Технология сварки труб ручной дуговой сваркой

Содержание

Технология сварки труб ручной дуговой сваркой

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

ТОП-3 методики

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

  • электродами с покрытием;
  • электродами в среде защитного газа;
  • аргонно-дуговая.

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

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

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

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

Описание

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

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

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

Инструкция

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

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

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

Как правильно?

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

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

[stextbox сварке высоколегированных труб на шов накладывается 3 слоя, один за другим. Температура между ними не должна превышать 150⁰C.[/stextbox]

С поворотом стыка

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

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

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

Без поворота стыка

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

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

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

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

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

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

При низких температурах

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

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

Дуговой сваркой

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

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

Следующий слой начинается со смещением примерно 10⁰.

Покрытыми электродами

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

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

Технология

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

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

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

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

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

Образование ежиков

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

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

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

[stextbox убрать цвета побежалости без снятия слоя абразивным кругом, можно использовать химический метод. На поверхность трубы наносится травильная паста Inox Gel или Stain Clean. Составы очень ядовитые, следует одевать респиратор и перчатки, наносить кистью.[/stextbox]

Технология для трубопроводов из сталей повышенной прочности

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

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

Работа с газопроводами и трубами для транспортировки агрессивных жидкостей

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

[stextbox 6 разряда, бригадир бригады сварщиков оборудования для пищевой и химической промышленности Бородай Н. С.: «При сварке ответственных труб и емкостей из нержавеющей стали с внутренней стороны не допускается образование валиков. При прокладке корневого шва следует обеспечить, поддув аргона на место сваривания. Если невозможно местно использовать аргон, его закачивают в емкость или трубу, обеспечив поддув на протяжении всей сварки корневого шва с интенсивностью 3 – 4 л/мин. При доступе внутрь свариваемой конструкции, на обратную сторону шва наносится флюс паста, разбавленная спиртом до консистенции зубной пасты. Она поможет сформировать ровный шов и не допустит образование аграта – ежиков».[/stextbox]

Требования к сварному шву по ГОСТ

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

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

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

Какой должен быть зазор свариваемых труб

Как варить трубы электросваркой правильно – пошаговое руководство

В процессе ведения домашнего хозяйства нередки случаи, когда требуется соорудить какую-либо конструкцию из обычных труб или профиля. Зачастую для этих целей применяются легкие и удобные в монтаже пластиковые трубы, а также стальные изделия с резьбовыми креплениями. Однако в данной статье мы рассмотрим, как правильно сварить трубу для отопления или других необходимых систем в вашем доме, ведь упомянутые выше варианты не всегда приемлемы и целесообразны.



Подбор электродов

Первое, что вам понадобится для выполнения сварочных работ с трубами отопления или другими сооружениями, это электроды. От качества этого расходного материала будет зависеть не только надежность полученных сварных швов и герметичность системы, но и процесс выполнения работ.

Под электродом понимают тонкий стальной стержень со специальным покрытием, которое позволяет обеспечить устойчивую дугу в процессе электросварки труб, и задействовано в формировании сварного шва, а также предотвращает окисление металла.

Классификация электродов предполагает разделение по типу сердцевины и разновидности внешнего покрытия.

По типу сердцевины бывают такие электроды:

  1. С неплавящейся серединкой. Материалом для такой продукции служит графит, электротехнический уголь или вольфрам.
  2. С плавящейся серединкой. В данном случае в качестве сердечника служит проволока, толщина которой зависит от типа сварочных работ.

Что касается внешней оболочки, то множество электродов, которые встречаются на рынке, стоит разделить на несколько групп.

Итак, покрытие может быть:

  • Целлюлозное (марка С). Эти изделия применяются главным образом для выполнения сварочных работ с трубами крупных сечений. Например, для монтажа магистралей для транспортировки газа или воды.
  • Рутилово-кислотное (RA). Такие электроды оптимальны для сварки металлических труб отопления или водопровода. В данном случае сварочный шов покрывается небольшим слоем шлака, который легко удаляется постукиванием.
  • Рутиловое (RR). Данный тип электродов дает возможность получить очень аккуратные сварочные швы, а образующийся в процессе работы шлак очень просто удаляется. Преимущественно такие электроды используются в местах угловых соединений или при наваривании второго или третьего слоя.
  • Рутилово-целлюлозное (RC). Подобными электродами можно выполнять сварочные работы абсолютно в любой плоскости. В частности, они очень активно применяются для создания длинного вертикального шва.
  • Основное (B). Такие изделия можно назвать универсальными, ведь они подходят для сваривания толстостенных труб, деталей, эксплуатация которых будет производиться при отрицательных температурах. При этом образуется пластичный качественный шов, который не трескается и не деформируется со временем.



Что нужно, для того чтобы сварить металл?

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

Что такое электрод?

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

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

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

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

Сварочные материалы для ручной дуговой сварки

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

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

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

Поэтому для сварки оцинкованного металла используется специальная технология сварки.

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

Разновидности сварных швов и соединений труб

Способов, как варить трубы электросваркой, может быть несколько:

  • размещая детали встык – в данном случае отрезки трубы находятся точно напротив друг друга;
  • соединение в тавр – эта технология сварки труб подразумевает, что два куска трубы размещены перпендикулярно, в форме буквы «Т»;
  • скрепление внахлест – в таком варианте один из кусков трубы развальцовывается, чтобы его можно было надеть на другой;
  • угловое соединение – то есть, две детали размещены под углом 45° или 90°.

Предварительные работы с деталями

Перед тем как сварить круглую трубу, ее нужно подготовить к работе, то есть провести предварительную обработку стыков и уточнить все тонкости. Для этого сначала проводится диагностика труб на соответствие ряду технических характеристик, предъявляемых к монтируемой системе, в частности, водопроводу (прочитайте: «Какая сварка водопроводных труб лучше – виды и особенности сварки»).

Согласно инструкции должны быть соблюдены такие условия:

  • Геометрические размеры.
  • Наличие сертификата качества, в частности, если это трубопровод для питьевой воды.
  • Идеально круглая форма труб – никакие дефекты торцов в виде приплюснутого или овального сечения не допускаются.
  • Одинаковая толщина стенок труб по всей их протяженности.
  • Химический состав изделий должен соответствовать ГОСТам РФ для тех или иных систем. Данная информация выясняется из технической документации или лабораторными исследованиями.

Далее можно приступать, собственно, к подготовке труб к стыковке и сварке.

Процесс подготовки включает такие стадии:

  • проверяют ровность среза на торце трубы – он должен быть равен 90º;
  • торец и участок в 10 мм от него нужно тщательно зачистить до появления металлического блеска;
  • все следы масел, ржавчины, красок следует удалить и обезжирить поверхность на торце трубы.

Последнее, о чем нужно позаботиться – правильная конфигурация торца. Угол раскрытия кромки должен составлять 65º, а показатель притупления – 2 мм. Дополнительная обработка позволит добиться требуемых параметров.

Такую работу можно выполнить фаскоснимателем, торцевателем или шлифовальной машиной. Профессионалы, работающие с трубами больших диаметров, пользуются фрезерными станками или газовыми и плазменными резаками.

Общие сведения

Принцип работы

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

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

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

С целлюлозной пленкой – для труб с большим сечением

  • Рутиловое покрытие – для угловых и коротких прихватывающих швов
  • Целлюлозно – рутиловый – для сложной сварки.

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

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

Нюансы дуговой сварки

Тонкости электросварки

Если производится сваривание труб круглой формы, то шов на них должен быть непрерывным. Это значит, что как только работа начата, ее нельзя прерывать, пока не образуется сплошной сварной шов. В случае работы с поворотными и неповоротными стыками сварка труб отопления электросваркой должна выполняться в несколько слоев. Их количество будет зависеть от толщины стенок трубы.

Зависимость количества слоев от параметров стенки выражается в таких величинах:

  • 2 слоя сварочного шва выполняют на трубах с толщиной стенки до 6 мм;
  • если стенки колеблются в пределах 6-12 мм толщины, потребуется 3 слоя;
  • все прочие изделия, толщина стенок которых еще больше, нуждаются в наложении 4 слоев шва.

Стоит отметить, что каждый последующий слой сварки можно наносить только после полного остывания предыдущего. Перед нанесением весь образовавшийся шлак необходимо удалить. Читайте также: «Как правильно варить электросваркой трубы – теория и практика от мастера».

Кроме того, стоит учесть ряд важных особенностей:

  1. Какую полярность и ток нужно применять (постоянный или переменный), будет зависеть от толщины стенки труб, их материала и оболочки электродов. Вся информация должна быть указана в инструкции к электродам.
  2. Толщина электродных стержней влияет на силу тока, необходимую для сварки. Прикинуть этот показатель можно, умножив толщину стержня на 30 или 40. Так вы сможете вычислить силу тока в амперах и выставить ее на сварочном оборудовании.
  3. Скорость выполнения работ не имеет регламентированной величины. Просто нужно следить, чтобы дуга не оставалась в одной точке слишком долго, иначе, кромка прогорит, и все придется начинать сначала.

Чтобы облегчить себе работу, перед началом сварки газовых труб электросваркой можно выполнить сборку стыков.

Стыковка труб

Чтобы исключить смещение заготовок относительно друг друга катушки укладываются на уголке или швеллере. В идеале несовпадение должно равняться нулю, так как даже расхождение в 1 мм, разрешенное правилами, приводит к непровару. Зазор, в зависимости от толщины стенок, устанавливается в пределах 2 — 3 мм. В повседневной практике для этого между торцами труб вставляют электрод подходящего диаметра. При толщине стенок от 10 мм величина зазора выставляется 3 мм. При стыковке также нужно учитывать погрешность, которая возникает при прихватке из-за нагрева металла в ее точках. Возникающие термические напряжения стягивают трубы, поэтому зазор увеличивают на несколько десятых долей миллиметра.

Процесс стыковки упрощается, если использовать центратор. Он обеспечит точное совмещение осей труб и неизменность их положения во время сварки. Обычно применяют наружный центратор, но лучше выбрать внутренний, так как он исправляет нарушения формы, например, овальность торцов труб.

Собираем соединения

Этот процесс следует выполнять в такой последовательности:

  1. Трубы следует зафиксировать в тисках или ином приспособлении, соединив их встык. Далее место соединения с помощью электрода нужно прихватить в 2-3 местах. Если это будут только 2 точки, то сделайте их с противоположных сторон окружности.
  2. В случае, когда точка соединения сделана только одна, окончательное проваривание стыка нужно начинать с противоположной стороны.
  3. Обратите внимание, что толщина электрода для труб с толщиной стенок в пределах 3 мм должна составлять не более 2,5 мм.

И еще немного полезной информации относительно техники выполнения сварного шва.

Если вы работаете с трубами, толщина стенок которых превышает 4 мм, то их соединение выполняется двумя швами – корневым, проходящим по всей толщине стали, и валковым, представляющим собой валик 3 мм высотой.

Выполняя вертикальные швы на трубах сечением 30-80 мм, сваривание производится в два шага – сначала делают шов на ¾ длины, а далее – все остальное.

Когда вы делаете горизонтальный шов в несколько слоев, в каждый последующий подход электрод должен перемещаться в противоположном направлении.

Конечные (замковые) точки шва, выполняемого в несколько слоев, нужно размещать в разных местах.

Методы ручной дуговой сварки труб

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

Сварка с поворотом стыка

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

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

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

Сварка без поворота стыка

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

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

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

Проверка надежности соединений

Зачастую контроль над качеством сварного шва и герметичностью системы вам придется выполнять самостоятельно путем визуального осмотра.

Для этого сначала шов нужно очистить от шлака и простучать его легким молотком. Далее визуально осматривают сам шов на наличие в нем сколов, порезов или трещин, плохо проваренных кусков или прожогов насквозь, а также прочих дефектов.

Последним этапом будет замер толщины шва. Для этого можно использовать стандартные приборы, а также щупы, шаблоны и прочие приспособления.

Обратите внимание, что газотранспортную или водопроводную систему нужно еще проверить на герметичность. Для этого выполняют пробный пуск жидкости под давлением.

Инструкция по сварке

Как производится ручная дуговая сварка труб?

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

Материалы и инструменты

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

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

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

Электроды для сварки

Ассортимент электродов широк. Важно подобрать самый подходящий вариант

А теперь подробнее о требованиях к перечисленному оборудованию.

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

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

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

Сварка труб

Работайте только в маске

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

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

Работа по сварке труб

Оборудуйте как следует рабочее место – чтобы все было под рукой

Подготовительные работы

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

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


Схема ручной дуговой сварки

Процесс сварки

Ручная дуговая сварка труб выполняется при помощи нескольких методов:

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

Сварка неповоротным стыком

Такова последовательность работ при сварке неповоротным стыком

Обсудим каждую из технологий.

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

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

Последовательность работ такова:

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

Расположение электрода при сварке

Расположение электрода может разниться

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

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

Как правильно сваривать стальные трубы ручной дуговой сваркой?

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

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

Материалы и оборудование для электросварки

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

Соединение труб дуговой сваркой

Выбор электродов

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

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

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

Сварной шов стальных труб

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

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

Применяемое оборудование

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

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

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

Типы сварных соединений

Согласно ГОСТ, применяют следующие способы соединения стальных труб:

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

Пример сварного соединения трубы

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

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

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

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

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

Выполнение сварки

Выполнять сварку труб необходимо только после прохождения обучения работы со сварочным аппаратом. Новичкам будет полезно посмотреть, как проводится сварка металлических труб – видео с подробным описанием каждого этапа работы несложно найти на тематических сайтах.

Пример сварки стальных труб

Подготовительные работы

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

  • Проверка соответствия труб требованиям, заложенным в проекте.

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

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

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

  • При выявлении несоответствия требованиям, производят механическую обработку кромок.

Установка прихваток

  • Прихватки – это составляющая часть шва, для их выполнения применяют тот же тип электродов, который будет использован при выполнении основного шва.
  • При сваривании труб, имеющих диаметр до 300 мм, нужно выполнить 4 прихватки, распределяя их по окружности равномерно.

Установка прихваток на трубы

  • Если нужно сварить трубу большого размера, то прихватки нужно располагать на равном расстоянии с шагом 200-250 мм.

Совет! В любом случае рекомендованная длина прихватки составляет 50 мм, а ширина – 4 мм.

Выполнения сварки поворотным методом

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

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

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

Автоматическая сварка

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

Соединение стальных труб сваркой

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

Другие способы сварки

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

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

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

Источник https://svarka.guru/tehnika/detaley/trub.html

Источник https://burforum.ru/metally-svarka/tehnologiya-svarki-truboprovodov-ruchnaya-dugovaya.html

Источник https://kanalizaciyam.ru/ruchnaya-dugovaya-svarka-trub.html