Методы сварки тонкостенных труб

Сварка тонкостенных труб

Содержание:

Очень часто при монтаже коммуникаций возникает вопрос о том, как более надежно можно соединить между собой трубы. Конечно, сегодня существует немало способов подобного соединения, производители выпускают разнообразные фитинги и другие изделия, позволяющие сделать соединение труб герметичным. Но довольно часто трубопровод монтируется с целью дальнейшей закладки его в стену или в пол, и, таким образом, постоянный доступ к нему становится невозможным. Таким образом, требуется так соединить трубы между собой, чтобы потом не возникало необходимости проверять надежность этого соединения. И практически единственным способом, который может обеспечить это, является сварка.

Как правило, для монтажа коммуникаций используются трубы с тонкими стенками. А сварка тонкостенных труб имеет целый ряд нюансов, справиться с которыми может только профессионал, имеющий достаточный практический опыт. Чаще всего для соединения тонкостенных труб используется газовая сварка, но и аппаратом для электрической сварки можно воспользоваться, если, конечно, речь идет о работе высококвалифицированного сварщика. Дело в том, что тонкий металл стенок труб очень легко и быстро прожигается насквозь, если сварщик не знает точно, какой сварной ток выставлять, какими электродами воспользоваться и какую скорость движения электрода выбрать.

Что касается самого процесса сварки, то многое здесь зависит от того, из какого материала изготовлена труба.

Стальные трубы.

Сварка стальных труб – процесс довольно сложный. Даже если у вас имеется опыт сварки различных плоских деталей, но вы ни разу не варили трубы, надо быть готовым к тому, что в процессе появится целый ряд вопросов и трудностей. Основная сложность при сварке стальных труб состоит в том, что трубу, как правило, невозможно повернуть для того, чтобы самому сварщику было удобно работать. Особенно трудной оказывается ситуация, когда трубы проходят близко к стене, полу или потолку. Профессионалы по-разному справляются с этой проблемой. Кто-то варит трубу с помощью зеркала, кто-то делает в трубе внутренний шов – для этого в самой трубе проделывается отверстие, с помощью которого выполняется сварное соединение внутри трубы, после чего соединение проваривается и снаружи. Но для того, чтобы применить такие методы сварки, надо обладать большим профессиональным опытом. Что касается домашних мастеров, то мало кто из них имеет достаточную для этого квалификацию.

Существует определенная последовательность шагов, которые необходимо выполнить при сварке стальных труб в домашних условиях.

Прежде всего, трубы надо подготовить. Для этого необходимо снять фаску с краев труб и зачистить место соединения двух труб.
Сначала надо проварить низ трубы. Для того, чтобы сделать это более качественно, надо уметь выполнять так называемый потолочный шов. Электрод при сварке надо держать перпендикулярно к свариваемой поверхности.
Следующий шаг – это сварка боковых поверхностей. Здесь необходимо использовать вертикальный шов. Для того чтобы металл при сварке не стекал вниз, электрод необходимо держать под углом вверх. Сварка тонкостенных труб, как правило, производится с применением точечного метода сварки – для этого электрод быстро прикасается к поверхности металла, потом отводится в сторону, а через короткое время вновь прикасается к металлу, практически на том же самом месте, что и в первый раз, лишь слегка подвинувшись вперед. При этом надо следить, чтобы металл не лишком остывал между двумя «точками», иначе сварной шов будет некачественным.
Потом варится верх трубы. Это наиболее удобная для сварки поверхность, и главное здесь – выставить хороший баланс между сварным током и скоростью движения электрода во избежание сквозного прожигания металла. Здесь также целесообразно применять точечную сварку. В результате всех этих шагов образуется первый корневой шов.
Первый шов отбивается от шлака, и сверху на него наносится второй шов, слегка перекрывающий его. Второй шов позволит гарантировать долговечность и максимальную надежность сварного соединения.

Читать еще: Ширина фундамента под сарай из пеноблока

Оцинкованные трубы.

Сварка оцинкованных труб имеет свои нюансы. Во время сварки цинк, который входит в состав трубы, начинает «пениться» – то есть, на поверхности трубы появляются белые хлопья. Чтобы этого не происходило, необходимо тщательно обработать место сварки труб кислотой – соляной или серной.

Вообще, когда речь идет о сварке оцинкованных труб, надо помнить о том, что при нагревании до высоких температур, необходимых для выполнения сварных работ, такие трубы начинают выделять в воздух опасные вещества. Поэтому нужно пользоваться во время сварочного процесса таким средством индивидуальной защиты, как респиратор. Кроме того, само помещение, в котором ведется сварка, должно постоянно проветриваться. Также можно применять и специальные маски сварщика со встроенной принудительной вентиляцией. Первыми признаками отравления подобными вредными веществами являются сладковатый привкус во рту и неприятные ощущения в горле.

Сварка оцинкованных труб чаще всего ведется с применением флюса HLS-B. Это позволяет сохранить неповрежденным покрытие трубы, на которое воздействует высокая температура. Флюс наносится на поверхность трубы толстым слоем на площадь, немного большую, чем площадь шва. При этом горелка должна быть меньше на 2 номера, чем при сварке стальной трубы, а в газовом пламени должно содержаться много кислорода.

Таким образом, сварка тонкостенных труб – это довольно трудоемкий процесс, требующий от сварщика большой аккуратности и терпения. Главное – соблюдать последовательность выполнения всех этапов процесса, и тогда вполне возможно добиться высокого качества выполнения работ, даже если вы не являетесь квалифицированным сварщиком.

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

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.
Внахлест, такой метод соединения удобен для разнотолщинных трубных заготовок. При такой сварке металлических труб валик образует плавный переход с одного диаметра на другой.
Под углом сваривать трубу электросваркой удобно в нижнем положении. В верхнем используют газосварку.
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.

Читать еще: Сделать парапет на балконе своими руками

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.

Читать еще: Установка обратного клапан для внутренней канализации

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.

Сварка тонкостенных труб

Достаточно часто при сборке металлоконструкций и линий коммуникация встает проблема надежного соединения труб. На данный момент разработано достаточное количество способов такого создания такого соединения. Для этого выпускаются фитинги и муфты, которые позволяют получить герметичный стык.

Однако в ряде случаев трубопровод устанавливается рядом с полом или стеной, и нет возможности обеспечить к нему постоянный доступ. В таких ситуациях нужно выполнить соединение максимально качественно, чтобы потом не было потребности в проверках. При таком раскладе можно положиться на единственный способ – сварку труб.

В большинстве случаев коммуникации монтируются из тонкостенных труб. А сварка таких изделий имеет несколько важных особенностей, которые делают этот процесс затруднительным для новичка. Сварка тонкостенных труб может выполняться газом или электрической дугой. Второй способ более сложен, поскольку даже при небольших неточностях при выборе сварочного тока, электрода и скорости его движения, стенки труб прожигаются насквозь.

На ход процесса наибольшее влияние оказывает материл трубы.

Трубы из стали

Стальные трубы свариваются достаточно сложно. Даже при наличии большого опыта в сварке плоских изделий все равно возможны проблемы. Наибольшая сложность заключается в том, что трубу, чаще всего, невозможно повернуть для удобства работы. Особенно проблематично выполнение шва, когда труба практически прилегает к другим элементам конструкции.

Существуют разные способы выхода из данной ситуации. В некоторых случаях целесообразно использовать зеркало, в других – сделать снаружи отверстие в трубе и через него выполнить шов изнутри, а потом заварить это отверстие.

Чтобы получить полноценный шов такими методами, нужно быть профессионалом в этом деле. Домашние мастера редко имеют такую квалификацию.

Сварка стальных труб дома состоит из следующих этапов:

Зачистка. Нужно нарезать фаску на торцах и зачистить стыки труб.
Сварка низа трубы. Для этого выполняется потолочный шов. Во время этой работы электрод держится перпендикулярно к обрабатываемой поверхности.
Сварка боковых зон. В этих местах применяется вертикальный шов. Чтобы расплавленный металл не тек вниз, электрод наклоняется вверх. Сварка тонких труб почти всегда выполняется точечно – производится быстрое касание электродом рядом с предыдущей точкой. Нужно следить, чтобы металл не успевал остыть в месте выполнения шва, иначе он получится некачественным.
Сварка верха трубы. Это место является наиболее простым. Здесь важно найти правильное взаимоотношение сварочного тока и скорость выполнения шва, чтобы не прожигать металл насквозь. Так получается первый шов.
Выполнение второго шва. Первый шов нужно очистить от шлака и перекрыть его вторым, что гарантирует качественное соединение.

Оцинкованные трубы

Работа с данными трубами также имеет важные особенности. При сварке цинк, которым покрыты трубы, пенится и образует белые хлопья. Для предотвращения этого место сварки нужно предварительно обработать кислотой.

Другим неприятным действием цинка является выделение опасных газов при нагреве до сварочных температур. Поэтому при работе с такими трубами стоит использовать респиратор, а помещение нужно проветривать.

Для сварки оцинкованных трубы в основном используется флюс HLS-B, который дает возможность выполнить работу без повреждения покрытия. Флюс нужно наносить толстым слоем так, чтобы покрыть не только площадь шва, но и окружающий металл.

При сварке газом горелку рекомендуется выбирать на два номера меньше, чем для обычной стальной трубы, а содержание кислорода в пламени увеличить.