Как варить трубопровод ручной дуговой сваркой

Сварка различных труб ручной дуговой сваркой заключается в образовании в точке приложения электрода к поверхности трубы высокотемпературной электрической дуги. Под её действием металл электрода расплавляется до жидкого состояния и каплями стекает вниз в точку соединения двух элементов трубопровода, металлическая поверхность которых также расплавляется до полужидкого состояния. Попавшие на стык металлические капли, застывая, соединяют между собой детали и герметизирует шов. Шлак, содержащийся в электроде, всплывает наверх сварочного расплава до момента застывания последнего.

Популярность дугового сваривания определяется именно своей технологической простотой, а также высокой прочностью и герметичностью получаемых швов.

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.

Еще раз подчеркнём: качество сварочных работ определяет не конкретная модель сварочного аппарата, а электрод необходимого диаметра и правильно выставленные сила и напряжение тока.

4.Как варить трубы электросваркой покрытым электродом.

1.Режимы:

• Род и полярность тока зависит от толщины стенки трубы, марки стали и марки покрытого электрода.
• Сварочный ток определяется толщиной электрода. Чтобы его рассчитать, надо диаметр электрода умножить на (30-40). Полученное число будет равняться сварочному току в амперах.
• Напряжение на дуге определяется ее дугой. Оптимальная длина дуги находится в диапазоне от половины диаметра электрода до полного диаметра электрода плюс 1.
• Скорость сварки сварщик выбирает в зависимости от геометрических размеров шва.

Сейчас в сети Интернет можно найти таблицы зависимостей всех перечисленных величин. Кроме того, там можно найти множество обучающих материалов, в которых подробно освещена электросварка труб: видео, инструкции, рекомендации.

2.Сборка стыков труб малого диаметра (до 100 мм) при толщине стенки от 2 до 10 мм из низкоуглеродистых сталей:

• Cтыки собирают в приспособлениях и прихватывают в одной или двух точках. Если точек прихвата две, то они располагаются симметрично.
• Стыки, скрепленные одной прихваткой, обваривают сразу, начиная со стороны, противоположной прихватке;
• Если толщина стенки меньше 3 мм, прихватку выполняют электродом диаметром не более 2,5 мм;
• Стыки изделия с толщиной стенки более 4 мм сваривают не менее, чем в два слоя – корневым швом и облицовочным валиком.
• При сварке деталей диаметром от 30 до 83 мм вертикальный стык сваривается участками по ¾ периметра;
• Каждый последующий валик горизонтального стыка укладывается в противоположном направлении;
• «замковые» участки последующих валиков смещают относительно предыдущих швов.

3.Поворотные стыки:

• При сварке стыков во вращателях скорость вращения изделия должна равняться скорости сварки.
• Положение сварочной ванны, наиболее удобное для формирования шва, находится не в самой верхней точке стыка, а в точке, отстоящей от вертикали на 30-35 градусов в сторону, противоположную вращению.
• Если применение вращателей нецелесообразно или их нет, свариваемые стыки надо поворачивать на углы 60-110 градусов. Благодаря этому, шов формируется в самом удобном, нижнем положении.
• трубы с поворотом на 180 градусов сваривают в три приема:

1. сначала в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу одни или двумя слоями;
2. затем переворачивают трубу на 180 градусов и сваривают оставшуюся часть стыка на всю толщину;
3. затем трубу еще раз поворачивают на 180 градусов и проваривают оставшуюся разделку.

Сварка неповоротных стыков:

• Вертикальные неповоротные стыки варятся в два приема. Периметр стыка условно делится вертикальной осевой линией на два участка. Каждый из них имеет три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали.

Нижним положением – участок, занимающий тоже примерно 20 градусов от верхней точки детали. Между этими положениями располагается горизонтальное положение. Сварка начинается с потолочного положения и заканчивается нижним (т. е. ведется с крайней нижней точки детали к крайней верхней).

Каждый участок варится короткой дугой, равной половине диаметра электрода. Перекрытие швов (замок) зависит от диаметра детали и может составлять от 20 до 40 мм. Начинать сварку надо «углом назад», а заканчивать «углом вперед».

• Горизонтальные неповоротные стыки варятся «углом назад». Наклон электрода относительно вертикальной оси должен составлять 80-90 градусов. Варить надо средней дугой.

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.

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.

Читать также: Станок для стяжки пружин стоек авто

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.

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.

Режимы и ГОСТы

Обыкновенный универсальный аппарат для сварки дугой ручного типа может обеспечивать различные виды режимов его функционирования.

Данная функция позволяет обеспечить контролируемость некоторых параметров. На корпусе любого аппарата выполняется соответствующая маркировка, классификация, по которой можно произвести выбор необходимого режима.

Качество соединения при выполнении дуговой сварки ручного типа во многом зависит от правильно подобранного режима ее работы.

Так, на выбор режима оказывают влияние диаметр используемого электрода, выбранный параметр тока, а также показатели напряжения непосредственно на дуге.

Кроме этого, во многом он зависит и от марки самого материала.

Для дуговой сварки можно самостоятельно произвести расчет режима ее работы, для чего следует взять толщину материала и габариты используемого электрода и варить им.

Для того чтобы при выполнении соединения дуговой сваркой шов был высокого качества, необходимо изучить соответствующий ГОСТ.

Данный ГОСТ указывает, главным образом, на те параметры, которые необходимо соблюдать для выполнения соответствующей работы качественным образом.

Он регламентирует размеры соединений, особенности конструктивных элементов, типы и марки материалов, которые следует использовать в процессе работы.

Аппарат для дуговой сварки должен в полной мере обеспечивать выполнение ГОСТ. Следует отметить и то, что выбор режима работы для дуговой сварки также следует делать, исходя из рекомендованных нормативов.

Различные виды нормативов при их строгом соблюдении дают возможность производить работу максимально качественно.

Следует отметить и то, что дуговая сварка ручного типа может быть использована для работы с самыми разными видами металлов, для каждого из которых в отдельности подбираются только свои параметры выполнения соединения.

Ниже размещено видео с обучающим курсом об ошибках начинающего сварщика.

Овладеть азами такой сварки ручного типа должен каждый уважающий себя домашний мастер. Это даст возможность ему выполнять огромное количество всевозможной работы по дому самостоятельно.

По своей сути технология выполнения самых разных операций на аппарате для дуговой сварки относительно простая и не требует каких-то профессиональных навыков и знаний.

Если подходить к делу ответственно и хорошо изучить видео уроки для начинающих в нашей статье, то научиться пользоваться сваркой данного типа можно достаточно быстро.

Различные техники выполнения дуговой сварки

Сварку трубопроводов можно выполнять несколькими технологическими способами:

Сварка с поворотом стыка

Сначала делаются три прихватки на 4, 8 и 12 часов. Затем выполняются два основных шва примерно с 1 до 5 часов и с 11 до 7 часов. После этого труба поворачивается на 90 градусов и наносятся завершающие швы, которые полностью герметизируют соединение двух швов.

Для предотвращения прожогов рекомендуется использовать для первого слоя 4-миллиметровый электрод марок СМ-11, ВСЦ-1 или УОНИ-11/45(55), а для создания электрической дуги выставить силу тока в 130 А (±10 А). Для выполнения второго и третьего слоёв необходимо взять 5-6-миллиметровые электроды, а силу тока следует увеличить до 200-250 А.

Сварка без поворота стыка

Данная технология применяется при работе со стационарными трубопроводами, которые невозможно двигать. Первый слой выполняется снизу-вверх, а вторые и третьи можно выполнять как сверху-вниз, так и снизу-вверх.

Сварку труднодоступных мест, например, части трубопровода, прижатой к бетонной подушке или к кирпичной стене, необходимо производить через врезку – технологическое отверстие сверху трубы. Когда сварочные работы завершены, технологическое отверстие также заваривается.

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.

Выбор электродов

Соединение сегментов стальных трубопроводов должно вестись при помощи качественных расходных элементов, иначе вряд ли удастся достичь хорошего результата.

Например, если речь идет о выборе электродов, то лучшими считаются следующие модели:

• АНО-21, АНО-24 и МР-3. Функционируют на переменных токах. Допускается работа даже при мокрой обмазке. Стоимость изделий невысока, что объясняет их востребованность в быту, они идеально подходят для того, чтобы соединить конструктивные элементы ворот, теплиц и других конструкций небольшой массы, не испытывающих высоких нагрузок. Работа с трубопроводами, транспортировка среды в которых ведется под значительным давлением, не допускается.
• УОНИ. Качество сердечников заслуживает лестных отзывов даже со стороны профессиональных сварщиков, но они имеют минус – работа не может вестись с высокой скоростью. Необходимо постоянно следить за стабильностью дуги, шов наплавляется постепенно, так что у работника должен иметься определенный опыт взаимодействия с классическими электродами АНО и МР.
• Отлично для металлических труб подходят электроды LB-52U. Это японская разработка. Именно ей отдают предпочтение при реализации крупных проектов. Они формируют ровную и стабильную дугу, получаемый шов сочетает в себе прочность и эстетичность. Минус – довольно высокая стоимость, но подходят они и специалистам, и новичкам.

Читать также: Перосъемная машина своими руками чертеж

Посмотрите видео по теме, какие электроды использовать для сварки труб:

Основные методы

Соединение может выполняться одним из следующих способов:

1. Встык, когда соединяемые трубы размещаются друг напротив друга. Наиболее распространенный вариант, отличающийся относительной простотой реализации. Впрочем, и он характеризуется определенными сложностями. Первый момент – работу лучше вести снизу. Второй момент – необходимо тщательно проваривать металл, чтобы глубина провара соответствовала толщине стенки.
2. Внахлест. Данный метод ориентирован на соединение элементов, изначально различающихся по диаметру, либо сегментов, один из которых развальцован, то есть его диаметр увеличен намеренно, методом механического воздействия.
3. Тавровое соединение выполняется под 90-градусным углом.
4. Угловое соединение предполагает, что угол между соединяемыми отрезками менее 90 градусов.

Полезные рекомендации

Перед тем, как варить трубы электросваркой, стоит запомнить ряд советов, следование которым упростит процесс, а также улучшить качество конечного результата:

• Если соединение осуществляется стыковым или тавровым методом, то лучше всего показывают себя электроды, диаметр которых варьируется от 2 до 3 миллиметров.
• Рекомендуемая сила тока – от 80 до 100 ампер, исключение составляет только сварка внахлест, когда ее рекомендуется увеличить до 120 ампер.
• При заполнении сварочного шва нужно ориентироваться на то, чтобы подъем металла над плоскостью элемента достигал 2-3 миллиметров.
• Если труба имеет в сечении не привычные овалы или круги, а профили, то есть прямоугольники и квадраты, то используется точечный способ ее соединения.

Суть его состоит в том, что изначально нужно сварить небольшой участок с одной из сторон. Далее – аналогичный участок на противоположной стороне, после – на оставшихся двух плоскостях. Только после этого труба сваривается окончательно.

Данный подход дает возможность исключить вероятность коробления изделия при повышении температуры, его геометрия остается стабильной.

Подготовительные операции

Окончательное качество стыковки зависит не только от профессионализма сварщика и использования “правильных” электродов, но и от того, насколько грамотно выполнена предварительная подготовка.

Заключается она в следующих операциях:

• Проверка соответствия геометрии соединяемых элементов выбранной технологии. Необходимо помнить, что толщина стенок должна быть идентичной, иначе не удастся полноценно проварить толстостенную трубу, а в случае работы с тонкостенным изделием, наоборот, увеличивается риск сквозного прожога.
• Не допускается наличие дефектов на свариваемых изделиях, будь то трещины, заломы или деформации. В процессе температурного расширения они могут превратиться в участки полного разрушения конструкции.
• Не допускаются геометрические отклонения среза. Его угол должен составлять 90 градусов, иначе сварочный шов окажется недостаточно прочным, возникнут проблемы с его формированием, что будет представлять угрозу разрушения всей конструкции.
• Кромки соединяемых труб необходимо зачистить до появления блестящей металлической поверхности, для чего применяется грубая наждачная бумага или специальная щетка. Минимальная протяженность зачищаемого участка – сантиметр от кромки.
• Удаляются жировые и другие загрязнения, следы краски и проявления коррозии. Наиболее эффективное средство удаления – химический растворитель.

В этом видео показывается, как подготовить кромки трубы под просвет с помощью болгарки:

Особенности процесса

Технология сварки труб предполагает следование следующим правилам:

• Шов должен быть беспрерывным, то есть заканчиваться в точке своего начала. Отрывы электрода от поверхности не допускается. Выполнить правило невозможно, если диаметр трубы слишком велик. В такой ситуации используется многослойная сварка. Число слоев нужно соотносить с толщиной стенок.

2 слоя соответствуют толщине менее 6 миллиметров, 3 – от 6 до 12, 4 – более 12. Перед нанесением последующих слоев нужно убедиться, что первый полностью остыл.

• Перед тем, как сварить две трубы, их нужно зафиксировать. Прихватка упростит работу, исключит поперечные и продольные перемещения, позволит сформировать ровный и прочный шов без лишних усилий.
• При толщине стенки трубы более 4 миллиметров допускается формирование коренного шва, основная особенность которого – заполнение области между соседними кромками на полную глубину. Альтернатива коренному шву – валковый аналог, который идентифицируется по 3-миллиметровому валику сверху шва.
• Проверка качества шва. Он простукивается молотком, что позволяет удалить включения шлака. После этого проводится визуальный осмотр, не допускаются трещины, участки с недостаточным проваром, сколы, выемки, прожоги.

Если по трубам будет транспортироваться жидкость или другая среда, находящаяся под давлением, то проводится тестовый запуск, позволяющий определить герметичность.

Особенности сварки трубопровода и требования ГОСТ

При сварке трубопровода следует использовать защитную маску

Сварка – это процесс соединения металлических предметов или сплавов между собой. Это самый удобный и дешевый способ соединения, работа выполняется достаточно быстро и просто. Нормы, по которым должна производиться сварка разных элементов, регламентируются в нормативных документах ГОСТ и СНиП. В зависимости от используемой энергии разделяют термическую термомеханическую сварку и под давлением. Для сварки трубопровода больше всего подходит сварка с использованием тепловой энергии, т. е. термическая.

Виды работ по сварке трубопроводов

Трубопроводы в зависимости от их предназначения бывают разных размеров и из различных материалов. Для строительства трубопровода обычно используют термическую сварку как самый дешевый и доступный вариант соединения элементов конструкции между собой. Термическая сварка может быть газовая, дуговая или плазменная. Чаще всего для сварки трубопровода применяют дуговую сварку покрытыми электродами, которую регламентирует СНиП III -Г.9-62.

При сварке трубопровода следует соблюдать правила техники безопасности

Для того чтобы провести сварочные работы, необходим сварочный аппарат и электроды к нему.

Электрод представляет собой стержень из металла, на который нанесен специальный состав.

В зависимости от вида покрытия электроды используются для разных работ:

• Из целлюлозы — для сварки больших труб;
• Покрытие из рутила применяется для тонких сварных швов на небольших изделиях, и чтобы придавать эстетичный внешний вид сварным соединениям;
• С рутилом и кислотой обеспечивает более упрощенное снятие шлаковой корки;
• Покрытие с рутилом и целлюлозой очень прочное и может выполняться при вертикальной сварке;
• Основное – позволяет делать сварочные швы вязкими, что обеспечивает долговечность и надежность такого крепления, например, на трубах с толстыми стенками.

В ГОСТе прописано несколько типов сварных соединений. Внахлест – один элемент накладывается поверх другого и соединяется. Встык – два элемента соединяются торцами друг к другу, сварка происходит с одной или двух сторон. Тавровые – одна деталь приваривается к другой перпендикулярно, и шов приваривают либо с одной стороны, либо с обеих. Угловые – детали соединяются под прямым или другим углом.

Проверка стыковки труб по ГОСТу

Трубы в трубопроводе должны быть сварены встык, причем если трубы толстостенные, то нужно делать два шва – внутренний и наружный.

Положения швов, на которых могут проводиться сварочные работы, могут быть вертикальными и горизонтальными, нижними и потолочными.

Если нужно выполнять поворотную сварку, а это именно то, что следует делать при соединении стыков труб, то лучше отдать предпочтение нижнему положению. Прежде чем начать работу, необходимо проверить трубы и остальные детали, чтобы их категория и другие параметры соответствовали ГОСТу.

Перед началом сварки трубопровода следует ознакомиться с рекомендациями специалистов и посмотреть обучающее видео

Проверке подлежат:

• Сертификаты и маркировка труб;
• Поверхность металла: она должна быть ровная, без каких-либо дефектов;
• Содержание углерода в металле – этот параметр позволяет подобрать оптимальный вид сварки;
• Параметры размеров деталей: длину, толщину, диаметр, кривизну, овальность.

ГОСТ 16037-80 регулирует параметры кромки труб и деталей. Стыки подготавливаются с помощью механической или термической обработки. Первая проводится труборезом, фаскорезом, торцевателем или шлифмашинкой. Для второй используют газокислородную, воздушно-дуговую или пламенную резку.

Основные дефекты сварных соединений

Дефекты после сварочных работ возникают при неправильной технологии ведения сварки, ненадлежащей подготовке и проверке материалов и несоответствии стандартам.

ГОСТ 30242-97 классифицирует возможные дефекты при сварке на следующие виды:

1. Твердые включения. Могут быть из металла, шлака, оксида или флиса.
2. Трещины. Подразделяются на поперечные, продольные и радиальные. Могут возникать как на сварном шве, так и на самом изделии. Могут быть единичными и множественными. Снизить вероятность возникновения трещин помогает предварительный прогрев заготовок при высоких температурах и медленное остывание металла после сварки.
3. Полости. Они расположены на сварном шве цепочкой или скоплением. Обычно их образование вызвано выделением газа или усадкой при затвердевании.
4. Неправильная форма шва. На шве возможно образование подрезов, канавок, прожогов, натеков и наплавов.
5. Несплавленные и непроваренные участки.

Прочие дефекты – это повреждение металла, брызги и задиры.

Точная технология и меры безопасности

Сварочные работы можно разделить на следующие этапы: подготовка труб и других элементов к сварке, сборка конструкции и прихватка, сварка, проверка на дефекты. Перед началом сварки необходимо тщательно очистить трубы от загрязнений и обезжирить, причем область возле кромок должна быть вычищена до металлического блеска. Нужно сверить размеры элементов, которые стыкуются, иначе есть вероятность образования дефектов.

Электродуговая сварка труб проводится беспрерывно, т. е. начинается в одной точке, там же и заканчивается. Если диаметр труб большой, требуется многослойная сварка: чем больше толщина стенки, тем больше должно быть слоев металла. Чтобы удобно и качественно провести сварные работы, нужно собрать всю конструкцию трубопровода и закрепить, чтобы отдельные элементы были зафиксированы и не двигались. Затем проводится стыковая прихватка – точечная сварка на стыках.

После сварки нельзя руками прикасаться ко шву

Когда конструкция собрана, можно начинать варить. Полярность и род тока следует выбирать исходя из толщины стенки трубы и марки металла. Сварочный ток измеряется в амперах и должен быть равен диаметру электрода, помноженному на 30. А скорость сварки выбирается в зависимости от размерных параметров шва.

Если нужно провести многослойную варку, то каждый последующий шов варится в противоположном направлении, чем предыдущий. При необходимости проводят сварку швеллеров.

В завершении нужно обстучать шов молотком и убрать шлак. Потом осмотреть стыки на предмет дефектов. Если есть такая возможность, то нужно пустить по трубам воду или газ, смотря для чего трубопровод прокладывается, и проверить на наличие протечек. Иногда применяют рентген, чтобы своевременно выявить мелкие дефекты и устранить их.

Все сварочные работы необходимо выполнять при соблюдении техники безопасности:

• Изолировать все электрические детали;
• Заземлить источники питания и оборудование;
• Работать в спецодежде и рукавицах, причем важно, чтобы они были сухими;
• На ноги желательно надеть резиновую обувь или подложить резиновый коврик;
• На голову надеть специальный защитный щиток, защищающий лицо и глаза от ожогов.

При строительстве трубопроводов различного назначения главное – это надежность конструкции и правильная стыковка.

Сварка является самым оптимальным вариантом для возведения конструкции, она способна сделать трубопровод надежным и долговечным. Но ненадлежащее выполнение сварочных работ может привести к протечке и, соответственно, к экономическим убыткам. Поэтому важно соблюдать требования нормативных документов, регламентирующих подготовку к работе, состояние элементов конструкции и саму сварку.

ГОСТ 16037-80 на сварные соединения ручной дуговой сваркой

Ручная дуговая сварка труб остается одним из самых распространенных способов монтажа трубопроводных систем, являющихся как самостоятельными транспортно-распределительными сетями, так и компонентами технологического оборудования. Высокое качество стыков трубопроводных комплексов — это залог их безопасного функционирования.

Способы сварки, типы стыков, геометрические параметры и типовые размеры, а также способы разделки кромок — все это регламентировано в ГОСТ 16037-80 ручная дуговая сварка соединения сварные. Строгое соблюдение требований стандарта при проектировании, формировании технологического процесса и выполнении сварки стальных трубопроводов обеспечивает должный уровень качества.

Условные обозначения соединений

В стандарте описаны три типа сварных соединений трубопроводов:

• стыковые, обозначаются литерой С
• угловые, литерой У
• нахлесточные, обозначаются литерой Н.

Внутри каждого типа актуальный стандарт детализирует множество подтипов в зависимости от:

• вида сварного шва;
• числа сторон проварки;
• конфигурации подкладки;
• ее съемности;
• без скоса, со скосом одной или двух кромок;
• формы сечения кромок
• формы сечения шовного материала
• способа сварки;
• толщины стенок;
• диаметра трубы.

Пример обозначения типа С13.

В условное обозначение, кроме типа, входит признак замкнутости линии, способ сварки, параметры катета и вспомогательные символы. В соответствии с ГОСТ 16037 80 используется сварка аргоном, под флюсом и газом. Работа в атмосфере защитных газов может выполняться как плавким, так и неплавким электродом. Обычно трубы выполняют из углеродистой стали. Для работы в агрессивных средах применяют нержавеющие сплавы. Реже используются сплавы цветных металлов.

Конструктивные элементы и размеры кромок заготовок и шва

Сварка труб ГОСТ 16037-80 подразумевает следующие основные элементы:

• s: толщина заготовки;
• b: расстояние между кромками заготовок;
• e: ширина шва;
• g: его выпуклость;
• а –общая толщина шва;
• с -притупление кромки;
• В –глубина нахлеста;
• K — катет углового шва;
• Dn – общий диаметр трубы;
• f – размер фланцевой фаски.

[stextbox ряда швов актуальными являются только часть указанных параметров. Значения размеров приведены в стандарте в зависимости от метода трубной сварки, регламентируемой ГОСТ.[/stextbox]

Типы сварных швов

Стыковые швы используются при сварке кольцевых стыков труб в соответствии с ГОСТ. Такие соединения обозначаются С1-С53

Они выполняются одно- и двухсторонними, с прямолинейным и закругленным скосом кромок и с расточкой.

В односторонних швах может быть предусмотрена съемная или остающаяся подкладка, а также расплавляемая вставка.

Соединения секторов на повороте трубопровода выполняется со скосом кромок и обозначаются С54-С55.

Соединения фланца и трубопровода обозначается как С56

Пример обозначения углового соединения типа У2.

Угловые швы обозначаются У5-У21, нахлесточные Н1-Н4

Таблица размеров катета шва

Значения катетов шва в зависимости от типа шва, расстояния между кромками, сварочного метода и размера фланцевой фаски сведены в таблицы для каждого типа отдельно.

Таблица размеров катетов для У21.

Разделка труб под сварку

ГОСТ регулирует виды и характеристики подготовки к сварным работам для различных типов соединений:

• стыковых;
• угловых;
• нахлесточных.

Перед началом сварочных работ необходимо проводить подготовку. В нее входит:

• механическая зачистка, выполняется с целью удаления пыли, следов коррозии, оксидной пленки;
• химическая обработка, для удаления масложировых пятен и окисной пленки;
• разделка кромок.

Разделка проводится с помощью механической обработки кромки. При монтаже трубопроводов она выполняется специальными машинами. Во время ремонтных работ допускается выполнение разделки с помощью угловых шлифмашин.

Разделка кромок выполняется при толщине заготовок от 4 мм.

Для угловых соединений под отводы выполняют скашивание одной или обеих кромок под углом 45 о .

Стыки на трубопроводах подразделяются на поворотные и неповоротные.

Сварка стальных трубопроводов ГОСТ 16037 рекомендует применять по возможности поворотные стыки. Они варятся в наиболее удобном и выгодном нижнем сварочном положении, разделка кромок для него выполняется одинаково по всему периметру стыка.

Неповоротный стык приходится варить во всех сварочных положениях, переходящих одно в другое по мере продвижения по шву вокруг трубы.

Разница между толщиной стенок соединяемых встык труб не должна быть более 10% и не превышать трех миллиметров. При этом ширина зазора должна быть постоянной по всему стыку и находиться в переделах от 2 до 3 мм.

[stextbox того, как начать монтаж, необходимо обработать кромки и околошовную зону на 20-30мм, очистив ее от механических загрязнений, следов коррозии и масложировых пятен.[/stextbox]

Перед основной электродуговой сваркой торцы труб прихватывают друг к другу:

• трубы до 300 мм в диаметре: 4 прихватки;
• свыше 300 мм- равномерно через каждые 200-300 мм.

Трубы с толщиной стенок 12 мм и более проваривают в три приема. На первом этапе формируют корень шва в виде валика с возвышением 1,5-3 мм, равномерно распределенного по длине стыка. Электрод при этом следует вести возвратно-поступательно.

Фаски под сварку

При соединении толстых трубных заготовок сформированный шов следует делать толще, чем сама деталь. Для формирования соединения с заданными геометрическими параметрами требуется выполнить разделку кромок, сняв фаску. После этого электроду будет обеспечен доступ для качественной проварки шва на всю глубину.

Основными параметрами фаски являются:

• Зазор b. расстояние меду заготовками, до 2-3 мм.
• Притупление C. Не скошенная часть кромки. ее оставляют, чтобы снизить вероятность прожога корня шва..
• Угол скоса β. При двусторонней разделке острый угол принимает значения 15-30 о, при односторонней- до 45о.
• Угол разделки α. Тупой угол равен двойному значению угла скоса, обеспечивает должный доступ к корню шва для сварочного оборудования.

Параметры фаски.

Если значение притупления невелико или его вовсе нет, то прожог предотвращают такими методами, как:

• использование подкладок, препятствующих вытеканию расплавленного металла;
• сварка на флюсовой подушке;
• предварительное подваривание;
• выполнение замка.

Технологам следует обращать особое внимание на корректный расчет и соблюдение оптимальных значений параметров разделки. Это позволяет снизить трудоемкость, экономно расходовать материалы и сохранять контроль над себестоимостью.

При подготовке стыковых соединений вид фаски зависит от толщины деталей:

• 3-25мм: одностороння фаска;
• 26-60мм: двухсторонняя;

Для угловых устанавливаются следующие границы:

• 3-20мм: одностороння;
• 21-50 мм: двухстороння.

Исходя из геометрической формы профиля поперечного сечения, выделяют такие типы разделки:

• обычный скос, профиль представляет собой трапецию,
• Х-образная, два скоса сделаны навстречу друг другу таким образом, что профиль поперечного сечения двусторонней разделки визуально напоминает очертания буквы Х;
• U-образная, профиль поперечного сечения криволинейный и напоминает очертания буквы U.

ГОСТ на сварку труб рекомендует применять U-образную разделку при больших толщинах заготовок, с целью снизить площадь сечения шва и, следовательно, снизить расход материалов и повысить скорость работы.

Форму разделки выбирают, руководствуясь толщиной труб:

• 3-25мм: Х-образная или V–образная;
• 26-60мм- U–образная;
• более 60 мм- специальные формы.

Они представляют собой:

• уступы;
• сложные криволинейные профили, призванные сохранить доступ электрода к корню шва и понизить площадь поперечного сечения.

Для разделки используются следующие способы:

1. Газовый резак. Характеризуется низкой точностью и недостаточным качеством поверхности. Требует дополнительной обработки механическими способами.
2. Мехобработка. Строгальная или фрезерная обработка дает достаточную чистоту и форму поверхности. Долбежная обработка также требует финишной мехобработки.

При разделке кромок труб большого диаметра используются специальные торцовочные аппараты. Во время ремонтных работ на магистралях отопления разделка часто выполняется вручную шлифмашинами.

Заключение

ГОСТ на сварку трубопроводов – важный регламентирующий документ, устанавливающий условия на подготовку и проведение работ. Он определяет методы сварки, типы соединений, статус разделки и конструктивные параметры для каждого из них. Трубопровод служит не один год. Он также должен выдерживать давление жидкости или газа. Строгое соблюдение требований гост 16037 на сварку трубопроводов необходимо для обеспечения прочности, долговечности и герметичности сварных соединений.

Источник https://izhartezia.ru/montazhnye-raboty/svarochnye-truboprovodov.html

Источник https://kanaliza.ru/truby/osobennosti-svarki-truboprovoda-i-trebovanija-gost

Источник https://svarka.guru/tehnika/detaley/gost-16037-80.html