плавлением:

• Достаточно часто применяется газовая сварка труб. Этот метод предусматривает нагревание кромок труб до температуры плавления при помощи газовых горелок. Одновременно производят расплавление присадочного прутка, металл которого используется для заполнения шва между трубами. В результате получается прочный шов с выступающим валиком. Как правило, сварка труб газом осуществляется при помощи смеси ацетилена и кислорода. Основной инструмент сварщика – резак и горелка. В теле горелки имеется два канала, по которым два вида газа подаются в камеру смешивания.
• Реже применяется индукционная сварка труб. При применении этого способа разогрева деталей осуществляется за счет вихревых токов, которые наводятся магнитным полем. Соединение разогретых кромок труб осуществляется при помощи нажимных роликов. Этот вид сварки чаще применяют на трубных производствах, а также в машиностроении.
• На производствах, специализирующихся на выпуске труб, применяется и высокочастотная сварка труб. Как правило, эти способом осуществляется сваривание продольного шва по всей поверхности трубы. Для нагревания кромок деталей используются токи высокой частоты.

Сварка – это один из наиболее надежных способов соединить элементы трубопровода. Существуют специально разработанные стандарты сварки металлических деталей и качества электродов. Так, ГОСТ 5264-80 регламентирует варианты сварных швов, а ГОСТ 14771-76 описывает правила проведения работ в защитном газе.

Подготовка к сварочным работам

Качественная ручная сварка труб определяется, помимо самого сварочного аппарата, ещё и правильным выбором электродов:

• Для труб большого диаметра следует выбрать электроды с целлюлозной плёнкой;
• Для сваривания угловых швов и т.н. «прихваток» необходимо взять электроды с рутиловым покрытием;
• Для сложной варки применяются комбинированные (целлюлозно-рутиловые) электроды.

Для дугового сваривания труб в бытовых условиях потребуются, помимо собственно сварочного аппарата, ещё и трансформаторы-выпрямители, а лучше взять их более продвинутую версию – инверторы. Эти устройства потребуются для преобразования переменного тока в постоянный.

При выборе сварочных аппаратов отдайте предпочтение модели с несколькими режимами работы, адаптированными под особенности применения «целлюлозных» и «рутиловых» электродов, а также способных работать с конкретной маркой стали и толщиной трубопровода.

Особенности дуговой сварки

При проведении дуговой варки труб следует учитывать несколько важных нюансов:

1. Включать аппарат следует в тот момент, когда электрод только-только прикоснулся к поверхности трубы.
2. При сварке труб необходимо постоянно отслеживать длину электрической дуги, поскольку она определяет размер газовой оболочки, препятствующей попаданию воздуха в зону сварку.
3. Двигать электрод в зоне сварочных работ следует плавно. Это позволит равномерно распределить по шву расплавленный металл с электрода.
4. Толщину направления друг на друга металла трубных элементов определяют лёгкие скользящие движения сварщика из стороны в сторону.
5. При варке толстостенных труб большого диаметра необходимо выполнять внутренние и внешние сварные швы.

Порядок подготовительных работ

Сварка труб ручной сваркой потребует от вас ряда подготовительных действий:

1. Зачистить зону сварочных работ от грязи и масел.
2. Для качественного сваривания элементы трубопровода необходимо установить «встык» и выровнять друг относительно друга.
3. Выставить оптимальный режим сварки и установить на сварочный аппарат электроды, отвечающие технологическим требованиям.
4. Перед началом сварочных работ установите на трубах заземляющие контакты.
5. Чтобы надёжнее закрепить элементы трубопровода друг с другом, сделайте по окружности несколько прихваток – небольших сварных швов, фиксирующих точное положение свариваемых элементов.

Различные техники выполнения дуговой сварки

Сварку трубопроводов можно выполнять несколькими технологическими способами:

Сварка труб в зимних условиях

При отрицательных температурах происходит быстрое охлаждение сварочной зоны, а удаление раскалённых газов из расплавленного металла, наоборот, затрудняется. Из-за этого трубная сталь становится хрупкой, от чего резко возрастает опасность возникновения термического разрушения стали, появления горячих трещин, отходящих от сварного шва, а также закалочных структур.

Чтобы избежать этих дефектов, необходимо, во-первых, максимально плотно соединить друг с другом элементы трубопровода, во-вторых, необходимо раскалить поверхность металла до светло-красного оттенка, наконец, в-третьих, силу тока необходимо увеличить на 10-20%. Это позволит добиться вязкого и пластичного сварного шва, который надежно герметизирует зазор между трубами даже при сильном морозе.

Описание технологии сварки труб

Сварка труб – это очень частая технологическая операция при любых строительно-монтажных работах. Термические соединения крепче резьбовых и более герметичны.

Технология сварки труб

Все проблемы, связанные с технологией термического соединения, с выбором материалов и оборудования, с обеспечением безопасности сварочных работ регламентируются основным документом ГОСТ 16037 80. Изготовление стальных трубопроводов ведется несколькими способами. Бытовое соединение элементов без перехода, когда монтаж выполняется своими руками, проводится обычно инверторным аппаратом — это значительно упрощает тепловой процесс и обеспечивает безопасность.

Этот аппарат подключаются к домашней сети 220 В. Затем в нем повышается (инвертируется) частота тока, а который потом выпрямляется. Процесс скрепления ведется постоянным током. Для новичков это гораздо проще и безопасней. Качество соединения при этом не страдает. Цена такого устройства находится в пределах от 5 до 10 тысяч рублей. Работы по соединению начинаются с общих подготовительных. С самого начала нужно выбрать инструменты. Подбирается металл и покрытие инструментов — то, чем защищают шов.

В быту используются электроды, которые плавятся. Различные материалы применяются в обмазке для образования защищающего слоя. Сварные врезки бывают различных видов: встык, внахлест, тавровое (перпендикулярное), угловое. Трубы одного диаметра и с одинаковой толщиной стенки обычно скрепляются встык. Элементы разных диаметров соединяют между собой внахлест. При этом труба меньшего внешнего диаметра вставляется в большего диаметра.

Если трубы имеют одинаковый внешний диаметр, но разную толщину стенки, то тонкостенную слегка развальцовывают, и в нее вставляют толстостенную. Шов кладут поверх внешности обеих труб. Сборка сложных конфигураций ведется по чертежу. Для удобства работы отдельные детали после укладки зажимаются в специальном приспособлении струбцинами.

Тавровое соединение предполагает, что элементы соединяются под прямым углом (90 градусов). Угловым называется вариант, когда показатель равен, например, 45 градусам. Круглые трубы не большого диаметра варят единым швом, без отрыва инструмента от поверхности изделия. Если процедура началась в одной точке окружности, то она должна завершиться в этой же точке. Инструмент не должен отрываться от соединяемых деталей.

Соединение труб, диаметр которых больше 110 мм (большой диаметр), выполняется несколькими приемами и способом в несколько слоев. Последующие слои накладываются в противоположном к предыдущему направлении. Каждый слой необходимо отскребать от шлака. При необходимости, элементы, которые свариваются, приходится поворачивать. Угол поворота в диапазоне 60 – 110 градусов. Это удобная зона для сварщика. После каждого поворота варится только часть всего шва. Весь шов будет многослойным.

Если стыки неповоротные, то действие начинается с самой нижней точки. После сварки свежий шов укрывается термопоясом, чтобы обеспечить его изоляцию от воздействия внешних условий (неконтролируемого охлаждения с повышенной скоростью).

Качество сварного шва в неповоротном положении проверяется сначала визуально, потом с помощью специальной аппаратуры – дефектоскопов, а иногда и методом разрушающего контроля. Обязательно надо проследить, чтобы не было просвета между свариваемыми торцами трубы, чтобы весь шов был заполнен металлом.

Виды сварки труб

Сварка труб может, в зависимости от условий и масштаба работ, производиться различными способами:

• газовая сварка сетей водопровода, теплоснабжения и газовых труб в квартирах жилых домов из полудюймовых стальных труб;
• электродуговая ручная;
• электрическая автоматическая или полуавтоматическая, специальным оборудованием – сварочный автомат или полуавтомат;
• сварка стальных труб и нержавеющих (нержавейки) в среде аргона неплавящимся электродом, по-другому TIG-сварка;
• орбитальная, на специальных автоматах с вольфрамовыми электродами в атмосфере аргона под управлением обучающихся программ компьютера;
• индукционная, при которой металл нагревается электромагнитным полем;
• обсадная, для повышения герметичности соединения.

Отдельное место в сварочных технологиях занимает соединение труб из цветных металлов (алюминиевых, медных и т.д.), металлопластиковых, квадратных и эмалированных труб. Эти работы имеют свои особенности. Для них подбираются специальные электроды или аппараты газовой сварки, а также режимы.

Медные трубы рекомендуется сваривать электродуговым типом в атмосфере азота. Электроды должны быть из вольфрамовой проволоки, в состав обмазки входят раскислители или среда углекислого газа. Тонкостенные трубы для бензопроводов лучше сваривать полуавтоматами. Соединение поли пропиленовых труб производится специальным паяльником.

Они получили заслуженную популярность в последнее десятилетие за упрощенную технику работы с ними, за долговечность и низкую стоимость. Обычно используется приспособление, которое в народе называют «утюг».

Сварочное оборудование для пластмассовых труб стоит в диапазоне примерно от 1000 рублей до 5000 рублей. Но при этом существуют и значительно дорогие аппараты, например, за 60000 рублей. Конечно, промышленные и магистральные трубопроводы варятся по совершенно другой технологии и на другом оборудовании. Ко всем сварочным работам допускаются лишь аттестованные сварщики.

Характеристики

Подробные характеристики процесса представлены в таблице:

ВидСпособПриспособления

Стальные, встык	Электро, газовая	Струбцина
Стальные, внахлест	Электро, газовая	—
Стальные, под углом	Электро, газовая	—
Стальные, разнотолщинной	Газовая	Подкладное кольцо
Орбитальная	Электросварка	На автоматах
Нержавейка	Электросварка	На автоматах
ПВХ	Нагрев	Утюг
Медные	Электросварка	Вольфрамовый электрод

Подготовка труб перед сваркой

Перед началом трубы требуется специально подготовить. Нужно проверить все геометрические размеры свариваемых труб; геометрическую форму торцов (круг, а не овал); отсутствие трещин, деформаций, надрывов; перпендикулярность плоскости среза к оси трубы; абсолютная чистота среза без следов масла и грязи (очистка ведется сначала металлической щеткой, затем растворителем).

Очистить нужно соприкасающиеся поверхности и примыкающую к будущему шву площадь металла. Для центровки используют подкладное кольцо, специальные приспособления и струбцины.

Оборудование и материалы для сварки труб

Материалы для сварки – это электроды и обмазки. Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Обмазки защищают свариваемый шов от окисления и шлаков. Сварочное оборудование очень разнообразно по номенклатуре, назначению и стоимости. Оно различное для электросварки и газовой сварки. Для электросварки — это сварочные аппараты, сварочные инверторы, держатели электродов и проволоки, кабели для подключения и для заземления, всевозможные соединители кабелей и клеммы.

Для газовой сварки необходимы баллоны с кислородом и ацетиленом, газовые горелки, газовые редукторы, приборы для контроля давления, обратные клапаны, ниппели, шланги, различные патрубки. Обратный клапан и предохранительный затвор защищают газовый баллон от проникновения пламени. Ниппель представляет собой переходник с резьбой для соединения шлангов.

При автоматической или автоматизированной сварке более точно выдерживаются нормы расхода электродов. Для защиты самого сварщика необходимы защитные маски, специальные очки, фуражка с козырьком, рукавицы и спецодежда. Все сварочное оборудование должно регулярно проходить планово-предупредительные ремонты (ППР).

Пошаговая инструкция процесса сварки

Технология сварки очень сложная, и поэтому требует тщательной подготовки, педантичного выполнения всех правил. Эти нормы вырабатывались годами трудом и опытом тысяч сварщиков. Они изложены в технологической инструкции.

Инструкция по выполнению работ при сварке:

• Подготовка рабочего места.
• Подготовка труб для сварки.
• Подготовка сварочной аппаратуры.
• Проверить сварочный аппарат, кабели и другое оборудование на исправность.
• Провести разделку кромок.
• Подготовить рабочие поверхности к сварке.
• Подключить кабели к силовым разъемам в зависимости от выбора полярности сварки (+ на держатель электродов, — на массу: при обратной полярности).
• Подключить сварочный аппарат к источнику питания.
• Включить аппарат через кнопку (рычаг) включения.
• Инверторный агрегат нужно размещать не ближе 2 м от стен;
• Аппарат обязательно заземлить.
• Убрать от места сварки все воспламеняющиеся предметы.
• Сварку вести на металлическом столе (замена данного покрытия на любое другое запрещена).
• Подключить инвертор либо к домашней сети 220 В, либо к сети 380 В. Если нет возможности подключиться к электросети, то придется подключаться к передвижному генератору, предварительно проверив сечение используемых проводов.
• Проверить все электрические соединения.
• Розжиг электрической дуги.

После выполнения подготовительных работ можно начинать сварку.

Сварка – это сложный технологический процесс, требования которого подразумевают наличие специального оборудования, материалов и квалифицированного персонала. В быту на простейшем оборудовании возможно выполнение несложных сварочных работ. Более того, в сети есть множество обучающих видео, которые можно посмотреть и сразу же приниматься за сварочные работы. Но в любом случае необходимо строжайшее соблюдение правил электро- и газобезопасности.

Сопутствующие элементы и сварочные аксессуары

Чтобы сварочный процесс прошёл идеально, потребуется предусмотреть защитную форму одежды для мастера или иного исполнителя, который знает, как варить дуговой сваркой трубы. Все тело должно быть защищено от случайного попадания искры или иного раскалённого инородного предмета. В качестве предметов спецзащиты используют плотный тканевый материал из брезента, используемый для комбинезона рабочего.

Руки, которые чаще всего соприкасаются с раскалёнными предметами, должны быть защищены перчатками из замши или другого плотного материала, который не имеет свойства к прожиганию от раскалённого предмета. Главным атрибутом для защиты лица и глаз, выступают маска с защитным стеклом или очками.

Очки и маска должны быть оснащены специальным стеклом, которое предотвращает негативное влияние на область глаз и зрение в момент осуществления сварки.

Методики проведения сварочных операций

Если вы хотите, чтобы сварка труб ручной дуговой сваркой прошла без происшествий, и результат работы был идеальным, необходимо тщательно изучить не только технологию, но и целевое предназначение трубопроводной системы. Не каждый тип сварочной технологии допускается применять для конкретного типа магистральной сети. У исполнителя должна быть технология сварки труб и трубопроводов ручной дуговой сварки на основе технологической карты, а также обоснование и разрешение на проведение операционных действий.

Качественная и надёжная сварка по требованиям ГОСТ, требует использование универсальных электродов, которые образуют специальную рабочую электродугу, идущая от сварочного технологического аппарата к поверхности обрабатываемого металла. В результате, учитывая специфику взаимодействия электрода и сварочного аппарата, сварка труб ручной дуговой сваркой тонких труб требует принудительного плавления электрода и непосредственной части металлической основы в одновременном режиме исполнения, итогом которого становится образование прочного сварного шва и соединения.

Технология сварки трубы ручной дуговой сваркой

«Важно!Многие специалисты называют место, где формируется дуга, а также место, где происходит плавление электрода с поверхностью металла, специальной сварной ванной. В данном случае, общая площадь сварной ванны, будет зависеть от рабочего положения электрода, а также от фиксированного режима работы сварки и требования скоростей по обработке поверхности металлических изделий.»

Кроме этого, на качество процесса не последнее место оказывает роль параметров используемых фасок для деталей изделий из металла.

Как варить трубы электросваркой: оборудование, материалы, инструкция по шагам, подвод воды, рекомендации

Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Оборудование и материалы

Для выполнения своими руками ручной электродуговой сварки необходимо иметь:

• Сварочный аппарат. В комплекте должны быть два провода с разными наконечниками.
• Средства защиты.

1. маска;
2. рукавицы или перчатки;
3. защитная спецодежда (куртка с длинными рукавами, штаны);
4. кусок брезента для укрытия рядом находящихся вещей от повреждения.

• Электроды в качестве расходных материалов (марка в соответствии с диаметром труб и качеством металла).
• Приспособление или молоток, помогающее отбивать шлак и окалины с готового шва.
• Различные виды крепежа (тиски, струбцины и пр.).

Сборка стыков

Предварительный сбор стыков существенно упрощает поставленную задачу. Особенности этого этапа следующие:

1. Трубы фиксируются в тесках. Если крепление проводится в трех точках, то фиксация будет более надежной.
2. При только одной точке соединения, то сварку рекомендуют начать с обратной стороны.
3. Если стенки имеют толщину около 3 мм, то толщина стержня должны быть 2,5 мм.

Больше всего трудностей возникает со свариванием труб, которые нельзя закрепить в тисках.

Выбор аппарата для сварки

Не останавливаясь на конкретных брендах и моделях при выборе сварочника необходимо обращать внимание на основные характеристики и параметры. Что это значит?

Для выполнения указанных работ предлагаются аппараты трансформаторного и инверторного типа. Разница в цене, габаритах, весе.

Отличительной и положительной чертой инверторного оборудования является тот нюанс, что при напряжении непостоянном, ниже 220 В или при перепадах он «не проседает» в мощности. Кроме этого, следует обратить внимание на параметры:

• Сварочный ток. Чем больше максимальный ток, тем большего диаметра электрод можно использовать, а это влияет на величину и глубину шва.
• Рабочий цикл. Инверторной модели, чтобы долго и качественно функционировать, нужен после какого-то промежутка работы небольшой перерыв (простой). Соотношение этих промежутков и составляет рабочий цикл.

Процентные соотношения в паспортах к аппарату могут быть двух стандартов: 5 мин и 10 мин.

Как это расшифровать?

Пример 1. В 10-ти минутном цикле 50% – надо понимать, что речь идет о 5-ти минутах работы и 5-ти минутах простоя.

Пример 2. В 5-ти минутном цикле 60% – означает 3 минуты работы и 5 минут отдыха.

Цикл может быть разным на разных токах, это тоже необходимо учитывать, то есть чем меньше ток, тем дольше можно работать и меньше отдыхать.

После небольшой практики вы уже самостоятельно приноровитесь регулировать цикл исходя из технических характеристик приобретенного аппарата.

• Еще один аспект, который косвенно подскажет о надежности оборудования. Если срок гарантии больше года, скажем 3, то естественно, аппарат прослужит дольше, чем тот, который готовы сервисно обслужить только в течение 6-ти месяцев.

Особенности процесса

У рассматриваемого процесса есть достаточно большое количество особенностей. При выполнении сварки труб учитывается нижеприведенная информация:

1. Полярность тока выбирается в зависимости от толщины стенок, типа материала и выбранного электрода. Стоит учитывать, что вся информация о том, при каких параметрах должен применяться электрод указывается производителем.
2. Стоит учитывать, что соединение труб также проводится с учетом силы тока. Определить этот показатель можно путем умножения показателя толщины стержня на 30 или 40. Подобным образом определяется сила тока, которая устанавливается на аппарате.
3. Скорость проведения сварки не регламентируется ни в какой технической документации. Однако, нельзя задерживать электрод долго на одном месте, так как это может привести к появлению подтеков. Кроме этого, слишком высокая температура может привести к прогоранию кромки.

Для того чтобы упростить задачу проводится предварительное крепление соединяемых элементов. Подобные особенности сварки нужно учитывать для того, чтобы повысить качество соединения.

Сварка, пошаговые действия

Термический процесс, происходящий при электросварке, соединяет детали прочным швом, который будет лучше по механическим свойствам в отличие от газосварки.

Технология сварки труб

Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

• технологические;
• магистральные;
• промышленные;
• трубопроводы газоснабжения;
• водяные;
• канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

1. Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
2. Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
3. Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

1. Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
2. Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
3. Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

• в угол;
• в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
• в стык;
• внахлест.

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

• горизонтальные;
• нижние;
• вертикальные;
• потолочные.

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

Особенности сварки труб

Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:

1. Режимы настройки аппарата:

• сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
• чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.

1. Сварка труб малого диаметра (до 10 см):

• изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
• при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
• горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
• детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.

1. Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:

• скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
• самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
• при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.

1. Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:

• вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
• горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.

Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.

В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.

Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.

Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:

Дуговая сварка: Возможные дефекты и как их устранить? Инструкция +Фото и

Существует несколько видов монтажа труб один из них сварка ручной дуговой сваркой.

Метод называется дуговым, потому что при контакте электрода с металлической трубой, электрический ток создает дугу, которая исключает попадание в зону плавления металла газа.

При высокой температуре, металл на электроде начинает плавиться и капать в соединительный шов, постепенно заполняя его. Образуется высокопрочную герметичную стыковку элементов.

Принцип работы

Дуговая сварка в своем большинстве используется для создания трубопровода, в котором толщина стенок труб от 3 мм и номинальным сечением от 80 мм.

Температура плавления иногда достигает 3500 градусов по Цельсию.
Для достижения качественного соединения приходится заполнять стык расплавленным металлом и вдоль и поперек. Количество слоев напрямую связано с толщиной стенок изделия.

Какого качества будет выполнено соединение, влияет не только сварочный аппарат, в первую очередь это зависит от правильного выбора и подготовки электродов.

• С целлюлозной пленкой – для труб с большим сечением
• Рутиловое покрытие – для угловых и коротких прихватывающих швов
• Целлюлозно – рутиловый – для сложной сварки.

Так же для осуществления дуговой сварки труб понадобится трансформатор – выпрямитель или инвертор, для создания постоянного тока.

Хорошо если сварочный агрегат оснащен несколькими режимами работы(с разного вида электродами)

Нюансы дуговой сварки

• Аппарат следует включать, только тогда, когда электрод коснулся изделия
• Важно следить за размером образующейся электрической дуги.
• Сварка производится плавными движениями, что гарантирует равномерное заполнение шва расплавленным металлом
• Плавные движения из стороны в сторону контролируют толщину соединения
• Изделия с большим сечением и толстыми стенками свариваются с внутренней стороны и внешней.

Работа сваркой

Перед тем, как приступить к работе, необходима подготовка:

1. Очистить и обезжирить места соединений
2. Трубы устанавливаются ровно и плотно, зазоры и перекосы недопустимы.
3. На сварочный аппарат устанавливается требуемый режим и электрод
4. Трубу заземляются
5. Металлические трубы тяжелые, поэтому для хорошей фиксации положения изделий, можно сделать несколько прихваток по окружности.

Как сварить неповоротный вертикальный стык

Сварной шов делается короткой дугой в два захода. Сечение трубы визуально делится на две равные части, а те в свою очередь на три основных положения

1. Потолочная позиция с 1 по 3
2. Вертикальная позиция с 4 по 8
3. Нижняя позиция с 9 по 11

Процесс заполнения шва всегда начинается с потолочной позиции.
Дина дуги определяется по формуле Imin=0/5dэ мм (dэ – длина электрода)

Заканчивается заполнения разъема в нижнем положении.

Начинать соединение следует отступив 1 – 2 см от вертикальной осевой. Место соединения швов (замок) может составлять от 2 до 4 см, зависит от сечения трубы.

Сварка производится под определенным углом. Потолочное положение делается углом назад (позиция 1-2), после переходит в позицию (3-7) углом вперед, следом образуется прямой сварочный угол и завершается шов углом назад (позиция 9-11)

Соединение второго участка делается аналогичным образом. Перед началом варки детали следует очистить.

Для сварки замка используются электроды диаметром 3 мм.

Положение электрода	Сила тока (А)
потолочное	80-95
вертикальное	75-90
нижнее	85-100

Как сделать шов

Качественный корневой шов образуется при помощи постоянной подачи электрода в стык. В результате внутреннего проплавления труб образуется маленькое окошко, она называется технологическое окно.

Это начало корневого шва. Постепенно металл накапывается в стык деталей. С обратной стороны образуется большой валик. В этом месте чаще всего возникают поры, так как валик долго остывает и успевает вступить в контакт с атмосферой.

Заполнение стыков у труб, где толщина стенок превышает 8 мм, получается неравномерным. В подавляющем большинстве недотягивает нижнее положение. Для устранения это дефекта, требуется в верхней части стыка еще раз «накидать» металл (наплавить валик).

Важно. После последнего прохода допускается не заполнение шва максимум на 2мм.

Сварка облицовочного шва

Облицовочное соединение образуется в результате однократного прохода электродом в одном направлении или нескольких проходов.

Предпоследний проход следует завершить так, чтобы зазор между трубами остался незаполненным на 0.5-2мм, а металл по краям шва выходил за стык на половину ширины электрода.

Рекомендация. Монтаж труб с толщиной стенок меньше 6 мм и сечением до 15 см следует выполнять при постоянном однозначном напряжении, максимально подходит показатель для потолочного положения. Когда осуществляется изменение на вертикальное положение, используется прерывистая накидка металла.

Те же самые манипуляции проделывают, когда источник питания расположен далеко от места монтажа.

Как производятся «мазки» электродом

Металл накапывается всегда в одном направлении. Электрод прикладывается к одной кромке, доводится до противоположной, производится кратковременный обрыв дуги (шлак не должен успеть остыть).

• — начало дуги, — конец дуги, — — — отсутствие дуги

Если толщина труб большая, то начало и обрыв делаются в одной точке.

Важно. Начало дуги запрещено совмещать с точкой, в которой был произведен только что обрыв

• — начало дуги, — обрыв дуги

Метод сварки неповоротного горизонтального стыка

Монтаж металлических элементов осуществляется электродом толщиной 3 мм.

Угол наклона электрода 80-90 градусов.

Сила тока для варки выбирается в соответствии с толщиной стенок изделия, шириной и глубиной зазора.

«Угол вперед» — дает максимальное плавление

«Угол назад» — минимальный уровень плавления.

К сведению. Если уровень плавления недостаточный, длина дуги создается короткой. Если плавление нормальное – дуга среднего размера.

1. Корневой шов следует делать в месте с минимальным расплавлением соединения.
2. Во втором проходе металл накидывают так, чтобы расплавить корневой шов и оба края изделия. Должен образоваться валик нормальной формы.
3. Третий проход рекомендуется осуществлять при повышенном режиме под «углом назад» или прямым. Расплавленный металл надо накапать выпуклым валиком. Электрод должен двигаться по маршруту, совпадающему с краем предыдущего прохода.
4. Четвертый проход создается в режиме третьего валика. Электрод имеет прямой или почти прямой угол. Скорость плавления держат такой, чтобы одновременно плавились верхняя кромка разделки, второй валик и вершина третьего.

Замок. Металл накидываю с равномерным расширением шва в начале и с плавным сужением в конце, уровень наплыва на основной шов 2-3 см.

Рекомендация. Дуговая сварка в много проходов делается по спирали, это поможет сократить количество замков.

Для выполнения лицевого слоя размер электродов берется такой же, как и для заполнения стыка. Максимально допустимый диаметр электрода для лицевого слоя 4 мм. Металл накладывается на большой скорости, для образования узкого и плоского шва.

После завершения работ. Производится отшлифовка шва до одного уровня с трубой + по 2 см с каждой стороны, чтобы не осталось неровностей и шлака.

В результате шлифовки может выявиться погрешность, такая как пора.

В таком случае, место с дефектом следует вычистить до зазора и снова заварить, затем опять отшлифовать.

Шлифовка осуществляется в одном направлении от трубы к шву, это поможет избежать «подрезов».

Ошибки при дуговой сварке

1. Плохо просушены электроды
2. Когда производится замена электрода, не сделана защита в месте прерывания сварного шва.
3. Плохо очищенные поверхности соединяемых деталей
4. Сквозняк в трубопроводе.

О четвертом пункте чуть подробнее.

Бывает образовывается пора. Зачистили, закидали, отшлифовали и опять пора. И так может повторяться несколько раз. Такое может происходить из-за наличия «гуляющего» воздуха в трубе. Чтобы купировать доступ атмосферы, следует просто закрыть свободные отверстия соединяемых труб.

Особенности сварки при минусовых температурах

Сталь при варке в минусовые температуры становится хрупкой. Возможно образование таких повреждений, как горячие трещины, термическое разрушение и т.п.

Чтобы подобных проблем не возникло, следует:

1. Детали трубопровода соединить с максимально плотным прилеганием
2. Разогреть металл до светло – красного оттенка
3. Увеличить силу тока до 20%

Техника безопасности при ручной дуговой сварке

• Рабочее место следует оградить
• Горючие и легковоспламеняющиеся материалы должны находиться как минимум на расстоянии 10 метров от места выполнения сварочных работ
• Обязательно наличие спецодежды
• Сварка осуществляется в специальных рукавицах
• Недопустимо выполнение работы без маски, она должна быть без каких либо повреждений
• Рядом с местом сварки должно находиться средство для пожаротушения
• Рабочая зона должна хорошо освещаться.

Ручная дуговая сварка труб

Стальные трубы, выпускаемые промышленностью, имеют различные диаметры. Наиболее распространены диаметры от 15мм (применяются для прокладки водопровода в помещениях) до 1200-1500мм (применяются в магистральных трубопроводах). Основной способ соединения труб диаметром 15-32 мм – газосварка, с использованием ацетиленовой горелки и сварочной проволоки. Для больших диаметров труб 40-1200 мм применяется электросварка или ручная дуговая сварка. Иногда этот способ сварки применяется и для труб малых диаметров. Чем опытней сварщик, тем лучше, ему обязательно необходимо иметь диплом – аттестат, или диплом НАКС.

Подготовка труб к сварке

Подготовка труб или их фасонных частей это — правка концов, очистка кромок от грязи и ржавчины. Трубопрокатные заводы и заводы трубных заготовок выпускают трубы и изделия (толщина стенок св.3 мм) с готовыми кромками, изготовленными под углом около 30°. Если этой фаски нет, то её необходимо снять резаком или шлифмашиной.

При сборке трубопровода под электросварку кромки соединяемых труб или изделий совмещают, оставляя зазор (например, толщина стенок 8 мм – зазор 2 мм). Когда поверхность труб совпадает, то ось трубопровода не нарушается. После этого будущие стыки прихватывают одиночными швами небольшой длины равномерно в трех точках окружности трубы. Прихватывать нужно тем же электродом, которым будут производить сваривание стыков.

В любом необходимо удлинять плеть, стараясь обеспечить сварочное соединение труб и фасонных частей возможностью проведения поворотного стыка.

Электроды для дуговой сварки

Электроды, применяемые для сварки труб, различают по назначению — для стали, чугуна или других металлов, типу покрытия — основное, рутиловое и др., по химическому составу металла стержня и покрытия, характеру шлака, свойствам металла и способу нанесения покрытия. По используемому для сварки постоянному или переменному току.

Стабильное горение дуги и формирование хорошего шва, спокойное, без брызг и выстрелов, равномерное расплавление стержня и покрытия, легкая отделяемость шлака – это основные требования к электродам. Производители должны обеспечивать сохранение технологических свойств электродов в течение времени их хранения. Популярная у сварщиков просушка электродов в тепле не поможет некачественным электродам.

Диаметр применяемых электродов увеличивается с диаметров свариваемых труб, обычный диаметр от 3 до 5 мм.

Сварка стыков труб

Ручная дуговая сварка труб бывает одно или многослойной, одно или двухсторонней. Сварка поворотных и неповоротных стыков труб при толщине стенок до 6 мм выполняется в два слоя, при толщине стенок от 6 до 12 мм необходимо три слоя, при толщине стенок от 12мм и более сварка ведется в четыре слоя. Первый слой сварки — самый ответственный. Наложение этого слоя делает самый опытный сварщик в бригаде. Нужно расплавить кромки труб и проверять, на наличие трещин. Эти участки необходимо выплавить и снова сварить.

Начало и конец каждого из слоя сварки каждый раз смещаются на 20—30 мм по отношению к нижним слоям. После выполнения каждого слоя производится очистка его от шлака и брызг. Каждый последующий слой ведется в направлении, которое противоположно направлению выполнения шва предыдущего слоя. Последний шов делается ровнее, его поверхность переходит к поверхности трубы. Положение электрода в пространстве подразделяет швы на такие типы как нижние, вертикальные, горизонтальные и потолочные. Нижний шов, самый удобный для качественной сварки, находится под электродом, а сварка делается сверху.

Горизонтальный шов идет по окружности трубы, которая установлена вертикально.

Обучающее видео по дуговой сварке

Вертикальный шов производится сбоку трубы. Потолочный шов — самый трудный выполняют над головой сварщика. Если плеть лежит в траншее и отсутствует возможность заварить неповоротный стык снизу потолочным швом, выполняют «операционный шов». Сверху трубы вырезается люк, достаточный для проникновения руки сварщика с держаком и визуального контроля.

Сварка нижней части стыка производится изнутри трубы, затем заваривается люк. Качество сварки контролируется постоянно. Осмотру подлежат все сварные швы. Стык не должен иметь трещин, незаваренных кратеров, пор, наплывов и подрезов, подтеков металла внутри трубы.

Не следует ни на минуту забывать, что ручная дуговая сварка труб относится к работам с повышенной опасностью, что разработан и сформулирован в материалах по инструктажу по ТБ ряд требований, выполнение которых обязательно.

Источник https://vt-metall.ru/articles/405-dugovaya-svarka-trub

Источник https://tutsvarka.ru/vidy/ruchnaya-dugovaya

Источник https://moneyinvestnews.ru/tehnologiya-svarki-truboprovodov-ruchnaya-dugovaya-svarka/