Виды технологий сварки труб – преимущества и недостатки способов

Трубопроводы изготавливают из керамики, пластика, бетона и металлов.

Правильная сварка труб осуществляется одним из следующих способов:

1. Механическим, при котором результат достигается за счет трения.
2. Термическим, в процессе которого материалы плавятся (газовая, плазменная, электродуговая сварка).
3. Термомеханическим, который выполняется стыковым контактным способом с помощью магнитоуправляемой дуги.

Типы сварки можно классифицировать по различным основаниям. Прежде чем приступить к обработке труб, следует выбрать наиболее подходящий способ. Теоретически любой из них подойдет для работы с трубами разного диаметра. Сваривать трубопроводы можно за счет давления (газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная сварка) или плавления (электродуговая и газовая). Чаще всего для правильной сварки стыков труб используют ручной или механизированный электродуговой метод.

Способы сваривания

При прокладке стальных трубопроводов используется несколько видов сварки. Можно выделить такие:

• газосварка для соединения трубопроводов внутридомовых магистралей из стальных труб небольшого диаметра;
• ручная электродуговая сварка (второй по популярности тип сварки стальных трубопроводов и конструкций из них);
• электрическая автоматическая или полуавтоматическая сварка;
• аргоновая сварка неплавящимся электродом для соединения стальных трубопроводов (применяется достаточно редко и только в заводских условиях).

Каждый из способов сварки имеет свои особенности. В некоторых случаях для стальных труб применяют резьбовое соединение. Однако оно менее надежно, особенно если речь идет о технологических магистралях.

Как подобрать электроды для правильной сварки труб

До того, как приступить к сварке труб отопления или любых других, необходимо запастись электродами. Их качество напрямую влияет на надежность полученного соединения, герметичность конструкции, а также на сам процесс сварки.

Электроды представляют собой тонкий стальной стержень со специальным покрытием, обеспечивающий устойчивую дугу во время работы и формирующий сварной шов, который предотвращает окисление металла.

Электроды квалифицируются по типу сердцевины и внешнего покрытия.

В зависимости от типа сердцевины электроды делятся на:

• расходники с неплавящейся серединкой из графита, электротехнического угля или вольфрама;
• с плавящейся серединкой – проволокой, толщина которой варьируется в зависимости от типа выполняемых работ.

По типу внешнего покрытия электроды делятся на следующие группы:

1. С целлюлозным покрытием (марка С). Предназначены для правильной сварки труб большого диаметра, с их помощью монтируют газо- и водомагистрали.
2. С рутилово-кислотным покрытием (RA). Используются для работы с металлическими трубами отопления или водоотведения. Получаемый сварочный шов покрыт небольшим слоем шлака, удаляемым при постукивании.
3. С рутиловым покрытием (RR). Позволяют получать аккуратные сварочные швы со шлаком, легко удаляемым с поверхности. Эти электроды применяют для угловых стыков, а также при наваривании второго или третьего слоев металла.
4. С рутилово-целлюлозным покрытием (RC). Могут использоваться для правильной сварки труб в любых плоскостях, например, при создании длинного вертикального шва.
5. С основным покрытием (B). Это универсальные расходники, подходящие для работы с толстостенными трубами, деталями, предназначенными для использования при минусовых температурах. Позволяют получить качественный пластичный шов, не подверженный растрескиванию или деформации.

До начала сварочных работ стоит получить консультацию специалистов-сварщиков относительно предпочитаемых ими марок электродов. При этом рекомендаций может быть достаточно много, а различаться расходники могут в зависимости от магазина или города.

Рекомендовано к прочтению

• Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
• Виды резки металла: промышленное применение
• Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно

Между стоимостью и качеством расходников существует прямая связь. С дешевыми электродами затруднительно выполнить правильную сварку труб и получить качественный сварной шов. Следовательно, на этих расходных материалах экономить не нужно.

Нюансы подготовки и проведения работ

Сварить трубу из стали, особенно с поворотным стыком, достаточно просто. Но перед выполнением работы необходимо правильно подготовиться.

Поверхность концов стальных труб обрабатывают металлической щеткой, затем растворителем, и при толщине свыше 3 мм выполняют разделку кромок с одной или двух сторон. Соединять и стыковать стальные трубы следует так, чтобы они лежали в одной плоскости, без перекоса.

При соединении и стыковки отдельных деталей для надежной фиксации выполняют прихватки длиной не менее 3 мм. Размер прихваток и их количество зависит от диаметра стальной труб.

Минимальное их количество должно быть не менее 3, через каждые 120°. Следует учитывать расход электродов при сварке. При работе большими токами на трубах большого сечения расход значительно выше.

Монтаж оцинкованной трубы потребует обработки концов заготовок соляной кислотой, что предотвратит выгорание цинка при нагреве.

Защита цинкового слоя на трубах может проводиться при сварке под флюсом HLS-B. Перед работой потребуется нанести на края труб толстый слой вещества. Работа ведется с повышенным уровнем подачи кислорода в пламя горелки.

Проволока должна быть выполнена на основе сплава UTP. При выполнении работы требуется расплавлять присадочный материал на прогретый металл. Флюс препятствует выгоранию цинка, остатки удаляются с трубы после окончания работы.

Выполнив соединение, таким образом, потребитель получает качественный шов, не требующий защиты от коррозии.

Способы правильной сварки труб

Существуют различные методы правильной сварки полипропиленовых труб и изделий из других материалов электродуговым способом:

• встык – при этом элементы трубопровода располагаются друг напротив друга;
• в тавр – в этом случае отрезки трубы располагаются перпендикулярно друг другу (в форме буквы «Т»);
• внахлест – такой способ подразумевает развальцовку одной из труб, позволяющую надеть ее на другую;
• угловым способом, при котором элементы располагают под углом 45° или 90° относительно друг друга.

В процессе правильной сварки труб получают следующие разновидности швов:

• горизонтальные (при вертикальном расположении элементов трубопровода);
• вертикальные (если трубы расположены вертикально);
• потолочные (с размещением электрода над головой сварщика, в нижней части заготовки);
• нижние (для этого приходится наклоняться).

При необходимости соединения стальных труб используется стыковой метод. Кроме того, место стыка должно быть обязательно проварено по толщине стенки заготовки. Лучше всего для этого подойдет нижний поворотный шов.

Для получения качественного сварного соединения в процессе работ следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Электрод во время сварных работ должен располагаться под углом в 45° или немного меньше. Это позволит уменьшить количество расплавленного металла, попадающего внутрь свариваемого элемента трубопровода.
2. Для сварки в тавр или встык потребуются 2-3-миллиметровые электроды. Качественное сварное соединение получится при силе тока, варьирующейся от 80 до 110 ампер.
3. Чтобы получить надежное соединение внахлест, потребуется повысить силу тока до 120 ампер, расходные материалы (электроды) подойдут также 2-3-миллиметровые.
4. Сварочный шов должен на 3 мм возвышаться под поверхностью свариваемой заготовки, после этого можно говорить о завершении работы.

Правильная сварка профильных труб выполняется точечно, то есть сначала сваривают две точки, расположенные на противоположных сторонах профиля, затем – две другие точки, продолжая работу до прогрева всей трубы целиком. Далее формируют сварочный шов по всему периметру заготовки.

Газосварка

Для выполнения газосварки используют баллоны с ацетиленом или газовые генераторы. Использование генераторов, особенно в крупных городах и на предприятиях не актуально.
Такой способ требует больших затрат времени на получение газа и безопасную эксплуатацию сварочного оборудования. Поэтому для сварки металлических труб подключают баллоны с горючим газом.

Применение ацетилена обусловлено его высокой температурой горения. С помощью пропана производят резку стальных труб.

При соединении трубопроводов с толщиной стенки не более 3 мм разделка кромок не нужна. Детали с более толстыми стенками требуют подготовки кромки с одной стороны или двусторонней разделки под острым углом.

При работе с помощью газосварки лучший шов получается в нижнем положении. Возможность выполнить такой шов есть только при поворотном стыке.

Газовая сварка часто используется для сваривания заготовок в неповоротном положении (когда трубу невозможно прокрутить, повернуть). Такая работа доверяется сварщикам с высокой квалификацией, умеющим выполнять швы в потолочном, горизонтальном и вертикальном положении.

Сам процесс представляет собой расплавление огнем горелки кромок деталей, внесение присадочного металла стальной проволоки и формирование катета шва.

Стыки стальных труб, исполненные газосваркой, превосходят стыки, выполненные электросваркой, по наполненности и меньшему разогреву стали.

Предварительные работы для правильной сварки труб

До того, как приступить к правильной сварке пластиковых и металлических труб круглого сечения, необходимо предварительно обработать стыки и уточнить ряд нюансов. В первую очередь, диагностируют соответствие трубы определенным техническим характеристикам, которые предъявляются к монтируемой системе, в частности, к водопроводу.

Необходимо:

• соблюдать геометрические размеры;
• иметь сертификат качества, особенно если предстоит монтаж трубопровода для подачи питьевой воды;
• чтобы труба была идеально круглой формы, так как дефекты, приплюснутое или овальное сечение заготовки не допустимы;
• контролировать толщину стенок на всей протяженности трубы – она должна быть одинаковой;
• химического состава детали должен соответствовать требованиям ГОСТа – эта информация содержится в технической документации или выясняется в процессе лабораторных исследований.

После этого можно начинать подготовку труб к стыковке и сварке.

В процессе подготовки необходимо выполнить следующие действия:

• проверить ровность среза на торце трубы, он должен составлять 90°;
• тщательно очистить свариваемый торец заготовки и 10-миллиметровую область вокруг него, пока не появится металлический блеск;
• удалить остатки масел, ржавчины, лакокрасочного покрытия с поверхности трубы, обезжирить торцы элемента.

Кроме того, следует проследить за тем, чтобы торец имел правильную конфигурацию. Угол раскрытия кромки должен быть равным 65°, показатель притупления – 2 мм. Получить нужные параметры можно за счет дополнительной обработки.

Сварка тонкостенной профильной трубы в среде защитного газа

Электродуговая сварка тонкостенных труб в защитной газовой среде достаточно распространена. В процессе используются неплавящиеся электроды. Прежде чем приступить к обработке, заготовки необходимо очистить и обезжирить.

Существенное значение имеет правильный выбор диаметра вольфрамового электрода. Если толщина стенок трубы менее 2 мм, подойдут расходники диаметром 1 мм, для более толстых стенок – 1,6 мм.

На диаметр присадочной проволоки также влияет толщина заготовки. При толщине стенок 1 мм нужна проволока с диаметром 1–1,5 мм, при толщине 2 мм диаметр проволоки должен составлять 2–2,5 мм.

Для работы необходимо следующее:

• расходные материалы (электроды, проволока);
• трансформатор или инвертор в качестве источника тока;
• блок питания;
• газовая горелка;
• баллон с газом;
• редуктор;
• шланги.

При электродуговой сварке тонкостенных труб электрод должен располагаться на небольшом расстоянии от сварочной ванны. Короткая дуга обеспечивает лучшее качество соединения и сварного шва.

Присадочную проволоку перемещают вдоль, а не поперек зоны соединения заготовок.

Присадку нужно подавать плавно, чтобы избежать разбрызгивания частиц расплавленного металла.

При сварке тонкостенных труб максимальный расход газа должен составлять 12 л/мин.

Сила тока в процессе работы зависит от толщины свариваемых заготовок и может составлять 50–120 А.

Правильная сварка труб: пошаговый алгоритм

При электросварке прочное соединение заготовок осуществляется за счет термического процесса. При этом качество шва будет выше, чем при газовой сварке.

Если трубы располагаются в доступном месте и их можно вращать, то необходимо соединить два элемента трубопровода встык одной или тремя точками электросварки, после чего продолжить сваривать заготовки:

• безотрывно (если есть возможность вращения деталей);
• с отрывом, начиная снизу, если труба расположена неудобно и нет возможности ее вращать.

Сварочные работы выполняются в два подхода. Первоначально делается первый шов («корень»), закрывающий 2-3 мм стыка заготовок, после чего удаляются появившиеся наплывы и окалины. Затем формируется второй шов, который также зачищается.

Алгоритм правильной сварки труб выглядит следующим образом:

• Прежде чем приступить непосредственно к работе, необходимо занять устойчивое положение, позаботиться о хорошем освещении пространства.
• Зажечь дугу, при необходимости увеличив силу тока.
• Поместить электрод в начало сварочного шва, сформировать сварочную ванну, удерживая постоянно зазор дуги.
• Достаточно большая сила тока приведет к тому, что частицы расправленного металла будут следовать за теплом.
  Движения должны быть выверенными и осторожными, так как слишком большая сила тока приведет к тому, что металл слишком сильно расплавится, начнет пузыриться и не получится сформировать сварочный шов.
• В процессе правильной сварки труб необходимо следить за заполняемостью краев, отсутствием подрезов. Если сила тока мала, то сварочная ванна будет равна очертанию электрода. При увеличении силы тока, двигая электрод по кругу или из стороны в сторону, можно сформировать правильный сварочный шов.
  Качеству сварки следует уделять внимание в процессе обработки заготовок, следя за равномерностью заполнения сварочной ванны.
• Поставить точку, оставив небольшое количество металла.
• Погасить дугу по шву.

Со временем можно научиться выполнять правильную сварку труб и формировать качественные швы, однако проще будет тем, кто раньше наблюдал за работами со стороны или был помощником сварщика.

Как происходит процесс сварки

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

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

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

Техника безопасности при сварке труб

В процессе электротехнических работ, в том числе при сварке труб, необходимо обязательно соблюдать требования техники безопасности. Их нарушение грозит различными травмами, например, термическим ожогом кожи или сетчатки глаз из-за вспышки дуги, ударом электрическим током и т. д.

Чтобы избежать неприятностей, стоит до начала работы обратить внимание на следующее:

• электрические провода и детали сварочного аппарата должны быть изолированными;
• корпус сварочного оборудования и дополнительные приборы должны быть заземлены;
• надевать можно только абсолютно сухую спецодежду и рукавицы;
• для дополнительной изоляции необходимо использовать галоши или резиновый коврик (для небольшого помещения);
• обязательно обезопасить глаза и лицо, надев защитный щиток.

Следуя изложенной в статье информации, можно самостоятельно научиться правильной сварке труб на электрическом оборудовании. Однако добиться успеха без практических навыков невозможно. Используя наши рекомендации, можно начинать практиковаться в сварочных работах и со временем получить достойные результаты сварки металлических трубопроводов.

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.

Технология и оборудование для сварки трубопроводов

Соединение элементов промышленных и бытовых трубопроводов может выполняться различными способами. Существующие технологии позволяют сваривать отрезки труб любой длины, тип материала при этом не имеет значения. Для успешного производства работ нужно разобраться в том, и какие методы соединений используются.

Виды трубопроводов

Трубопроводы предназначены для перемещения под давлением жидких или газообразных сред. По назначению разделяются на:

• магистральные;
• водо- и газопроводы;
• промышленные;
• технологические;
• канализационные.

Для сборки используется множество материалов – от пластиков и керамики до бетона и металлов.

Типы сварки и их отличия

Сварка технологических и бытовых трубопроводов осуществляется двумя способами: плавлением либо давлением.

Первый тип разделяется еще на несколько методов, к наиболее распространенным относятся:

;
• прессовой;
• термитный; ;
• ультразвуковой.

Сварка трубопровода плавлением разделяется на такие виды:

; (под флюсом, ручная, в защитной газовой среде – углекислом газе либо азоте);
• газовая.

Электросварка

Электросварка выполняется контактным либо дуговым методами. Для сварочных работ применяется трансформатор или инвертор, подающий ток на электрод.

При электросварке труб между частями магистрали образуется дуга с выделением высоких температур. Электрод оплавляется, нагревая кромки трубы.

Преимуществами метода являются:

• минимальная себестоимость;
• высокая функциональность;
• возможность работы в любых положениях.

К недостаткам относятся более высокие затраты труда и времени, чем на производство тех же работ по ГОСТ газовой горелкой.

Выбор электродов

Электроды изготавливаются с различными покрытиями, предназначенными для отдельных методов соединения.

По технологии для сварки труб предназначены стержни с рутилово-кислотной либо целлюлозной, основной обмазкой. Норма расхода электродов на 1 стык трубопровода у них самая низкая. Рутилово-целлюлозная обмазка позволяет выполнять работы даже в вертикальном направлении.

При сварке электродом с основным покрытием образуется шов с повышенным параметром вязкости, не растрескивающийся под воздействием экстремально низких температур. Такими стержнями можно сваривать толстостенные трубы, эксплуатируемые в экстремальных условиях.

Холодная

Холодная сварка труб эпоксидными составами применяется в экстренных случаях для систем отопления или водоснабжения, если они собраны из труб ПНД или полипропиленовых элементов.

Принцип соединения прост: перемешанная масса материала наносится на кромки. При химической реакции образуется твердая корка, обладающая высокими герметизирующими свойствами.

Газовая

Метод предназначен для сопряжения элементов технологических и водопроводных магистралей с использованием газовой горелки, нагревающей присадочную проволоку до расплавления. Разжиженный металл на краях соединяемых труб смешивается и формирует шов.

Газовый способ сварки стальных трубопроводов обладает такими преимуществами:

• эффективность;
• высокое качество рубца;
• простота применения.

• необходимость использования присадочной проволоки;
• высокая стоимость расходных материалов;
• наличие у сварщика специальной квалификации.

Диффузная

Предназначена для соединения пластиковых труб, в том числе отопительной сети.

Для сварки необходимо применение специальных нагревающих аппаратов, в которые устанавливаются насадки требуемого размера. Внутрь насадок устанавливаются подлежащие соединению трубы.

Пластик под воздействием высокой температуры расплавляется, стыковочный шов образуется при сдавливании элементов с обеих сторон. После непродолжительного охлаждения труба вынимается может использоваться по назначению.

• возможность соединения ПВХ-труб, пластиковых, полиэтиленовых;
• высокая производительность оборудования;
• устойчивость шва к механическим деформациям.

Недостаток – необходимость подбора насадок и аппаратуры для конкретных образцов в зависимости от их диаметров.

Как состыковать?

Типы швов при сварке магистральных или бытовых трубопроводов по расположению в пространстве разделяются на несколько групп:

• низовые;
• потолочные;
• горизонтальные;
• вертикальные.

По протяжению на трубопроводе швы могут устраиваться сплошными либо обрывистыми.

Особенности

[stextbox сварки труб во много отличается от соединения листового металла, также различия имеют сварка газопровода и систем для горячего водоснабжения.[/stextbox]

Основные аспекты заключаются в следующем:

• Режим настройки оборудования. Выбор сварочного тока по результатам специальных расчетов.
• Сваривание труб небольшого диаметра (до 100 мм) требует предварительной ручной сборки либо соединения коротких отрезков в отдельные участки.
• При устройстве поворотов и сваривании труб значительного диаметра.
• Скорость разворота принимается равной скорости смещения проводника.
• Наиболее благоприятное размещение сварочной ванны – под 30° относительно верховой точки.
• При необходимости разворота участка на 180° назначется несколько стадий – сваривание верхних четвертей трубы по направлению друг к другу, поворот элемента и проваривание оставшейся линии, поворот на полный угол и доваривание шва.
• Сложность сваривания неповоротных стыков.
• Устройство вертикально расположенных стыков осуществляется в две стадии. По периметру стык разделяется на два участка, размещающиеся в низовой, потолочной и горизонтальной позиции. Сваривание начинается с потолочного участка, электрод проводится по направлению к нижнему. Участки соединяются короткими дугами.
• Располагающиеся горизонтально стыки соединяются углом назад, электрод размещается к оси под ушлом 80°. Работа производится на средней дуге.

Требования к материалам и сварщикам

Перед свариванием трубопроводных элементов необходимо правильно определить свойства материалов, подобрать необходимое оборудование и расходники. Не менее важны сведения о назначении магистрали, предъявляемых к качеству шва требованиям. Металл в месте соединения должен обладать прочностью и пластичностью на уровне показателей основного материала трубопровода.

Сварщики, работающие с соединениями 1-4 категории, должны обладать требуемой квалификацией и опытом, пройти специальную подготовку и инструктаж по охране труда. Рабочим выдается удостоверение с записью о проверке знаний.

На сопряжения участков 5 категории назначаются сварщики без прохождения испытаний, по результатам тестовой сварки.

[stextbox После проверки и контроля качества сварного шва трубопровода независимо от сложности на удалении от рубца 3-5 см каждый сварщик ставит собственное клеймо.[/stextbox]

Подготовка перед работами

В первую очередь следует внимательно изучить чертежи, выполнить нарезку труб по указанным в них размерами и схемой расположения сварных стыков газопровода либо магистрали иного предназначения.

Предварительно следует произвести обработку кромок стыков, которые необходимо сварить. Процесс заключается в создании скоса, очистке и центрированию краев.

Разновидности сварных соединений

Соединение труб может выполняться:

• в тавр;
• внахлест;
• встык;
• в угол.

Вид стыковки выбирается по роду металла, методу сварки и назначению трубопровода. К примеру, элементы отопительных систем сопрягаются встык. Для труб толстостенных требуются двойные швы – внутренние и внешние. Во избежание наплыва металла электрод следует устанавливать под углом 45° к оси элемента.

Установка прихваток

При сопряжении элементов трубопроводов технологического либо промышленного назначения необходима установка прихваток. Для их устройства подбирается электрод, посредством которого будет производиться выполнение основного шва. Работа выполняется звеном из двух сварщиков.

Для труб размером до 300 мм выполняется 4 прихватки, равномерно распределенных по кругу. При сопряжении труб большего сечения прихватки протяжением 50 мм следует размещать на удалении 250 мм друг от друга. Ширина их должна составлять не менее 4 мм.

Особенности электросварки

При выполнении электросварки отдельное внимание уделяется стыкам на поворотах. В сложных ситуациях применяется зеркало, кончик электрода допускается подгибать и варить неповрежденной частью.

При сварке под наклоном 30° к поверхности наложение сварного рубца выполняется по окружности. Для низколегированных марок стали шов разрешается выполнять однослойным. Двойной шов обеспечивает дополнительную прочность соединения. Чем большей толщины стенка, тем большее количество проходов производится.

Трубы значительного диаметра свариваются до половины шва, участки затем очищаются от шлака, выполняется следующий шов на удалении 15 мм от предыдущего.

[stextbox Расстояние между сварными швами трубопровода регламентируется ГОСТ 32569-2013 для конкретных случаев расположения. К примеру, для элементов с толщиной стенок до 3 мм принимается интервал не менее чем в 3 толщины. При размере стенки до 3 мм швы можно располагать на удалении 2 толщин.[/stextbox]

C поворотом и без поворота стыка

Сварка трубопроводов выполняется одним из следующих способов:

• с поворотом стыка;
• без поворота.

Для сопряжений с поворотом вначале делают три прихватки с расположением на 4, 8 и 12 часов по условному круговому циферблату. Затем устраивается пара основных шва – с 1 по 5 час и с 11 до 7. Трубу разворачивают на 90° и заваривают до конца, герметизируя участок.

Сварка без поворота используется для трубопроводов, повернуть которые нельзя. Начальный шов производится строго от низа к верху, последующие допускается производить в любом направлении.

[stextbox труднодоступных мест, расположенных у стены либо бетонной опоры выполняется через врезку – специальное отверстие в верху трубы. По завершении работ врезка наглухо герметизируется.[/stextbox]

Автоматическая

На заводах для сопряжения элементов применяются специальные сварочные устройства, процесс производится в автоматическом режиме.

Сварка выполняется присадочными прутками, сматывающимися с катушки и подающимися в зону работ. В ней организуется защита от окисления с помощью технических газов. При невозможности полной автоматизации работа применяется полуавтоматическая сварка.

Альтернативные способы

Соединение труб и установка на них арматуры производится также индукционной либо газовой сваркой.

Сваривание газом выполняется с применением кислородо-ацетиленовой смеси, основные инструменты –резак и горелка. Кромки нагреваются до расплавления совместно с присадочной проволокой для наполнения шва.

Индукционный способ подразумевает применение для разогрева элементов индукционного тока. Соединение краев выполняется с помощью нажимных роликов.

Технология для толстостенных труб

Сварку труб из углеродистых и низколегированных марок стали с толстыми стенками (свыше 20 мм) рекомендуется производить слоями повышенной толщины.

Сначала производится сварка в потолочном положении с постепенным наращиванием слоя. При проходе в полувертикальное положение специальным приемом создается горизонтальная площадка.

Затем сваривание осуществляется в своеобразном низовом положении, при этом возможно использования электродов сечением свыше 5 мм. Размеры ванны велики, потому сварщик должен обладать высокой квалификацией чтобы удерживать ее в стабильно жидком состоянии.

[stextbox По завершении работы производится контроль качества сварного соединения трубопровода. Шов обстукивается молотком для удаления шлака, выполняется визуальный осмотр. Для проверки наличия протечек, трубопровод испытывается путем пробной подачи воды, газа или пара[/stextbox]

На просвет

«На просвет» — это сварка элементов трубопровода со сквозным зазором. Таким способом сваривают трубы диаметром не более 12 мм.

Сначала наносятся несколько прихваток, их количество определяется на глаз по сечению трубы. Затем стык очищается для обнаружения возможных дефектов, подлежащих вырезке. Получившийся шов равномерно заполняется.

На заключительном этапе выполняется облицовочный слой. В результате получается красивый ровный рубец с плотно проваренным корнем. Выступ рубца на поверхности допускается до 1 мм.

В зимних условия

Под влиянием пониженных температур остывание сварочной зоны происходит за короткое время, затрудняется выведение газов из оплавленного металла. По этой причине сталь делается хрупкой, возможно ее термическое разрушение, образование направленных от шва трещин.

Во избежание образования таких дефектов следует:

• как можно более плотно сжимать элементы;
• раскаливать кромки до обретения ими светло-красного оттенка;
• повышать силу тока на 10-20%.

Принятие таких мер позволяет создать пластичный и мягкий сварной, герметичный рубец.

Ремонт

Участок с дефектом предварительно зачищается пескоструем либо шлифмашиной. Способ ремонта предполагает наплавление дефектного места.

Используется ручная сварка с основными электродами. Первый слой наплавляется стержнями сечением до 3,2 мм. Заполнительный и облицовочные слои выполняются электродами сечением 3-4 мм. До наплавки участок рекомендуется прогреть каким-либо электронагревательным прибором.

Зажигание дуги осуществляется на краях участка. Заполняющие слои округлой либо прямой формы выполняются узким валиком по встречно-симметричной схеме. Ширину первых слоев рекомендуется принимать в интервале 4-6 мм. Каждый последующий слой устраивается шириной 8-10 мм.

[stextbox Ремонтная сварка на действующих газопроводах производится с использованием специальных полуцилиндрических футляров. Выполнять ремонт сваркой допускается только при невозможности применения иного метода.[/stextbox]

Методы проверки качества сварных соединений

Для обнаружения дефектов сварных швов и неразрушающего контроля качества сварных соединений трубопровода применяются следующие методы:

• визуальный осмотр с использованием увеличительных приборов;
• цветовая дефектоскопия;
• магнитный;
• ультразвуковой;
• рентгенографический – просвечивание швов рентгеном с получением снимка.

Проведенный успешно контроль сварных соединений трубопроводов подтверждается нанесением специальной маркировки и клейма на каждом участке.

Дефекты швов

Дефекты разделяются на:

• внутренние;
• внешние;
• сквозные.

К внешним дефектам, обнаруживаемым визуально, относятся:

• Трещины – Возникают из-за снижения прочностных характеристик материала, повышенных напряжений, наличия в сварочной ванне атомов водорода.
• Подрез – заглубление между основным материалом и оплавленным. Появляется из-за утончения стали в месте соединения при увеличенном напряжении дуги. Устраняются переваркой после очистки.
• Наплыв. Образуется при натекании расплавленного металла на поверхность основной. Причины – малое напряжение дуги, медленная сварка, присутствие окалин.
• Кратеры. Образуется при резком отрыве дуги. Устраняются повторным свариванием после зачистки.
• Свищи – воронки в теле рубца. Появляются из раковин либо крупных пор при некачественно выполненной подготовке или дефектов присадочных прутков.

Внутренние недостатки определяются специальной аппаратурой. К ним относятся:

• Непровар, образующийся при слишком малом взаимном сплавлении частей шва.
• Пористость – полые участки внутри рубца, заполненные газом. Появляются по причине наличия в материале свариваемых элементов посторонних примесей, сырости, низкой защищенности ванны.

К сквозным относятся дефекты, проходящие через всю толщу сварочного рубца, обнаруживаемые визуально. К ним относятся:

• прожоги, возникающие в результате медленной сварки при чрезмерно высокой силе тока.
• трещины.

[stextbox Голиков, сварщик, стаж работы – 15 лет: «Следует внимательно относиться к качеству выполнения работ, даже если по их завершении не предполагается проведение контроля. Сварка элементов трубопровода – дело ответственное и достаточно сложное, требующее соблюдение технологии от подготовительных работ до заключительных. При сомнениях в своих способностях и отсутствии навыков лучше пригласить профессионалов, дающих гарантию на выполненную работу».[/stextbox]

Как правильно варить трубы электросваркой

Нередко можно услышать мнение, что сварка труб не является чем-то уж слишком особенным и, если потребуется, справится с такой задачей сможет даже любитель. Действительно, на первый взгляд может показаться, что это так и есть. Крупные поверхности с хорошо подогнанными и обработанными кромками – все условия для формирования качественного шва соблюдены. Осталось только поднести электрод и.

А вот здесь уже начинается практика, у которой совершенно другие законы, нежели у теории. Оказывается, выполнить подобную работу очень сложно. Особенно, если речь идет о создании трубопровода высокого давления. Малейший дефект сварочного шва приводит к прорыву магистрали. Именно поэтому к подобным проектам привлекают исключительно высококвалифицированных специалистов.

Технология сварки трубопроводов

Наиболее распространенный метод сварки труб – электродуговой. По сравнению с альтернативной газовой данная технология характеризуется простотой и надежностью. Для начала процесса потребуется минимальный набор инструмента, а результат будет соответствовать наиболее жестким нормативным требованиям. Но чтобы добиться нужного качества требуется профессиональный подход к использованию возможностей сварки.

Подбор электродов

Не менее важным для получения высококачественных швов является использование проверенных расходных материалов. Плохие электроды станут непреодолимым препятствием на пути к достижению нужного результата. Лучшими на сегодняшний день считаются такие марки:

АНО-21, АНО-24 и МР-3. Для использования требуется сеть переменного тока. В связи с невысокой стоимостью расходный материал востребован в самых разных отраслях деятельности человека, включая приусадебные хозяйства. Такие электроды отлично справляются с задачами сваривания конструкций для частного подворья: ворот, теплицы, навеса и т.д. Для соединения труб, а особенно магистралей высокого давления перечисленные расходные материалы непригодны;

Основные приемы сварки труб

Соединение частей магистральных трубопроводов может выполняться разными способами:

• Варить трубу встык. Соединяемые поверхности располагают напротив. Это самый распространенный способ, который характеризуется простотой исполнения. Однако, есть и некоторые сложности. Справится с ними будет намного проще, если учесть некоторые нюансы. Во-первых, сварочный шов лучше формировать по направлению от нижней части вверх. Во-вторых, металл следует проваривать на всю толщину стенки трубы.
• Внахлест. Метод может использоваться только в случаях, когда соединяемые поверхности имеют небольшие различия в диаметре и один из них плотно входит в другой. это может быть разница в размерах труб или же специальная механическая обработка торцевой части одной из них – развальцовка.
• Тавровое. Такой способ соединения подразумевает расположение поверхностей под прямым углом относительно друг друга.
• Угловое. Две части соединяются между собой под углом меньше 90 градусов.

Советы и рекомендации

Хорошее качество сварного шва получается не сразу. Только со временем приходит опыт и требуемая сноровка. Чтобы конечный результат был как можно лучше, стоит следовать советам специалистов со стажем:

• При стыковом или тавровом способах соединения деталей желательно использовать электроды толщиной 2-3 мм. Именно они показывают самый лучший результат.
• Силу тока рекомендуется выставлять в диапазоне 80-100 ампер. Если сварка выполняется внахлест, то этот показатель можно увеличить до 120 ампер.
• При заполнении сварочной ванны следует ориентироваться с высотой наплава: он должен выступать над металлической поверхностью на 2-3 мм.
• Если выполняются работы с профильными трубами (сечение не круглое, а квадратное или прямоугольное), то применяется точечный способ соединения.

Несколько слов о точечном методе соединения заготовок. Он еще называется «прихватом» и сводится к тому, что свариваются небольшие участки на диаметрально противоположных сторонах. И только после этого ложится цельный шов. Подход исключает вероятность того, что одну из частей «уведет» под воздействием температуры.

Подготовка

Качество работы зависит не только от марки электродов и профессиональных навыков исполнителя. Немаловажную роль в этом играет и предварительная подготовка свариваемых поверхностей. Ее суть сводится к выполнению нескольких операций:

• проверяется соответствие двух соединяемых элементов требованиям выбранному способу сварки. Важно учесть, что трубы должны быть не только соответствующего диаметра, но и с одинаковой толщиной стенок. В противном случае не выйдет хорошо прогреть толстую стенку или же, наоборот, тонкая просто расплавится;
• на свариваемых поверхностях не должно быть совершенно никаких дефектов. Заломы, трещины и деформации любого вида не допускаются. Если пренебречь, то «скромные» недостатки под воздействием температурного расширения вырастут в большую проблему и приведут к разрушению конструкции;
• ни в коем случае нельзя допускать перекос в срезе заготовки, которая будет свариваться под углом в 90 градусов. Из-за такого, казалось бы, небольшого недочета в итоге шов окажется ослабленным и вероятность разрушения стыка в процессе эксплуатации высока;
• кромки зачищаются до металлического блеска. С этой целью можно использовать любые абразивы по металлу: щетку, наждачную бумагу или электроинструмент;
• в процессе подготовки с поверхности удаляются следы жира, краски, ржавчина и прочие загрязнения. Самыми эффективными в этом плане очистителями являются химические растворы.

Особенности сварки труб

Технологические операции по свариванию труб предполагают соблюдение основных правил и принципов:

• непрерывность сварочного шва. Обогнув трубу по кругу, он должен закончиться в начальной точке. Нельзя допускать отрывов электрода в процессе формирования ванны. В случаях, когда диаметр трубы слишком велик и невозможно выдержать данное правило, применяется принцип многослойного сваривания. Число накладываемых слоев должно сопоставляться с толщиной стенок. Стенки толщиной менее 6 мм провариваются в два слоя, 6-12 мм – 3 слоя, свыше 12 мм – 4 слоя. Каждый последующий слой наносится после полного остывания предыдущего;
• перед началом сварочных работ обе трубы нужно хорошо зафиксировать. Можно использовать точечное соединение – прихватку поверхностей, чтобы исключить перемещение деталей и создать прочный шов без лишних проблем;
• если толщина стенок превышает 4 мм, рекомендуется создание коренного шва. Он нужен для того, чтобы на полную глубину заполнить пустоту между соединяемыми участками труб. Альтернативой данному методу является валковый способ, подразумевающий формирование поверх шва валика толщиной около 3 мм;
• проверка качества. Шов простукивается молотком. Сбивается шлак и можно визуально осмотреть результат работы.

Если магистраль будет эксплуатироваться под давлением, то в обязательном порядке проводится тестовый запуск. Он дает возможность проверить герметичность стыков и своевременно устранить выявленные недостатки.

Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/svarka-truboprovodov.html

Источник https://svarka.guru/tehnika/tehnologiya-i-oborudovanie-dlya-truboprovodov.html

Источник https://vtmstol.ru/blog/kak-pravilno-svarivat-trubyi-elektrosvarkoj