Но наиболее распространенной остается электродуговая сварка и механическое соединение труб посредством полуавтомата.

Материалы и оборудование для газосварки:

• сварочный аппарат;
• кислородный баллон (поддержание процесса горения при большой температуре);
• ацетилен или другой газ с аналогичными характеристиками (пропан, метан, керосиновые пары);
• сварочный прут (проволока для наполнения шва пластичным металлом);
• флюсы в виде порошка или пасты (для уменьшения образования окислов металла, от нагревания поднимается наверх и образует пленку.

1. Флюс – обязательное условие при варке меди, чугуна и легированной стали. Для углеродистой стали это не обязательно. Состав подбирается под параметры свариваемого металла.
2. Электроды должны соответствовать толщине изделий. Для состыковки стального трубопровода со стенками небольшого диаметра специалисты рекомендуют использовать электроды по 3-4 мм – наиболее ходовые.
3. Подготовку кромок предполагает любой процесс сварки металлических труб. Схема последовательных действий – это очистка торцевых поверхностей и обработка кромок. Для тонкостенных труб до 3,5 мм кромки делать необязательно, а для большой толщины изделий нужны скошенные кромки, поскольку полное прогревание осложнено.
4. Исполнение швов производится слева направо или в обратном порядке, при этом пламя работает на сварном участке шва, присадочный прут смещается за горелкой. Это увеличивает эффективность сварки и снижает расход газа, даже при толщине стенки трубы свыше 5 мм. При левосторонней сварке работают справа налево, перед горелкой смещают присадочный прут. Этот способ дает более эстетичный шов, поэтому применяется для сварки квадратных и тонкостенных труб.
5. Необходима подготовка кромок и получение фасок перед началом сочленения трубопровода. После подготовки торцов отрезки центруют между собой и точечно прихватывают в 3-4 точках по окружности (углам квадратной трубы). «Прихваточная» спайка не должна быть слишком заметной, не поднимаясь высоко над торцами.
6. После проверки горизонтали соединяемых труб и корректирования центровки начинают «обварку» шва. Для первого этапа лучше пользоваться электродами меньшего размера, порядка 3 мм. Фаска должна заполняться расплавленным металлом не на полную глубину, до половины или 2/3 объема. При втором прохождении идет корректировка большим электродом (4 мм).

Первый этап газовой сварки — «прихваточная» спайка

Технология электродуговой сварки

Овладеть навыками электродуговой сварки немного сложнее из-за переменчивости тока. Способ сочленения торцов труб происходит под воздействием электрического разряда, образующего высокотемпературную дугу.

Качество стыков при дуговой сварке труб зависит от многих факторов, включая организацию работ, толщину изделий и марки стали. Также влияют параметры электрического тока, его полярность и длина дуги. Менее важна температура трубы к моменту сварки и амплитуда работы электродами.

Возрастание силы тока ускоряет сварку металлических труб.

При дуговой сварке для повышения качества шва приходится иметь дело с поворотными стыками (с поворотом отрезков вокруг своей оси). Но это не всегда возможно, поэтому в коммуникациях сочетаются неповоротные и потолочные стыки. Особенность неповоротного сочленения – необходимость прохождения шва 2-3 раза:

• корневой слой;
• заполняющий;
• облицовочный.

Переменные характеристики электричества могут работать на пользу процесса сварки. Обратная полярность и уменьшение силы дают качественный разогрев кромки и плавление металла. Подготовка металлических труб к сварке практически не отличается – очищение кромки и образование фаски. Далее технология предполагает основные этапы:

• фиксация сочленяемых труб на сварочном стеллаже;
• стяжка и центровка торцов до получения достаточного для сварки зазора;
• точечная прихваточная сварка;
• получение сплошного равномерного шва.

Сварка неповоротных стыков осуществляются тремя способами:

• ручная (самая трудоемкая);
• полуавтоматическая;
• автоматическая.

Электродуговая сварка имеет свои особенности и считается более сложной, чем газовая

Для прокладки коммуникаций используются промышленные аппараты, следящие за выполнением процесса в автоматическом режиме. Для этого есть пульт управления и сварочная головка на самоходном перемещающемся модуле. При этом сварочная головка во время работы продвигается по окружности металлических изделий, прошедших предварительную центровку, проваривая торцы электродом.

Основная классификация швов

Швы бывают сплошные и прерывистые. На сегодня известно 32 способа получения качественной стыковки труб из разных материалов. На практике отработано 4 разновидности соединения поверхностей:

1. «Тавровое» (напоминает перевернутую букву «Т»).
2. «Нахлесточное» (кромки перекрывают друг друга).
3. «Стыковое» (вокруг общей воображаемой оси).
4. Угловое (под различным углом, не обязательно 90°).

Сварка стальных труб классифицируется по расположению изделий для получения качественного шва:

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

Нижнее – самое удобное расположение сварных деталей, когда возможно, стараются обеспечить данное положение труб для поворотных стыков. Желательно, чтобы сварщик работал с нижним положением, а соединяемые трубы поворачивают для получения однородного шва.

Герметичность шва без излишних наплывов и пустот, которые может обнаружить дефектоскоп, в конечном счете, определяет качество выполняемых работ. Иногда какой-то участок приходится переваривать после оценки качества. Переделывать всегда сложнее, чем добросовестно делать. Поэтому ученикам советуют практиковаться перед выполнением сварки на обрезках трубы подобного формата.

Виды сварных труб, способы производства, преимущества материала

История труб уходит корнями далеко в прошлое, но первое упоминание о стальных трубных изделиях датируется серединой 19 века. Первые стальные трубные изделия изготовляли с помощью сварки.

Этим методом производители пользуются и сегодня, изготовляя половину изделий такого типа от общего производства.

Стальная сварная труба находит применение в большинстве отраслей промышленности, так как достойная замена изделиям из стали, полученным сварным методом, в настоящее время не найдена.

Назначение современных стальных труб сварного типа

Даже быстро развивающиеся технологии не позволяют представить, что когда-то появится подходящая замена стальным трубам, которые используются при строительстве разных строений и конструкций или проведении коммуникационных сетей.

Сварные трубные изделия современного изготовления могут быть как универсального назначения (доставка различной всевозможной рабочей среды потребителю), а могут иметь узкую специализацию (газопроводы и нефтепроводы).

Прокладку коммуникационных сетей над землей и под землей невозможно представить без стальных трубных изделий разного диаметра. Они входят в состав сложнейших технологических устройств, различных приспособлений и механизмов.

Строительные процессы предполагают использование прочных, но легких элементов армирования, в качестве которых используется стальной трубопрокат.

К тому же такие изделия могут выступать в качестве основы при строительстве каркасных конструкций.

Сырье для производства сварных труб

В качестве исходного сырья для изготовления стальных трубных изделий большая часть производителей использует металл. Это могут быть листы стали толщиной не больше 5 сантиметров, или стальная лента, имеющая различную толщину и свернутая в рулоны.

Современная экономика отдает предпочтение трубным изделиям сварного типа, для производства которых использовалась низколегированная или углеродистая сталь. Ее отличительное свойство – содержание углерода в определенном количестве и минимум легирующих веществ.

По количеству углерода определяется тип стали: низкоуглеродистая, среднеуглеродистая и высокоуглеродистая.

Углерод в большом количестве, входящий в состав исходного материала, неоднократно повышает прочностные характеристики сварной трубы при нормальном использовании.

Однако параллельно снижаются эластичные свойства изделий, и возрастает степень их ломкость в холоде.

Следовательно, большое количество углерода делает материал более хрупким при эксплуатации в холоде, что значительно сужает сферу использования готовой продукции.

Сталь, в которой легирующие вещества содержатся в количестве, не превышающем 2,5%, отличается прочностью независимо от эксплуатационных условий. Трубопрокат из такой стали имеет продолжительный срок службы и меньшую массу при одинаковых условиях.

Низколегированная сталь для трубных изделий повышает стоимость готовой продукции, и одновременно увеличивает прочностные характеристики, устойчивость к износу и коррозии.

Если сравнивать аналогичные качества труб сварного типа из углеродистой стали, то высокая стоимость трубопроката из низколегированной стали не имеет особой важности.

Для изготовления нержавеющих трубных элементов используется аналогичная сталь. Это материал устойчив к коррозии, прост в обработке, с небольшой массой и привлекательной поверхностью. Труба из нержавеющей стали может быть холодного или горячего проката. В первом случае стальные листы имеют толщину от 0,4 до 5 миллиметров, во втором – от 2 миллиметров до 5 сантиметров.

Разновидности сварных трубных изделий

Производство сварных труб с продольным прямым швом осуществляется посредством метода сварки мест соединения стальных листов. Другими словами стальной лист или лента сворачиваются, а их края сваривают друг с другом. Швы таких изделий прямые и располагаются по всей длине. На трубах большого диаметра делают два шва, так как в ширину стальные листы имеют ограничения.

Спиралешовные трубы производятся из рулонной листовой стали (прочитайте также: “Изготовление труб из листового металла – что необходимо, чтобы сделать самостоятельно”).

Трубопрокат этого вида имеет одно неоспоримое преимущество – труб могут выпускаться с диаметральным сечением около 2,5 метров с использованием заготовки равной ширины.

Трубопрокат, изготовленный по такой технологии, характеризуется отношением диаметра к толщине стенок более 100.

Спиралешовные трубные изделия производятся с применением более простых механизмов, чем трубы с прямым швом. Однако стоит заметить, что процесс изготовления характеризуется высокой точностью. Спиральный шов имеет еще одно весомое преимущество: при аварийной ситуации не образуется продольная магистральная трещина, которая считается самой опасной деформацией трубопровода.

Следовательно, последствия аварии ликвидировать намного проще. Недостатком спирального шва является его увеличенная длина и, как следствие, дополнительные расходы на сварочные материалы.

Способы изготовления

Труба сварная производится несколькими способами, среди которых наибольшее распространение получили: метод печной сварки, электросварной метод и сварка в защитной газовой среде.

Способ печной сварки

Согласно этой технологии стальные заготовки (штрипсы) подвергаются воздействию высоких температур.

Полоска металла, выступающая в качестве заготовки, в специальной туннельной печи нагревается до температуры 13000С.

Выходящая из печи заготовка подвергается обдуву направленным потоком воздуха, что приводит к нагреванию боковых кромок до 14000С и очищению их от окалин, способствующих ухудшению качества шва.

Полученную горячую заготовку отправляют на формовочно-сварочный стан, в настройках которого заложен определенный диаметр. Здесь будущее изделие принимает нужную форму. Далее выполняется дополнительный воздушный обдув, и кромки стали свариваются при воздействии высокой температуры и определенного давления.

Штрипсу повторно отправляют в печь, где, проходя через формовочные валики, она подвергается обжатию, способствующему повышению качества сварного шва. Технология печной сварки позволяет получать изделия горячего проката.

Метод электросварки

Изготовление сварных труб с использованием электрической сварки считается самым распространенным способом, так как в результате можно получить трубы большого диаметра, имеющие тонкие стенки, хороший шов и поверхность высокого качества. Существует несколько видов электросварки, но производство трубных изделий, предназначенных для магистрального трубопровода, в большинстве случаев осуществляется методом дуговой сварки под флюсом.

По этой технологии производство делится на несколько этапов. Вначале специальные прокатные станы выполняют формовку холодных стальных листов, в результате этого на выходе получаются трубные заготовки.

Процесс изготовления прямошовных труб любого диаметрального сечения подразумевает применение валковой формовки. Чтобы изготовить полуцилиндры или круглые заготовки для прямошовных труб, используют прессовую формовку.

Сталь для изготовления спиралешовных трубных изделий проходит процедуру формовки в валково-оправочных или втулочных станах.

Дальнейшее изготовление зависит от вида трубы: используя электродуговую сварку, кромки заготовок сваривают с двух сторон, получая в результате продольный прямой или спиралевидный шов. Далее снимается грант со шва, и труба охлаждается водой. Затем ее отправляют в калибровочный стан, где добиваются соответствия диаметра определенным параметрам по всей длине трубного изделия.

После этого труба подвергается визуальному и ультразвуковому контролю качества швов, проходит специальные гидроиспытания, которые позволяют проверить прочность шва под воздействием высокого давления, аналогичное тому, что будет оказываться в эксплуатационный период. Затем проводится еще одна ультразвуковая проверка, и при отсутствии дефектов трубные изделия отправляют потребителю.

Метод сварки в защитных газах

В большинстве случаев такой технологией пользуются при производстве стальных сварных труб из нержавеющей или высоколегированной стали.

У таких металлов под действием стандартной сварки наблюдается карбидизация легирующих элементов, в результате чего отмечается значительное ухудшение качества швов.

Решить такую проблему помогает сварка стали в защитной газовой среде с использованием аргона, гелия или углекислого газа.

Такая технология позволяет пользоваться достоинствами и газовой, и электрической сварки.

Указанные газы имеют больший удельный вес по сравнению с воздухом, поэтому при попадании в рабочую зону сварки выталкивают его.

В результате взаимодействие сварочной ванны и атмосферы полностью исключается. Сварка трубных изделий с использованием защиты газом выполняется посредством вольфрамовых электродов.

Преимущества сварных труб

Сварка с применением современных технологий позволяет получать швы высокого качества, которые могут сравниваться по прочности с цельнометаллическим изделием.

Это позволяет существенно расширить сферу использования такого трубопроката и выполнять монтаж в таких местах, где ранее допускалось применение только бесшовных материалов.

Трубные изделия сварные делают производственный процесс более дешевым, благодаря и технологии производства, и незначительным финансовым расходам.

Сварной трубопрокат отличается утонченной стенкой, чем у бесшовных изделий. Это дает возможность выпускать облегченные трубы и сэкономить расход стали.

Более легкие трубные изделия упрощают их транспортировку и монтажные работы, для которых необходимо меньшее число единиц техники и занятых людей.

Помимо этого готовая листовая сталь имеет одинаковую толщину в любом месте, следовательно, стенки сварных трубных изделий не будут иметь большие погрешности по толщине.

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой

Владение приемами дуговой сварки считается обязательным для домашнего мастера, самостоятельно осваивающего технику сварочных работ (включая изучение всех тонкостей и особенностей этого процесса). А постоянное совершенствование этих приемов позволит ему выполнять самые различные операции, связанные с благоустройством загородного дома.

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой (используемая, в том числе, и при работе с трубными изделиями) заключает в себе ряд тонкостей, требующих специального учета.

При их освоении всегда нужно помнить о том, что при проведении сварочных работ большое значение придается соблюдению требований ГОСТ, регламентирующих марку используемых электродов, а также различающих образующиеся швы по их типу.

Выбор электродов

В первую очередь техника сварки труб предполагает использование специальных электродов, представляющих собой металлический стержень с особого вида покрытием. Функциональное назначение такого покрытия состоит в том, чтобы во время сварки образовывать защитную пленку заданной структуры (так называемый шлак), препятствующую попаданию в шов азота и кислорода из воздуха.

Различные виды электродов предназначаются для выполнения некоторого круга задач и по типу защитного материала делятся на следующие классы:

• с целлюлозным покрытием, используемым при сварке труб большого диаметра;
• электроды с рутиловой пленкой, применяемые при формировании угловых швов, а также при подготовке так называемых «прихваток»;
• с комбинированным (рутилово-целлюлозным покрытием), применяемым при подготовке сложных сварных соединений.

Выбраны подходящие электроды

Выбор того или иного вида защитного покрытия строго регламентируется и зависит от многих сопутствующих факторов (в том числе и от режима работы сварочного оборудования). Отметим также, что использование электродов, не соответствующих характеру выполняемых сварочных работ, ощутимо влияет на качество получаемых швов.

Оборудование и режимы работы

Сварочные аппараты различной мощности

Для организации сварочных работ в бытовых условиях (в том числе, и при прокладке трубопроводов), как правило, используются либо специальные трансформаторы-выпрямители, либо более сложная их модификация – инверторы.

При любом варианте сварочный аппарат должен иметь несколько режимов работы, выбор которых зависит от типа используемых электродов, так и от марки и толщины свариваемых металлов. От правильности выбора режима сварки, в конечном счете, зависит качество получаемого шва, определяющего надежность трубного соединения.

Все данные по этим параметрам вы сможете найти в соответствующих разделах ГОСТа, посвященных сварке трубных металлических изделий определенного диаметра.

Особенности дуговой сварки

Суть этого процесса заключается в формировании сварочным оборудованием в зоне контакта электрической дуги, под воздействием которой происходит плавление стержня электрода. При этом капли металла в шлаковой оболочке смешиваются с расплавленным материалом самих свариваемых заготовок, после чего наблюдается всплытие шлака в жидком состоянии.

Зажигание сварочной дуги

Особенности дуговой сварки проявляются в следующих важных моментах:

• зажигание рабочей дуги происходит в тот момент, когда конец электрода лишь слегка прикасается к поверхности свариваемого контакта;
• при работе с трубными изделиями необходимо внимательно следить за длиной дуги, поскольку от этого параметра зависит размер газовой оболочки, защищающей зону сварки от попадания в нее воздуха;
• для равномерного расплавления металла по шву движение конца электрода вдоль свариваемой зоны должно быть по возможности плавным и равномерным;
• толщина наплавления металла на шов определяется маркой трубных изделий и регулируется легкими скользящими движениями электрода из стороны в сторону на протяжении сваривания всего шва.

Сварка внутри трубы

Порядок сварки

Подготовительные работы и сварка труб

Перед началом сварочных работ необходимо провести все предусмотренные нормативами подготовительные мероприятия, включающиеся в себя:

• очистку поверхности заготовок от остатков грязи и жира, производимую с использованием стандартных процедур;
• выравнивание труб в месте стыка тем или иным способом (путем подкладывания под них небольших деревянных брусков соответствующей толщины, например);
• выбор необходимого режима сварки, а также подходящих для этих целей электродов.

Перед началом работ вам в первую очередь нужно будет включить сварочный агрегат с уже присоединенным к нему кабелем, оснащенным держателем электродов, а затем зафиксировать на заготовках земляные контакты.

После этого по окружности соединяемых заготовок наносится несколько коротких сварных швов (прихваток), обеспечивающих окончательную фиксацию их взаимного расположения, после чего можно будет перейти к непосредственной сварке, осуществляемой по известным правилам (смотрите «Особенности дуговой сварки»).

В процессе работ всегда нужно помнить о том, что сваривать стыки труб следует в непрерывном режиме (без остановок) с одновременным контролем постоянства скорости перемещения электрода.

Виды сварных швов

Количество наносимых при сварке швов зависит от толщины стенок самих заготовок; при этом первый (основной) шов считается коренным. После его нанесения необходимо проверить качество получившегося соединения, а затем сбить образовавшийся на поверхности шлак с помощью металлического молоточка. Заметьте, что самый последний шов должен наноситься как можно ровнее.

В заключение напомним, что при работе со сварочным оборудованием обязательно использование защитной маски и специального костюма из плотной ткани, надежно защищающих открытые части тела от случайного попадания на них капель расплавленного металла.

Видео

В этом видео показано, как производится врезка трубы в трубу такого же диаметра:

Сварка стальных труб отопления своими руками

Выполняя монтаж труб отопления, зачастую приходится их соединять методом сварки. Конечно, в некоторых случаях может подойти и резьбовое соединение, однако процентное соотношение такого способа гораздо меньше.

Сварка металлических труб отопления

Что касается сварки стальных труб, то такой метод имеет несколько разновидностей. Например: ручная электродуговая, газовая сварка (полуавтоматическая, автоматическая). Для соединения стальных элементов отопления зачастую применяется первый вид сварки.

Чтобы сварить стальные трубы ручной дуговой сваркой, нужно использовать специальные электроды, выполняющие функцию присадки. Они выполняют две функции: проводят ток к дуге и заполняют шов. Их состав, размеры и прочие характеристики установлены ГОСТом. Сегодня в Сети можно встретить достаточно видео, где показано, как выполняется тот или иной вид сварки.

Регистры отопления из стальных труб.

Технология же ручной дуговой является достаточно простой, поэтому его выполнять можно своими руками. Все начинается с подготовки.

Подготовка

Сначала нужно заняться подготовкой труб. Поверхности, которые планируется сваривать, должны быть зачищены и обезжирены. Только так можно избежать дефектов в швах.

Изделия должны иметь соответствующий угол раскрытия кромки, должна быть соблюдена перпендикулярность плоскости торца оси изделия. Подготовка труб отопления большого диаметра осуществляется с помощью фрезерных машин или же газокислотной резки.

Размеры, соответствие толщины изделий, химического состава, механических свойств – все должно сочетаться с требованиями ГОСТа.

Нужно отметить, что зачастую величина притупления — около 2 мм, а угол раскрытия – около 65 градусов.

Немаловажным этапом подготовки является и выбор материалов.

Электроды

Сварить стальные трубы отопления можно правильно, если выбрать верно электроды. Все существует два их вида: неплавящиеся и с плавящимся основанием. Градация основана на разновидности сердцевины электрода.

Для неплавящегося типа применяется электротехнический уголь, графит или вольфрам. Что касается плавящегося, то его делают из сварочной проволоки, которая может иметь разный состав и размер. В нашем случае зачастую применяются электроды диаметром от 2 до 5 мм.

Больших размеров изделия могут вариться и большим диаметром электрода.

Что касается покрытия, то оно также влияет на выбор того или иного электрода для сварки стальных труб отопления. Есть такие электроды:

• С основным покрытием. Швы благодаря такому расходному материалу имеют низкую вероятность растрескивания, имеют хорошие показатели вязкости.
• С рутилово-целлюлозным покрытием. Используются для самых разных случаев, включая и сложнейший: вертикальный шов сверху вниз.
• С рутиловым покрытием. Швы получаются с отличной внешностью. Шлак хорошо удаляется, а поджиг легок. Поэтому такие электроды часто применяются для прихваток и угловых швов.
• С рутилово-кислотным покрытием. Шлак образуется особой структуры, его он просто удаляется по окончании процесса.
• С целлюлозным покрытием. Подходят для изделий большого диаметра, для создания вертикальных и кольцевых швов.

Это неметаллический сплав, который имеет вес меньше, чем свариваемые изделия. Он находится наверху шва, образуя покров. Выполняют защитную функцию. Шлак защищает шов от воздействия окружающей среды. Когда он остывает, затвердевает, его можно легко удалить.

Принципиальная схема сварки металлических труб

Если наблюдается зашлаковывание шва, это дефект. Ведь это снижает прочность соединения.

Особенности ручной дуговой сварки

Выполняется в несколько проходов, после каждого нужно убирать шлак. Каждый последующий шов делается с перекрытием предыдущего. Такой способ позволяет достичь максимальной герметичности и снижает вероятность появления свищей.

Процесс сварки

Прихватки

Варить трубы отопления следует начинать с прихваток. Такова технология соединения встык.

Они — часть шва. Для их выполнения применяются электроды того же типа, которые будут применяться и для основной сварки.

Если диаметр изделий составляет до 30 см, можно выполнить четыре прихватки, равномерно расположенных. Длина – 5 см, высота – около 3 мм.

Сварить встык изделия большого диаметра можно, выполнив прихватки через 25-30 см. Сварка выполняет в три слоя, если толщина стенок составляет до 1,2 см. Нужно стремиться, что большинство стыков выполнялось в поворотном положении.

Поворотный метод

Сначала выполняется шов высотой около 3 мм, используя электроды диаметром 2-4 мм. Затем подбираются электроды с большим диаметром, для создания последующих слоев.

Сварка труб отопления большого диаметра

Стык стоит разделить на четыре сектора. Их выполняют по два сектора в верхнем полушарии трубы, поэтапно поворачивая изделие. И только третий слой выполняется в одном направлении, вращая трубу.

Нюансы

Если выполняется соединение изделий, которые работают при давлении, они, как правило, находятся возле стен помещения, поэтому варить такие трубы не очень удобно. Начинается процесс на нижнем участке отопительной системы, с центра.

Электрод должен располагаться перпендикулярно относительно места сварки. Если выполняется вертикальный шов, электрод размещают вверх под углом.

Если личного опыта недостаточно для выполнения таких операций своими руками, тогда лучше обратиться к профессионалу.

Ведь от качества сварных швов будет зависеть герметичность всей отопительной системы.

А для этого нужно учесть множество нюансов, а также обладать определенными навыками в обращении со сварочным аппаратом. Как дополнение к этому, можно использовать видео. А остальное зависит от вас.

Сварка трубопроводов: материалы и технологии

Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов

При обустройстве многих технологических схем не обойтись без трубопровода, основной составляющей которого являются трубы. Следовательно, эти трубы нужно соединять между собой, для чего часто используются различные технологии сварки труб. О способах сварки, методике процесса и видах сварных соединений будет рассказано ниже.

Классификация видов сварки

В целом, процесс сварки применяется в тех случаях, когда необходимо выполнить неразъёмное соединение двух элементов оборудуемой конструкции. В качестве примера можно привести сварку трубопроводов ручной дуговой сваркой.

По материалу соединяемых изделий ограничений нет, можно сваривать как стальные, так и полимерные, медные и даже стеклянные изделия.

По типу воздействия на материал сварку можно разделить на две группы:

1. Сварка, проходящая под давлением.
2. Сварка при повышенной температуре – методом плавления.

В числе методов сварки под давлением можно назвать:

• соединение составляющих ультразвуком;
• контактное скрепление;
• сварку методом трения;
• соединение под прессами или газовыми прессами;
• термитное скрепление;
• холодную сварку.

Последний тип соединения наиболее интересен. Он с наибольшим успехом применяется для скрепления изделий из цветных металлов (меди, алюминия), наиболее пластичных среди материалов изготовления труб. При холодной сварке при помощи прессов ручного или стационарного типа элементы конструкции совместно сжимают, создавая условия для пластичной деформации, сопровождающейся неразрывным соединением.

Методы сварки термическими (тепловыми) способами:

• электродуговая сварка – протекает в атмосфере инертных газов или при использовании флюсов; по применению дополнительных приспособления такой метод соединения дополнительно классифицируют на ручное или автоматическое;
• газовая сварка – наиболее часто используемый вид скрепления деталей конструкции.

Методика газовой сварки

Суть процесса – прогревание торцов скрепляемых элементов в пламени газокислородной смеси с одновременным наполнением пространства между соединяемыми деталями веществом специально плавящегося металлического прутка.

Несмотря на достаточную надёжность такого метода, прочность и другие механические свойства полученного сварного шва будут хуже, чем после электродуговой сварки. Однако именно этот способ применяется при необходимости соединить элементы малого размера, например, труб с небольшими диаметром и толщиной, вплоть до 3,5 мм.

Материальное обеспечение газовой сварки

Необходимые для сварки труб материалы:

• кислород – среда, в которой при достаточной температуре горит газовая смесь; качество используемого материла обеспечивает долгое горение и достижение необходимой температуры;
• ацетилен – также хорошо горящий газ, применяется не менее часто;
• другие горючие газы (пары керосина, пропан, метан и др.) – используются относительно редко, однако вполне допустимы при условии, что температура горения в два раза превышает температуру плавления металлического прутка;
• проволока для сварки – является присадочным веществом, именно ею заполняется пространство между соединяемыми элементами; при проведении процесса следует подбирать материал проволоки, по свойствам максимально близкий к веществу, из которого изготовлены соединяемые элементы;
• флюс – применяется для предотвращения излишнего окисления материала свариваемых деталей; независимо от формы, в которой представлен флюс – порошок или паста – принцип его действия одинаков: во время разогрева изделий вещество поднимается кверху и создаёт защитный слой, предотвращающий доступ к металлу воздуха.

Как и в случае с проволокой, флюсы подбираются под каждый металл индивидуально. Составы используются при сварке чугунов, меди, марок легированной стали; не применяются для соединения элементов из углеродистых сортов стали.

Технология газовой сварки

Газовое соединение любых конструкций, в том числе сварка трубопроводов, может осуществляться двумя методами, однако подготовительные операции в обоих случаях одинаковы.

Перед началом сварки необходимо:

1. Тщательно очистить поверхности соединяемых деталей от жира, грязи и прочих инородных веществ.
2. Обработать кромки изделий. Подготовка кромок труб под сварку обязательна при толщине стенок скрепляемых труб более 3,5 мм, в этом случае производят скашивание кромок, поскольку равномерно прогреть металл при такой толщине практически невозможно. Если же толщина труб меньше, скашивать кромки не нужно.

Методы проведения процесса:

1. Слева направо. Горелкой нагревают уже готовый отрезок шва, металлическую проволоку продвигают, следуя за пламенем. Такой способ позволяет увеличить скорость работ примерно на четверть, снизив при этом количество расходуемого газа. Применяется метод обычно для труб с толщиной стенок от 5 мм.
2. Справа налево. Горелка прогревает ещё не скреплённые места соединения, проволока в движении опережает пламя. Процесс более долог и расход газовой смеси выше, однако сваренное таким образом изделие имеет более привлекательный товарный вид. Применяется сварка справа налево для соединения труб с тонкими стенками.

Технология сварки электродуговым способом

При соединении элементов таким методом края скрепляемых изделий прогреваются под воздействием дугового разряда электрического тока.

Классификация сварных соединений

Получаемые при сварке швы можно классифицировать, опираясь на несколько признаков.

По местонахождению швы подразделяются на:

Последнее расположение швов наиболее предпочтительно, именно поэтому, когда позволяют обстоятельства, приоритетной является сварка поворотных стыков труб, во время которой скрепляемые изделия равномерно поворачивают так, чтобы работа проходила всегда с нижней позицией шва.

По длине швы бывают:

Как следует из названий, в первом случае сварку выполняют по всей линии шва отдельными отрезками, напоминающими пунктир. При использовании второго метода шов непрерывен.

Классификация по видам соединения довольно обширна, в частности, стыковой метод включает в себя больше тридцати способов.

Однако в целом можно выделить четыре большие группы соединений:

1. Стыковые. В этом случае элементы конструкции соединяют по единой общей оси.
2. Нахлёсточные. Одно изделие с нахлёстом покрывает второе.
3. Тавровые. В результате скрепления элементов таким образом получается повёрнутая на 180° буква «Т».
4. Угловые. Как следует из названия, при использовании такого соединения свариваемые детали располагаются под заданным углом.

Разделка кромок

Технологически более правильно при соединении труб с толщиной стенки от 3 мм перед сваркой выполнять операцию разделки кромок изделий. При учёте этой рекомендации сварной шов будет более равномерным, пролегающим по всей толщине материала.

Таким образом, при использовании этого метода швы располагаются послойно, причём сечение каждого слоя невелико, следовательно, напряжение металла сводится к минимуму.

При разделке кромок углы можно задавать в диапазоне 25-50°. Точно подобрать значение этого параметра можно, исходя из исходных параметров: толщины стенок труб, избранного метода сварных работ и вида соединений.

При аккуратном подходе к процессу сварка при разделке кромок позволяет получить наиболее прочное и надёжное соединение изделий.

Режим сварки

На режим процесса влияют такие факторы, как:

• сечение используемого электрода;
• сила электрического тока;
• технологические параметры аппарата для сварки;
• дуговое напряжение;
• природа используемого электрического тока (постоянный или переменный);
• полярность тока (прямая или обратная);
• скорость движения электрода.

Например, при соединении элементов методом стык в стык, электрод для сварки труб следует перемещать плавно, не торопясь, с целью обеспечить достаточное оплавление соприкасающихся торцов изделий и насыщение зазора между ними достаточного количества металлической проволоки.

Чтобы достичь наибольшей скорости процесса, силу тока следует выставить на максимальное значение, однако нельзя забывать, что в этом случае возможно перегревание электрода, которое в итоге приведёт к его порче, а следовательно, ухудшению качества сварного шва.

Полярность подбирают исходя из факта, что при работе анод разогревается сильнее катода. Поэтому при соединении таким методом труб небольшого сечения нужно использовать обратную полярность, чтобы избежать вероятного прожигания труб.

Рекомендации при проведении работ

Сварка – процесс в целом сложный и требующий подготовки, поэтому перед началом любой работы необходимо принять к сведению несколько советов:

1. Самый сложный этап сварки – соединение неповоротных стыков (подробнее: “Как выполняется сварка неповоротных стыков труб – пошаговое руководство”). При этом угол наклона электрода всё время меняется. Для выполнения работы трубу мысленно разделяют вертикально на две половины, соединение каждого участка происходит по очереди. Работа производится из потолочного положения через вертикальное и заканчивается нижним.
2. Когда требуется соединить изделия с толстыми стенками, используют метод сварки на просвет. Технология также достаточно сложна, главное в процессе – соблюдать угол кромок около 60-70° и расстояние между кромками до 2,5 мм. Перед началом проволоку прихватывают в четырёх точках. Сварка проходит при короткой дуге.
3. При соединении труб, работающих при высоком давлении, следует особенно заботиться о надёжности и герметичности швов. Весь процесс работы должен соответствовать СНиПам и Сводным правилам (СП 105-34-96).
4. Во время обустройства трубопроводов магистрального уровня можно использовать не только аппараты автоматической, но и ручной сварки, как более мобильные.
5. При скреплении изделий больших диаметров обычно работают сразу несколько человек, вплоть до четырёх. При проведении таких работ сварка проходит снизу вверх в расходящихся направлениях.
6. При соединении труб различающихся сечений необходимо будет применять переходники.

Перед началом проведения любых сварочных работ следует осознавать, что сварка – процесс не только сложный, но и опасный при несоблюдении техники безопасности. Поэтому для удачного осуществления процесса следует не только предварительно ознакомиться с разнообразными инструкциями, но и освоить техническую составляющую процесса.

В любом случае, какими бы ни были приобретённые сварщиком навыки, он не должен пренебрегать установленными правилами безопасности и рекомендуемой технологией процесса, так как и от того, и от другого зависят не только его личная безопасность, но и дальнейшая надёжность эксплуатируемого оборудования.

Сварка трубопроводов: технологии и материалы

Из каких материалов делаются трубы, соединяемые сваркой? Как выглядит разработка исполнения сварных соединений в каждом конкретном случае? Как обязана выполняться сварка трубопроводов по ГОСТу? В статье мы попытаемся ответить на эти вопросы.

Список материалов

Для начала узнаем, какие конкретно трубы разрешают выполнить соединение сваркой.

• Сталь – классический материал, пара потерявший былую популярность на фоне распространения полимеров. В, так сообщить, полевых условиях она варится электрической и газовой сваркой.

Нюанс: оцинкованные трубы предпочтительно соединять резьбами. Сварка нарушает защитный цинковый слой в области шва.

• Полиэтиленовые трубы соединяются низкотемпературной стыковой сваркой.
• Полипропиленовые трубопроводы также свариваются, но в этом случае соединения делаются не стыковыми, а раструбными.

В этом порядке мы и начнём знакомиться с разработкой сварочных работ.

Сталь

Как уже упоминалось, для сварочных работ используются газ и электричество.

Газосварка

Сварочный аппарат представляет собой два баллона (кислородный и ацетиленовый), несколько шлангов большого давления и горелку с парой регулирующих подачу газа вентилей.

Рассмотрим, как осуществляется сама сварка:

1. Шланги с горелкой подключаются к баллонам, по окончании чего их вентиля раскрываются. Для герметизации соединения между шлангами и баллонами под накидную гайку подкладывается шайба из фторопласта.
2. На горелке приоткрывается вентиль подачи ацетилена, по окончании чего она зажигается.
3. Подача кислорода регулируется до получения ровного светло синий пламени с броским свечением в центре. Красный цвет факела свидетельствует неполное сгорание ацетилена, тусклое светло синий пламя – избыток кислорода.
4. Свариваемые края труб греются до начала оплавления их поверхности; когда сталь начала плавится, в пламя горелки вводится сварочная проволока. Капли расплава перемещаются с нее на поле шва, неспешно соединяя трубы.

Внимание: сварочные работы выполняются в плотном костюме и прозрачных очках из несгораемого материала. Инструкция связана с тем, что при подрезке и нагреве краев часто летит раскаленная брызги и окалина металла.

При исполнении сварочных работ своими руками у начинающего газосварщика точно неизбежно появится последовательность неприятностей.

Решения некоторых из них мы попытаемся обрисовать.

• Для резки необходимый участок трубы сначала разогревается до начала оплавления и белого свечения поверхности; позже при расстоянии от сопла горелки до трубы около 1 см вентилем возрастает подача кислорода. Струя выдувает расплав. К слову, эту работу эргономичнее делать, заменив горелку резаком: кроме более замечательного факела, он разрешает регулировать подачу режущей струи кислорода отдельным вентилем.

Полезно: для резки возможно применять не только ацетилен, но и более доступный пропан. Относительно низкая температура пламени компенсируется большей мощностью факела.

• Неповоротные швы (к примеру, при замене участка стояка у стенки) выполняются с зеркалом. Наряду с этим необходимо неизменно корректировать свои действия с учетом зеркальности видимых перемещений.
• Другой метод выполнить неповоротный шов – резка окна в трубе. На ее фронтальной стороне делается П-образный надрез; после этого вырезанный язычок отгибается наружу. По окончании того, как шов проварен изнутри, язычок отгибается на место и заваривается.

• Толстостенные трубы (со стенками толщиной от 3-4 миллиметров) газом не варят в принципе. Металл таковой толщины может прогреть лишь резак, который, сами осознаёте, для наших целей ненужен.

Электросварка

Комплект инструмента включает сварочный трансформатор, несколько кабелей и держатель для электродов. Сварочный электрод – узкий металлический пруток, покрытый диэлектрическим материалом, который при температуре электрической дуги преобразовывается в расплавленный шлак.

Для чего нужна обмазка электродов?

1. Толщина обмазки разрешает, приблизив держатель под косым углом к трубе, зажечь и поддерживать электрическую дугу. Без нее сварщику было нужно бы удерживать непрерывно оплавляющийся электрод на постоянном расстоянии в 0,5-2 миллиметра от шва, что, согласитесь, было бы чуть более чем утомительно.
2. Помимо этого, расплав обмазки (шлак) защищает расплав стали от контакта с атмосферным кислородом и полного выгорания углерода, что повлияло бы на механические свойства шва.

Сам процесс сваривания торцов труб требует определенного навыка: поддерживать горение дуги, избегая залипания прогорания и электрода стенок труб, тяжелее, чем может показаться.

Толстостенные трубы нуждаются в предварительном снятии наружных фасок.

По окончании того, как шов остынет, он зачищается от шлака и визуально осматривается на предмет вероятных недостатков.

Техника безопасности

И газ, и электричество возможно страшны для жизни и здоровья сварщика.

Правила охраны труда в буквальном смысле писались кровью, и цена их несоблюдения может оказаться высокой.

• При погрузке баллонов снимите с рук прочие украшения и обручальное кольцо, если вы их носите. Случайное падение баллона неоднократно и не два приводило к тому, что зацепившийся кольцом за вентиль человек лишался пальца.
• Помещение, где варят газом, должно деятельно вентилироваться. Кроме того, что при нагреве окрашенных либо оцинкованных труб выделяется большое количество очень вредных веществ, стоит не забывать про возможность утечки очень взрывоопасного ацетилена.
• Сварочные шланги не должны сращиваться штуцерами. Каждое соединение – потенциальное место утечки либо рассоединения при случайном рывке.
• Сопло горелки испытывает недостаток в периодической прочистке. При его засорении гарью, окалиной либо брызгами металла вероятен обратный удар – взрыв ацетилено-кислородной смеси в самой горелке либо шлангах.

• Сварочная маска нужна кроме того для прихваток, не говоря уже о приваривании швов. Варить “вприглядку” – значит обречь себя на бессонную ночь с сильнейшей болью в глазах. Кожа на лице также подгорит, как при солнечном ожоге: спектр излучения дуги включает ультрафиолет.

Кстати: при ожоге глаз сварочной дугой промойте их хозяйственным мылом. Процедура неприятна и болезненна; но боль от ожога мыльный раствор снимет.

• Варить электросваркой необходимо лишь в плотных и сухих рукавицах. Они уберегут вас от ожогов при брызгах шлака и металла. Помимо этого, рукавица не разрешит вам замкнуть рукой держатель и заземленную трубу.
• Сварочные работы должны проводиться на сухом диэлектрическом основании. В случае если это нереально, нужны как минимум высокие резиновые сапоги.

Полиэтилен

Разработка сварки трубопроводов из полиэтилена резко отличается от сварочных работ по металлу.

Кратко – выполняются следующие операции:

• Края безраструбных труб либо фитинга и трубы торцуются строго под прямым углом к продольной оси и очищаются от стружки, грязи и мусора.
• После этого они прижимаются к нагретому до 200 – 220 градусов плоскому нагревательному элементу (“зеркалу”) с антиадгезивным покрытием.
• По окончании того, как полиэтилен начнет плавится, зеркало извлекается, а торцы прижимаются друг к другу с упрочнением около 1,5 кгс/см2. Судьбу шва берет в свои руки молекулярная диффузия: расплав полиэтилена преобразовывается в единое целое, и по окончании остывания шов слабо отличается прочностью от монолитной трубы.

какое количество времени греется и остывает шов – зависит от толщины стенок свариваемых труб.

Подсказка: на случай, в случае если читатель потерял явную закономерность – длительность нагрева равна умноженной на 10 толщине стены в миллиметрах.

О сварке полиэтилена полезно знать еще пара вещей.

• При толщине стены менее 4 мм трубы соединяются компрессионными либо электросварными фитингами для труб. Исключение – малоответственные трубопроводы низкого давления (к примеру – дачный водопровод).

• Для прижима и центровки труб употребляются механические устройства, а при диаметре труб от 250 мм – гидравлические.
• В ветреную погоду свободные торцы труб в большинстве случаев глушат. Сквозняк способен оказать влияние на качество и продолжительность оплавления шва.

Полипропилен

Оборудование для сварки полипропилена представляет собой все тот же низкотемпературный паяльник. Кроме того: многие устройства универсальны и разрешают сваривать и полипропилен, и полиэтилен.

технология и Режим сварки, но, пара различаются:

• Нагревательный элемент для пропилена должен быть разогрет до 240 – 260 градусов.
• Он снабжается насадками, разрешающими оплавить не торцы, а наружную внутреннюю поверхность и поверхность трубы фитинга.

Как варится раструбное соединение полипропиленового трубопровода?

1. Труба вставляется в раструб насадки паяльника; одновременно с этим фитинг для соединения труб надевается на вторую сторону насадки.
2. По окончании того, как поверхности оплавились, подробности совмещаются плавным поступательным перемещением, и некоторое время удерживаются без движений.

охлаждения и Время нагрева определяется диаметром трубопровода.

Очевидно, и тут имеется последовательность тонкостей.

• Провороты подробностей при соединении недопустимы. Они образуют на оплавленных поверхностях “волну”, которая может привести к разгерметизации соединения под давлением.
• Армированные алюминием трубы требуют предварительной зачистки. В зависимости от размещения армирующего слоя употребляются шейвер, зачищающий наружную поверхность трубы, либо торцеватель, выбирающий расположенный в середине стены слой алюминиевой фольги.

Стандарт

Ручная дуговая сварка металлических прочих конструкций и трубопроводов регламентируется ГОСТ5264-80. Большинство нормативного документа представляет собой схематические изображения швов различных типов с рекомендациями и комментариями.

Выделим пара неспециализированных моментов.

• При исполнении двухстороннего шва (такая разработка, например, практикуется при постройке трубопроводов громадного диаметра, рассчитанных на большое эксплуатационное давление) перед провариванием с обратной стороны корень шва зачищается от шлака до чистого металла.
• Свариваемые торцы труб смогут мыть смещены относительно друг друга не более чем на 0,5 мм при толщине стены до 4 мм, 1 мм – при толщине 4-10 мм и на 10% толщины стены, но не более 3 мм при большей толщине.
• При разнице в толщине стенок соединяемых труб более 1 мм для стенок более узкой трубы в 1-4 мм,более 2 при стенках 4-20 мм и более 3 при стенках 20-30 мм более толстостенная труба предварительно стачивается снаружи для выравнивания шва.

Заключение

Сохраняем надежду, что предложенный вниманию читателя материал окажется нужным. Дополнительную данные о том, как может осуществляться сварка трубопроводов, возможно отыскать в видео в данной статье. Удач!

Как варить трубы электросваркой, полуавтоматом, газом

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

Особенности сварки труб

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

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

В технологии сварки труб есть отличительные особенности выбора рабочего тока:

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

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

Как правильно и ровно сварить трубопровод

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

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

Подготовка труб под сварку

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

Способы сварки труб

Для сварного соединения труб чаще применяют три способа:

• Электродуговая бывает трех видов:

— ручная с использованием плавящихся электродов;

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

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

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

Еще бывает контактная, ультразвуковая, термомеханическая сварка.

Газовая сварка

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

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

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

Метод ручной дуговой электросварки

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

Выбор электродов

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

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

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

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

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:

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:

Технология сварки трубы ручной дуговой и электрической сваркой

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

Виды трубопроводов и сварка

Сварка трубопроводов проводится с учетом их типа:

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

Выделяют следующте виды сварки :

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

Использование определенного типа соединения зависит еще и от материала труб:

Выбор оборудования и электродов

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

От типа внешней оболочки зависит сфера применения изделия:

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

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

Дополнительные аксессуары

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

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

Основные правила подготовки труб для сварки

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

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

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

Сварка труб электросваркой плавящимися и неплавящимися электродами

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

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

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

Как состыковать трубы

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

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

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

Технология сварочного процесса

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

Газовая сварка

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

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

Ручная дуговая сварка

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

Особенности

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

Сварка труб с водой

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

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

Если нужно заварить цельный стык на горизонтальной трубе, которая находится близко к полу, то в верхней ее части вырезается овальное или прямоугольное отверстие. Однако, такая процедура приемлема, если давление в трубопроводе снижено, а уровень воды сброшен. Внутрь конструкции закладывается тряпка, впитывающая жидкость. Сварочные работы ведутся изнутри через “окно”. При заваривании низа края шва нужно поднять на стенки трубы. Боковые швы формируются с наружной стороны. Отверстие закрывается в последнюю очередь.

Автоматическая сварка

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

Правильное сваривание корня шва

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

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

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

Специфика сварки горизонтальных стыков

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

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

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

Специфика сварки поворотных стыков

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

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

Стыковое и угловое соединение

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

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

Ручная сварка при низких температурах

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

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

Сварка неповоротного горизонтального стыка

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

Сварка неповоротного вертикального стыка

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

Технология работы предполагает такие действия:

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

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

Проверка качества

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

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

Правила техники безопасности при работе со сварочным аппаратом

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

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

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

Сварка трубопроводов: материалы и технологии

Из каких материалов делаются трубы, соединяемые сваркой? Как выглядит технология выполнения сварных соединений в каждом конкретном случае? Как должна выполняться сварка трубопроводов по ГОСТу? В статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Перечень материалов

Для начала выясним, какие трубы позволяют выполнить соединение сваркой.

• Сталь — традиционный материал, несколько утративший былую популярность на фоне распространения полимеров. В, так сказать, полевых условиях она варится электрической и газовой сваркой.

Нюанс: оцинкованные трубы предпочтительно соединять резьбами.
Сварка нарушает защитный цинковый слой в области шва.

• Полиэтиленовые трубы соединяются низкотемпературной стыковой сваркой.
• Полипропиленовые трубопроводы тоже свариваются, но в этом случае соединения делаются не стыковыми, а раструбными.

Для раструбных соединений используются фитинги.

В этом порядке мы и станем знакомиться с технологией сварочных работ.

Сталь

Как уже упоминалось, для сварочных работ применяются электричество и газ.

Газосварка

Сварочный аппарат представляет собой два баллона (кислородный и ацетиленовый), пару шлангов высокого давления и горелку с парой регулирующих подачу газа вентилей.

Рассмотрим, как осуществляется сама сварка:

Замена отопительной подводки газосваркой.

Внимание: сварочные работы выполняются в прозрачных очках и плотном костюме из несгораемого материала.
Инструкция связана с тем, что при нагреве и подрезке краев нередко летит раскаленная окалина и брызги металла.

При выполнении сварочных работ своими руками у начинающего газосварщика наверняка неизбежно возникнет ряд проблем.

Решения некоторых из них мы постараемся описать.

• Для резки нужный участок трубы вначале разогревается до белого свечения и начала оплавления поверхности; потом при расстоянии от сопла горелки до трубы около 1 см вентилем увеличивается подача кислорода. Струя выдувает расплав. К слову, эту работу удобнее выполнять, заменив горелку резаком: помимо более мощного факела, он позволяет регулировать подачу режущей струи кислорода отдельным вентилем.

Полезно: для резки можно использовать не только ацетилен, но и более доступный пропан.
Сравнительно низкая температура пламени компенсируется большей мощностью факела.

• Неповоротные швы (например, при замене участка стояка у стены) выполняются с зеркалом. При этом нужно постоянно корректировать свои действия с учетом зеркальности видимых движений.
• Альтернативный способ выполнить неповоротный шов — резка окна в трубе. На ее фронтальной стороне делается П-образный надрез; затем вырезанный язычок отгибается наружу. После того, как шов проварен изнутри, язычок отгибается на место и заваривается.

Окно, или операционный шов.

• Толстостенные трубы (со стенками толщиной от 3-4 миллиметров) газом не варят в принципе. Металл такой толщины может прогреть только резак, который, сами понимаете, для наших целей бесполезен.

Электросварка

Набор инструмента включает сварочный трансформатор, пару кабелей и держатель для электродов. Сварочный электрод — тонкий стальной пруток, покрытый диэлектрическим материалом, который при температуре электрической дуги превращается в расплавленный шлак.

Зачем нужна обмазка электродов?

Сам процесс сваривания торцов труб требует определенного навыка: поддерживать горение дуги, избегая залипания электрода и прогорания стенок труб, труднее, чем может показаться.

Толстостенные трубы нуждаются в предварительном снятии наружных фасок.

После того, как шов остынет, он зачищается от шлака и визуально осматривается на предмет возможных дефектов.

Техника безопасности

И газ, и электричество потенциально опасны для здоровья и жизни сварщика.

Правила охраны труда в буквальном смысле писались кровью, и цена их несоблюдения может оказаться очень высокой.

• При погрузке баллонов снимите с рук обручальное кольцо и прочие украшения, если вы их носите. Случайное падение баллона не раз и не два приводило к тому, что зацепившийся кольцом за вентиль человек лишался пальца.
• Помещение, где варят газом, должно активно вентилироваться. Помимо того, что при нагреве окрашенных или оцинкованных труб выделяется много крайне вредных веществ, стоит помнить про возможность утечки крайне взрывоопасного ацетилена.
• Сварочные шланги не должны сращиваться штуцерами. Каждое соединение — потенциальное место утечки или рассоединения при случайном рывке.
• Сопло горелки нуждается в периодической прочистке. При его засорении гарью, окалиной или брызгами металла возможен обратный удар — взрыв ацетилено-кислородной смеси в самой горелке или шлангах.

Горелка после обратного удара.

• Сварочная маска необходима даже для прихваток, не говоря уже о приваривании швов. Варить «вприглядку» — значит обречь себя на бессонную ночь с сильнейшей болью в глазах. Кожа на лице тоже подгорит, как при солнечном ожоге: спектр излучения дуги включает ультрафиолет.

Кстати: при ожоге глаз сварочной дугой промойте их хозяйственным мылом.
Процедура неприятна и болезненна; однако боль от ожога мыльный раствор снимет.

• Варить электросваркой нужно только в плотных и сухих рукавицах. Они уберегут вас от ожогов при брызгах металла и шлака. Кроме того, рукавица не позволит вам замкнуть рукой держатель и заземленную трубу.
• Сварочные работы должны проводиться на сухом диэлектрическом основании. Если это невозможно, необходимы как минимум высокие резиновые сапоги.

Полиэтилен

Технология сварки трубопроводов из полиэтилена сильно отличается от сварочных работ по металлу.

Вкратце — выполняются следующие операции:

• Края безраструбных труб или трубы и фитинга торцуются строго под прямым углом к продольной оси и очищаются от стружки, мусора и грязи.
• Затем они прижимаются к нагретому до 200 — 220 градусов плоскому нагревательному элементу («зеркалу») с антиадгезивным покрытием.
• После того, как полиэтилен начнет плавится, зеркало извлекается, а торцы прижимаются друг к другу с усилием около 1,5 кгс/см2. Дальнейшую судьбу шва берет в свои руки молекулярная диффузия: расплав полиэтилена превращается в единое целое, и после остывания шов мало отличается прочностью от монолитной трубы.

Сколько времени греется и остывает шов — зависит от толщины стенок свариваемых труб.

Подсказка: на случай, если читатель упустил явную закономерность — продолжительность нагрева равна умноженной на 10 толщине стенки в миллиметрах.

О сварке полиэтилена полезно знать еще несколько вещей.

• При толщине стенки менее 4 мм трубы соединяются компрессионными или электросварными фитингами для труб. Исключение — малоответственные трубопроводы низкого давления (например — дачный водопровод).

Компрессионные фитинги для полиэтилена.

• Для центровки и прижима труб используются механические устройства, а при диаметре труб от 250 мм — гидравлические.
• В ветреную погоду свободные торцы труб обычно глушат. Сквозняк способен повлиять на продолжительность и качество оплавления шва.

Полипропилен

Оборудование для сварки полипропилена представляет собой все тот же низкотемпературный паяльник. Мало того: многие устройства универсальны и позволяют сваривать и полипропилен, и полиэтилен.

На фото — универсальный паяльник.

Режим и технология сварки, впрочем, несколько различаются:

• Нагревательный элемент для пропилена должен быть разогрет до 240 — 260 градусов.
• Он снабжается насадками, позволяющими оплавить не торцы, а наружную поверхность трубы и внутреннюю поверхность фитинга.

Как варится раструбное соединение полипропиленового трубопровода?

Технология сварки полипропилена.

Время нагрева и охлаждения определяется диаметром трубопровода.

Разумеется, и здесь есть ряд тонкостей.

• Провороты деталей при соединении недопустимы. Они образуют на оплавленных поверхностях «волну», которая может привести к разгерметизации соединения под давлением.
• Армированные алюминием трубы требуют предварительной зачистки. В зависимости от расположения армирующего слоя используются шейвер, зачищающий наружную поверхность трубы, или торцеватель, выбирающий расположенный в середине стенки слой алюминиевой фольги.

Зачистка трубы ручным шейвером.

Стандарт

Ручная дуговая сварка стальных трубопроводов и прочих конструкций регламентируется ГОСТ5264-80. Большая часть нормативного документа представляет собой схематические изображения швов разных типов с комментариями и рекомендациями.

Выделим несколько общих моментов.

• При выполнении двухстороннего шва (такая технология, в частности, практикуется при строительстве трубопроводов большого диаметра, рассчитанных на значительное эксплуатационное давление) перед провариванием с обратной стороны корень шва зачищается от шлака до чистого металла.
• Свариваемые торцы труб могут мыть смещены друг относительно друга не более чем на 0,5 мм при толщине стенки до 4 мм, 1 мм — при толщине 4-10 мм и на 10% толщины стенки, но не более 3 мм при большей толщине.
  
• При разнице в толщине стенок соединяемых труб более 1 мм для стенок более тонкой трубы в 1-4 мм,более 2 при стенках 4-20 мм и более 3 при стенках 20-30 мм более толстостенная труба предварительно стачивается снаружи для выравнивания шва.

Шов на соединении разностенных труб.

Заключение

Надеемся, что предложенный вниманию читателя материал окажется полезным. Дополнительную информацию о том, как может осуществляться сварка трубопроводов, можно найти в видео в этой статье. Успехов!

Источник https://srtmx.ru/remont-i-montazh/svarka-tehnologicheskih-truboprovodov.html

Источник https://svarkaman.ru/oborudovanie/tehnologiya-svarki-stalnyh-trub-osobennosti-i-raznovidnosti.html

Источник https://dvor-decor.ru/truby-truboprovody/svarka-truboprovodov-materialy-i-teh