Алюминиевая труба круглая сварка

Обновлено: 20.09.2024

Сварка труб из алюминиевых сплавов за последнее десятилетие получила интенсивное развитие. В США с 1960 по 1965 г. выпуск сварных алюминиевых труб увеличился в 3,6 раза и составил 30% от всего объема производства труб из алюминиевых сплавов. Интенсивное развитие трубосварочного производства обусловлено как преимуществами сварных труб, так и высокими экономическими показателями процессов их производства.

Сварные трубы отличаются малой разностенностью, неограниченной длиной и могут выпускаться с различными специальными покрытиями, предварительно нанесенными на исходную полосовую заготовку. Высокая экономическая эффективность трубосварочного производства основана на сравнительно низких капитальных затратах и себестоимости производства за счет резкого снижения трудоемкости и повышения выхода годного.

Основные области применения сварных алюминиевых труб — изготовление предметов широкого потребления, ирригационные сети и установки, строительство, электротехника и др. Главное препятствие для дальнейшего расширения областей применения сварных труб — трудность удаления внутреннего грата, особенно на трубах малого диаметра.

1. СПОСОБЫ СВАРКИ ТРУБ

Все существующие способы сварки алюминиевых труб можно разделить на две группы: сварка давлением и сварка сплавлением. К первой группе относят радиочастотную сварку с контактным или индукционным токоподводом при частоте сварочного тока до 450 кгц и индукционную сварку током частотой 8—10 кгц. Последний метод эффективен при сварке толстостенных труб большого диаметра, но пока еще не нашел широкого промышленного применения.

Радиочастотной сваркой изготавливают прямошовные трубы диам. 9—220 мм с толщиной стенки 0,5—6 мм, причем указанный сортамент не является предельным для данного метода производства труб.

К сварке сплавлением относят дуговую сварку в среде защитных газов и электроннолучевую сварку. Электроннолучевая сварка труб находится в стадии опытных разработок. Метод перспективен по сравнению с дуговой сваркой в среде защитных газов, так как позволяет повысить скорость сварки и достичь более высокого качества шва. Дуговую сварку в среде защитных газов применяют при изготовлении труб диам. 6—600 мм с толщиной стенки 0,3—10 мм.

В последние годы большое внимание уделяется разработке промышленной технологии и оборудования для производства алюминиевых труб со спиральным швом. Данным методом освоено производство труб диаметром от 12 до 3000 мм с толщиной стенки от 0,125 до 9 мм, причем отношение диаметра к стенке может быть более 100. При спиральной формовке используют как дуговую сварку, так и контактную радиочастотную.

Дуговая сварка в среде защитных газов

При дуговой сварке в среде защитного газа источником тепла для разогрева и оплавления свариваемых кромок трубной заготовки служит дуга, возбуждаемая между электродом

и свариваемыми кромками трубы. Электрод может быть плавящимся или неплавящимся. В первом случае металл электрода «участвует» в образовании шва, во втором — сварной шов образуется только из расплавленного основного металла или в отдельных случаях благодаря дополнительному введению в очаг сварки присадочного материала. При сварке алюминиевых труб чаще всего применяют неплавящийся вольфрамовый электрод без подачи присадочного материала. Сварка труб плавящимся электродом не нашла еще широкого применения, хотя этот способ позволяет существенно повысить толщину стенки свариваемых труб и скорость сварки по сравнению со сваркой вольфрамовым электродом.

При сварке вольфрамовым электродом применяют переменный ток или постоянный ток обратной полярности (т. е. когда к электроду подключен положительный полюс). Сварку плавящимся электродом производят только на постоянном токе обратной полярности.

В качестве защитного газа используют аргон высокой чистоты.

В связи с разработкой в последнее десятилетие метода радиочастотной сварки применение аргоно-дуговой сварки для изготовления легкосплавных труб резко сократилось. В серийном производстве алюминиевых труб этот метод применяется только в отдельных случаях — когда требуются небольшие количества особотонкостенных труб с большим отношением диаметра к стенке.

Основные причины вытеснения метода аргоно-дуговой сварки — низкие скорости сварки (не выше 2—5 м/мин) и узкий диапазон сплавов, пригодных для данного способа сварки: в основном — алюминий и сплавы системы А1—Mg и А1—Мп.

Радиочастотная сварка труб

Метод радиочастотной сварки труб разработан и широко внедрен в промышленность в последнее десятилетие.

Метод основан на стремлении тока «выбрать» путь с минимальным результирующим сопротивлением.

Проявление действия этого закона при прохождении тока по проводникам связано с рядом эффектов, два из которых — эффект близости и поверхностный эффект — имеют непосредственное отношение к процессу радиочастотной сварки труб. Эффект близости выражается в том, что при прохождении по проводникам двух разнонаправленных токов происходит перераспределение плотности тока по сечению проводников таким образом, что линии токов стремятся сблизиться; в случае одинаково направленных токов — линии токов стремятся разойтись. «Поверхностный эффект» выражается в вытеснении тока при прохождении его по проводникам из центральных частей на периферию. С повышением частоты данные эффекты проявляются более резко. Таким образом, используя отмеченные выше эффекты, можно добиться избирательного протекания тока по проводникам, а за счет этого — избирательного нагрева частей проводников. Отсюда — возможность высокоскоростного концентрированного нагрева свариваемых кромок трубы.

Для повышения концентрации тока на свариваемых кромках и устранения вредных потерь при растекании тока по побочным цепям внутрь трубы вводят магнитный сердечник из феррита, его применение особенно эффективно при сварке труб малого диаметра.

Высокоскоростной концентрированный нагрев кромок под сварку обладает рядом достоинств:

1. Узкая зона нагреваемого металла.

Глубину проникновения тока в кромки определяют по формуле

Для алюминиевых сплавов глубина проникновения тока составляет десятые доли миллиметра.

2. Высокие скорости нагрева и, следовательно, высокие скорости сварки труб. Это позволяет производить сварку ряда высокоактивных материалов, в том числе и алюминия без применения защитной атмосферы.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сварка алюминия. Подготовка.

Сварное соединение высокого качества может быть получено только при условии выполнения всех мероприятий по предотвращению попадания в зону сварки каких-либо загрязнений, помещение или участок для проведения газоэлектричрхкой сварки алюминия должны быть чистыми, сухими, не пыльными, скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 м/сек; свариваемые детали и присадочная проволока должны быть подвергнуты специальной обработке по их очистке; в качестве защитных газов можно применять лишь аргон чистый марки А по ГОСТу 10157—62 и гелий ВЧ (высокой чистоты) по МРТУ 51-04-23-64; газоподводящую арматуру, шланги и сварочную горелку следует тщательно промывать спиртом перед началом сварочных работ и регулярно очищать и промывать в процессе работы.

Очистка сварочной проволоки заключается в удалении консервационной смазки растворителем (бензином) или горячей (80— 90° С) водой и в химической обработке для удаления окисной пленки с поверхности проволоки. Расконсервацию и химическую обработку следует проводить на специальном участке вне помещения, выделенного для проведения сварочных работ. Химическая обработка сварочной проволоки может быть осуществлена несколькими способами, однако на практике наиболее часто применяют обработку по следующей технологии:

1) травление в 5%-ном растворе каустической соды NOH при температуре 60—65° С в течение 2—3 мин;
2) промывка в горячей (45—50° С) воде, а затем в холодной проточной воде;
3) осветление в 15—30%-ном растворе азотной кислоты HN03 при температуре 60—65° С в течение 2—3 мин;
4) промывка в горячей (45—50° С) воде, а затем в холодной проточной воде;
5) сушка при температуре, не ниже 60° С до полного удаления влаги.

Если химически обработанная и высушенная сварочная проволока не может быть сразу же использована для сварки, то хранить ее необходимо в специальном плотно закрывающемся шкафу или - ящике. Обычно считают, что срок хранения обработанной проволоки не должен превышать 12 ч. Опыт работы показывает, однако, что такое требование справедливо; лишь при сварке неплавящимся электродом с присадочной проволокой малых диаметров (1—1,6 мм) на малых токах (до 100 а). При сварке же плавящимся электродом на токах свыше 400 а проволокой диаметром 4—5 мм этот срок может быть увеличен до 1—1,5 суток без ущерба для качества сварного соединения при условии соблюдения правил хранения обработанной проволоки. Очищенную проволоку можно брать только в чистых перчатках или рукавицах, чтобы не загрязнить и не нанести на поверхность проволоки жировых остатков.

Свариваемые детали или их кромки также нуждаются в тщательной обработке. Предпочтительно очистку деталей под сварку производить также химической обработкой по приведенному выше режиму, причем небольшие детали желательно обрабатывать целиком, а детали большого размера подавать на сварку целиком обезжиренными и с химически обработанными на расстоянии до 100 мм от стыка сварочными кромками.

По наблюдениям авторов и других исследователей на сварных соединениях небольших размеров целесообразно проводить зачистку кромок шабером непосредственно перед сваркой. Помимо зачистки стыка, необходимо еще удалять окисную пленку шабером или стальной проволочной щеткой в месте токоподвода. При невозможности проведения химической обработки крупногабаритных деталей в некоторых случаях после предварительной экспериментальной проверки можно зачищать кромки стальными проволочными щетками с предварительной и последующей протиркой зачищаемой поверхности спиртом или ацетоном. Желательно, чтобы проволока щеток была из нержавеющей стали диаметром не более 0,2 мм, так как более толстая проволока делает глубокие царапины, являющиеся источниками дефектов. В процессе работы щетки необходимо периодически промывать в каком-либо растворителе.

Допустимые сроки хранения деталей, подготовленных под сварку, те же, что и для обработанной присадочной проволоки, но при условии хранения деталей в сухом и теплом помещении с закрытыми чистыми чехлами сварочными кромками. В случае, когда длительность промежуточных технологических операций (монтаж, контрольные операции и т. д.) превышает допустимые сроки между зачисткой деталей и их сваркой, следует применять сварку плавящимся электродом большого диаметра и принимать все меры по предотвращению загрязнения кромок свариваемых деталей на промежуточных операциях.

При многопроходной сварке перед наложением каждого доследующего валика следует тщательно зачищать поверхности шва и разделки проволочными щетками и протирать их спиртом или ацетоном.

Разделка кромок под сварку

Алюминий, наряду с высокой теплопроводностью, обладает и большой скрытой теплотой плавления — 96 кал/г (у железа 64 кал/г, у меди 49 кал/г). Следовательно, для образования надежного соединения расплавленного металла сварочной проволоки с основным металлом необходимо непосредственное воздействие сварочной дуги на всю область контакта жидкой и твердой фаз сварочной ванны.

При сварке неплавящимся электродом ванна жидкого металла образуется лишь непосредственно в зоне горения дуги и в основном за счет расплавления основного металла (доля присадочного материала в однопроходном шве не превышает 30%); усиление имеет плавный переход к основному металлу (рис. 1, а). При сварке же плавящимся электродом (рис. 1, б) дуга гораздо более концентрированная и сильно углублена в основной металл, размер сварочной ванны увеличен за счет наплавленного металла (доля которого в шве 50% и более) и в результате периферийная часть ванны не подвергается непосредственному, воздействию дуги; возникает опасность образования несплавления.

Рис. 1. Сечения сварочной ванны при сварке:
а — неплавящимся (вольфрамовым) электродом; б — плавящимся электродом при токах более 500 — 550 А.

Поэтому необходимо, чтобы форма разделки кромок позволяла те места, где возможно появление несплавления, повторно переплавлять дугой при наложении последующих валиков. Таким образом, правильная разделка кромок под сварку обусловливает высокое качество сварного соединения и технологичность его выполнения. Во всех случаях предпочтение следует отдавать, двусторонней сварке.

Если двустороннюю сварку применить невозможно или нецелесообразно, то следует уделять особое внимание предотвращению и устранению дефектов в корне шва.

Сборка под сварку

При односторонней сварке первый валик следует всегда выполнять на подкладке или применять разделку в виде замка (рис. 1).

Рис. 1. Разделка кромок в виде «замка» для сварки без подкладки.

Подкладка из нержавеющей стали или меди, устанавливаемая только на время сварки, должна иметь канавку глубиной 0,8—1 мм и шириной 6—10 мм для формирования усиления с обратной стороны шва. Непровары в данном случае практически исключены, так как при сварке на подкладке можно значительно увеличить сварочный ток и тем самым гарантировать проплавление. Однако при односторонней сварке, особенно при сварке неплавящимся электродом, очень часто появляется другой дефект — несплавление в корне шва, часто переходящее в трещину общей глубиной до 0,5—0,8 мм (рис. 2).

Рис. 2. Несплавление в корне шва. Х100.

Появление несплавлений можно объяснить следующим. Состыкованные кромки при приближении к ним сварочной дуги нагреваются и активно окисляются. Образовавшаяся по высоте притупления окисная пленка большой толщины полностью не разрушается под действием дуги и не «ложится» на дно сварочной ванны, а опускается вместе с расплавившимися, но полностью не сплавившимися состыкованными кромками на подкладку, оставаясь в вертикальном или наклонном положении.

Под действием растягивающих усилий, возникающих в корне шва при охлаждении, происходит раскрытие несплавившихся участков и развитие трещины в глубь основного металла шва. Особенность дефектов подобного типа заключается в том, что их трудно выявить существующими методами контроля. По условиям работы большинства сварных конструкций такие дефекты недопустимы, поэтому их следует устранять или предупреждать их появление. Для этой цели рекомендуем следующее:

1) защиту корня шва от активного окисления при сварке путем поддува с обратной стороны шва защитным газом, причем необходимо применение чистого аргона марки Б по ГОСТу 101-57-62;

2) усиление с обратной стороны шва переплавлять сваркой не- плавящимся Электродом;

3) канавку, формирующую усиление с обратной стороны шва, делать глубиной 1,2—1,5 мм и после сварки подрубать или запиливать усиление не менее чем на 1 мм;

4) обеспечивать надежное опускание окисной пленки на дно сварочной ванны, для чего необходимо применять разделку со скругленными внутренними кромками, с радиусом, равным примерно половине высоты притупления (рис. 3).

Рис. 3. Разделка кромок под сварку со скругленными внутренними кромками.

При многослойной сварке плавящимся электродом наложение первого, а также второго валиков, если первый выполняли со сквозным проплавлением, целесообразно производить на подкладке для исключения прожога. Подкладка, изготовляемая из нержавеющей стали, должна плотно прилегать к стыку по всей его длине, особенно при сварке со сквозным проплавлением. При наличии зазора между подкладкой и стыком происходит провали- вание сварочной ванны. В результате нарушается защита и нормальное формирование шва. Установлено, что зазор между подкладкой и стыком при кварке со сквозным проплавлением не должен превышать 0,5 мм; по аналогичным причинам зазор в стыке и смещение кромок также не должны превышать 0,5 мм.

Как правильно и легко заварить трубу даже новичку

Как варить трубы — способы сварки

Способов сварки в настоящее время насчитывается более сотни, но на практике используется не более 4 методов. Основные из них мы и рассмотрим.

Ручная дуговая штучными электродами

Один из самых распространенных способов сварки трубы в монтажных условиях. Применяют его из-за простоты оборудования и широкой номенклатуры сварочных материалов.

Этим методом варят все виды трубопроводов начиная с диаметра от 16 мм (хотя чаще с 25 мм) и толщины стенки от 2,5 мм (хотя чаще все-таки от 3 мм) и заканчивая несколькими метрами в диаметре и толщиной до 60-100 мм.

Сварку выполняют во всех пространственных положениях: нижнем, вертикальном, горизонтальном и потолочном.

Для выполнения процесса требуется лишь сварочный аппарат (инвертор, выпрямитель, трансформатор и т.д.) и электроды и все. Не нужно тащить больше баллоны с газом или дополнительно использовать флюс для защиты сварочной дуги и ванны.

Сварка в аргоне неплавящимся электродом

Также данный способ применяют совместно с ручной дуговой сваркой, когда в среде аргона неплавящимся электродом варят корень шва, а заполняют и облицовывают уже ручной дуговой. Этот метод называется КРАД – комбинированная ручная дуговая сварка. Его применяют, когда к сварному шву предъявляются высокие требования и толщина соединения более 6 мм.

Сварку в среде аргона трубопроводов с толщиной стенки более 3 мм используют для сварки высоколегированных сталей, хромоникелевых и титановых сплавов, то есть там, где нужно обеспечивать высокую степень защиты металла в процессе сварки.

Полезная статья о том что такое НАКС реестр сварщиков, для чего он нужен и как через него проверять удостоверения.

Полуавтоматическая сварка в газовой среде

Применение полуавтоматической сварки для трубопроводов чаще всего происходит на крупных производствах. Это обусловлено тем, что данный способ обеспечивает высокую производительность особенно в тех случаях, когда нужно проварить большие толщины.

С помощью полуавтоматической (mig/mag) сварки можно соединять толщины начиная от 2 мм и вплоть до да 60-100 мм.

Применение данного способа в полевых условиях нечасто, так как для него требуется достаточно громоздкое оборудование, в частности, газовый баллон, а также в процессе не должно быть сквозняков и порывов ветра. Иначе это приводит к выдуванию газовой среды и образованию дефектов.

Полуавтоматическую сварку можно выполнять не только в газовой среде но и с использованием порошковой проволоки. В данном случае повышается мобильность, потому что газовое оборудование более не нужно (если проволока самозащитна, так как есть порошковая проволока, которой тоже нужна газовая защита).

Использование самозащитной порошковой проволоки дороже нежели использование штучных электродов, хотя и процесс идёт быстрее, всё равно присутствует явное удорожание.

Подробно о том как происходит настройка полуавтомата для сварки вы можете узнать перейдя по ссылке.

Под слоем флюса

Выполнение процесса под слоем флюса применяется тогда, когда необходимо сваривать большие диаметры и большие толщины. Данный процесс позволяет проваривать за один проход толщины до 10-12 мм. Он применяется при крупном строительстве или на производствах.

Способ является высокопроизводительным, но в то же время требуется дорогостоящее оборудование — трубосварочные базы, вращатели и сварочные головки.

Выбор оборудования

От правильного выбора оборудования во многом зависит скорость процесса и качество шва. О наиболее предпочтительных источниках питания применяемых для сварки трубопроводов поговорим ниже.

Ручная дуговая

В случае применения ручной дуговой сварки может быть использованы следующие виды оборудования:

выпрямители;
сварочные агрегаты;
инверторы.

Наиболее предпочтительным является инверторный источник питания. Это самая современная оборудование позволяющие получить наиболее качественные соединения.

Использование сварочных трансформаторов с каждым годом снижается. Их всё реже применяют для ответственных соединений.

Сварочные выпрямители используются чаще чем трансформаторы, так как качество сварных швов, получаемых на данном оборудовании выше. Их применяют на производствах и заводах (особенно многопостовые выпрямители). В монтажных условиях их используют достаточно редко, потому что вес выпрямителя велик и это усложняет процесс.

Сварочные агрегаты применяются там, где нету или недостаточное электроснабжение. Сварочные агрегаты, оборудованные генераторами и в этом плане автономный.

Помимо основного оборудования (источника питания) для ручной сварки электродами также требуется сварочный держатель электродов и сварочный кабель. Если используется многопостовой выпрямитель, то также будет необходимо применение балластного реостата для каждого сварочного поста, с помощью которого сварщик будет настраивать режим.

Неплавящимся электродом в среде аргона

Процесс сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом чаще всего выполняется на постоянном токе прямой полярности. Для этого применяются инверторы и выпрямители оснащенные системой автоматизации, которая обеспечивает плавное нарастание сварочного тока, а также плавное его снижение для заварки кратера в конце шва.

Оборудование для аргонодуговой сварки имеет возможность проведения процесса как в импульсном режиме, так и в непрерывном.

Подробнее о том что такое импульсная аргонодуговая сварка вы можете узнать перейдя по ссылке.

Дополнительное оборудование, которое потребуется выполнения процесса в среде аргона:

Аргоновая сварка труб

Аргоновая сварка труб сегодня востребована как никогда, ведь данная технология основана на использовании наиболее доступного, а потому самого дешевого газа, являющегося продуктом массового производства. Кроме того, этот процесс позволяет соединить разные виды металлов и занимает не так много времени.

Правда, одно дело варить аргоном плоские поверхности и совсем другое – более сложные изделия в виде труб. Тут без определенных навыков и знания некоторых тонкостей не обойтись. Все нужно делать последовательно и в соответствии с правилами, иначе работа вряд ли будет выполнено удовлетворительно.

Суть аргоновой сварки

Выражение «сварка аргоном», которое можно услышать среди домашних умельцев, в действительности некорректно. Аргон – инертный газ, который не принимает непосредственного участия в соединении заготовок. Верной является формулировка «сварка в инертной среде». При этом работы проводятся в среде аргона или другого защитного газа, который препятствует негативному воздействию окружающей среды на сварную зону.

Если же вернуться к бытовому выражению, то аргоновая сварка представляет собой технологию, в которой сочетаются газовая и электрическая. Она позволяет соединять заготовки из любых материалов и размеров. Технология подходит для сварки чугунных, стальных, медных и др. деталей. Она одинаково хороша как для крупных стальных труб, так и для небольших бронзовых крючков для вешалки. Аргоновая сварка используется также для работы с изделиями из нержавеющей стали.

В процессе аргоновой сварки труб и других металлических деталей соединяемые края расплавляются под воздействием высокой температуры.

Для нагревания заготовок используется огонь, который не может гореть без кислорода. Вступая в химическую реакцию с металлом, кислород окисляет его. Чем быстрее происходит окисление, тем сложнее процесс сварки. Эта реакция относится к нежелательным, с которыми сталкиваются сварщики во время выполнения сварных работ.

При окислении внутри металла образуется множество воздушных пузырьков, снижающих качество шва. Алюминий же при большом количестве кислорода сгорает.

Аргон необходим для того, чтобы защитить зону сварки от воздействия окружающей среды, т. е. вытеснить из нее кислород. Поскольку газ тяжелее воздуха, то он вытесняет кислород из рабочей области.

Кроме аргона, для этой цели используют также гелий. Однако последний применяется реже, поскольку он интенсивнее расходуется и дороже стоит. Кроме того, работа с гелием требует использования защитной одежды.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Еще одним инертным газом, применяемым при сварке, является азот. Это наиболее редкий газ, с помощью которого сваривают медные изделия. Самым востребованным является аргон, именно он и дал разговорное название для этой технологии сварных работ.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Плюсы и минусы аргоно-дуговой сварки

Далее расскажем о достоинствах и недостатках аргоновой сварки труб и других изделий, влияющих на качество шва, его прочность и другие параметры работы.

К достоинствам следует отнести:

Невысокую температуру нагрева, благодаря которой максимально сохраняются размеры и форма соединяемых заготовок.
Поскольку инертный газ плотнее и тяжелее воздуха, он вытесняет его из рабочей зоны, обеспечивая ее защиту.
Благодаря высокой тепловой мощности сварочной дуги соединение заготовок происходит за короткое время.
Аргоновая сварка труб и других заготовок очень проста в исполнении, может использоваться даже новичками.
Подходит для работы с различными видами металлов, которые нельзя сваривать с помощью других технологий.

Впрочем, у технологии есть и ряд недостатков:

Аргоновую сварку нельзя проводить при ветре и сильном сквозняке, поскольку в таких условиях часть газа улетучивается из рабочей зоны, тем самым снижая степень ее защиты и качество сварного шва. Работа с инертными газами выполняется в закрытых помещениях, оборудованных хорошей системой вентиляции.
Технология предполагает использование сварочного оборудования со сложной системой управления и настройки режимов работы.
При необходимости использования высокотемпературной дуги понадобится дополнительное охлаждение заготовок.

Области применения аргоно-дуговой сварки

Аргоновую сварку труб и других металлических заготовок используют в различных сферах промышленности, а также в бытовых условиях и на небольших производствах. В основном, технологию применяют для соединения деталей из цветных металлов и легированных сталей. Если предстоит работа с изделиями небольшой толщины, то сварка выполняется без использования присадок.

С помощью технологии сварки в среде защитного газа продлевают срок эксплуатации автомобильных запчастей, нарезают резьбу, латают трещины. Чтобы получить качественный сварной шов, сварщику требуется опыт, а также знания в области физико-химических свойств различных металлов.

Технология аргоновой сварки труб и других изделий из металла позволяет получать высококачественный шов, поддерживать одинаковую глубину проплавления металла. Именно его используют при необходимости соединения неповоротных стыков труб. Для работы с заготовками из алюминиевых и титановых сплавов необходимы неплавящиеся электроды, для изделий из алюминия и нержавеющих сталей – плавящиеся.

Технология сварки труб вручную в аргоне

При помощи ручной аргоновой сварки труб формируют корень шва технологических трубопроводов, изготовленных из углеродистых, низко-, среднелегированных и легированных сталей, диаметр которых не превышает 100 мм, а толщина стенок – 10 мм.

Технологические трубопроводы из хромированных никелевых сплавов монтируют также с помощью сварки в защитной аргоновой среде. Если толщина стенок трубопровода не превышает 3 мм, то их сваривают только аргоно-дуговой технологией. Если же стенки трубы толще 3 мм, то аргоновую сварку применяют для формирования корня шва, дальнейшее соединение элементов трубопровода выполняется аргоно-дуговым способом с использованием присадочной проволоки, ручным методом с применением покрытых электродов или механизированными способами сварки.

Если расстояние между свариваемыми трубами не превышает 0,5 мм, использовать присадочную проволоку для их соединения не нужно, если превышает – присадочная проволока обязательна. Если аргоновая сварка труб выполняется в ветреную или дождливую погоду, необходимо работать в специальном укрытии.

Чтобы определить, под каким углом располагать электрод к свариваемой трубе, необходимо ориентироваться на качество защиты и конструктивные особенности горелки. При использовании горелок АГМ-2 и АГС-3 угол может варьироваться в пределах от 0° до 70°, при использовании других горелок (АР-3, МГ-3 и пр.) с канальной схемой истечения газов – от 0° до 25°.

Если в процессе аргоновой сварки труб используется присадочная проволока, то подается она в рабочую зону слева направо, в то время как горелка двигается навстречу проволоке, т. е. справа налево. При формировании корневого шва амплитуда колебаний горелки и присадки составляет от 2 до 4 мм. Если в дальнейшем накладываются еще швы, то горелку перемещают поперечными движениями, амплитуда колебаний которых варьируется от 6 до 8 мм. Оплавляемый конец присадки во время сварочных работ должен находиться в защитной газовой среде. Сама подача проволоки должна происходить плавно, без резких движений.

При ручной аргоновой сварке труб и других металлических заготовок используют как можно более короткую электрическую дугу (около 1–3 мм), ток должен быть постоянным с обратной полярностью. Зажигают и гасят дугу на кромке или на шве соединяемых элементов на расстоянии 20–25 мм сзади кратера. Аргон начинает поступать в горелку за 15–20 секунд до того, как дуга активируется, подача инертного газа прекращается спустя 10–15 секунд после того, как дуга погашена. В эти периоды струю аргона необходимо направлять в зону начала сварки или на кратер.

При аргоновой сварке труб необходимо уделить пристальное внимание корню шва и заделке кратера. В последнем случае оптимально подходит дистанционное управление источником питания электрической дуги. Если нет возможности управлять дугой дистанционно, то в кратер вводят каплю расплавленного металла с присадки, одновременно быстро отводя горелку от области стыка, пока дуга естественным образом не оборвется.

Если сварочные работы выполняются без использования присадочной проволоки, то для заделки кратера горелку сначала быстро уводят в противоположную движению сторону, а потом также быстро возвращают обратно к кратеру. После того как корневой шов сформирован, необходимо проверить его качество. Если будут обнаружены трещины или другие дефекты, то этот участок удаляется с помощью узкого наждачного круга, после чего повторно заваривается с использованием присадки. При формировании корневого шва с применением расплавляемой вставки присадочную проволоку не используют, вставку расплавляют на всю глубину и по всему периметру сварного соединения.

Если свариваемый трубопровод имеет небольшой диаметр, то количество используемого для продувки аргона должно быть не более 3-4 л/мин. Чем больше диаметр и длина свариваемых труб, тем дольше время продувки. Чтобы сэкономить инертный газ, им заполняют не всю полость трубы, а только трубопровод в области сварного соединения, для чего используют специальные заглушки, ограничивающие зону продувки.

После того как заглушки установлены, инертный газ подают через специальный рукав и заполняют полость трубы. У этого способа есть определенные недостатки. Поскольку для продувки используется свыше 50 % аргона, который защищает рабочую зону, то защита обратной стороны формируемого шва стоит в два раза дороже, чем непосредственно сварка стыка. На увеличении стоимости продувки сказывается необходимость изготовления и установки заглушек. Если работа выполняется с замыкающими стыками, то инертным газом заполняется вся полость трубы.

Для устранения этих недостатков сварщики используют флюс. Паяльную пасту наносят при плюсовой температуре на обратную сторону сварного шва до его кристаллизации. Высыхает паста через 15–20 минут, сварщик контролирует процесс визуально, ориентируясь на ее цвет (сухая масса будет темно-серой).

Нагревают стыки с помощью:

гибких нагревательных элементов типа ГЭН;
комбинированных нагревательных элементов типа КЭН;
гибких индукторов из голого медного провода марки М или М1Т сечением 180–240 мм 2 с 8–12 витками;
газопламенными горелками.

После установки и крепления к месту стыка воронок из листового асбеста его прогревают одноплеменными универсальными горелками на нейтральном пламени. Их количество выбирается таким образом, чтобы равномерно прогреть свариваемый стык по всей окружности. Кольцевые многопламенные горелки располагают по обе стороны от места соединения заготовок.

Аргоновая сварка труб может выполняться в поворотном и неповоротном положениях. В первом случае ось трубопровода может быть расположена как вертикально, так и горизонтально. Во втором – шов формируется за два поворота. Если длина сваренных участков составляет более 200 мм, используется обратноступенчатый способ.

Аргоновую сварку труб диаметром менее 21,9 см из мартенситных и мартенситно-ферритных сталей выполняет один сварщик. Для работы с трубами большего диаметра необходимо два специалиста. Если диаметр трубы превышает 80 см, то сварку выполняют четыре сварщика, работающие поочередно.

Аргоновая сварка труб из мартенситно-ферритных сталей выполняется при температуре окружающей среды выше 0 °С, работать с трубами из стали 15ХМ можно при температуре воздуха выше +10 °С, при этом заготовки независимо от толщины стенок прогреваются до +250…+300 °С.

Перерыв между завершением сварочных работ и началом термообработки определяется в соответствии с требованиями проекта работ. При аргоновой сварке нельзя перегревать места соединения труб из аустенитной стали. При нагревании металла на расстоянии 20–25 мм от стыка до +100 °С либо делается перерыв в работе, либо стык охлаждается с помощью струи сжатого воздуха.

Если необходимо выполнить аргоновую сварку труб из разнородных сталей разной степени легирования, выбирают технологию и режимы работы, подходящие для сваривания более легированных металлов. При работе с трубами из разнородных сталей, принадлежащих к разным структурным классам, выбранная технология и режим сварки должны обеспечивать наименьшее проплавление основного металла.

При работе с коррозионностойкими и жаропрочными сталями, в составе которых содержится 12 % хрома, а также с высокохромистыми хромоникелевыми сталями температура нагрева должна быть приближена к той, при которой сваривают однородные стали с содержанием хрома 12 %.

Аргоновая сварка труб из нержавейки

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Сварка труб под углом

Сварка труб под углом имеет свои нюансы. Она несколько сложнее, чем другие способы соединения элементов конструкции. Чтобы хорошо выполнить такую работу, специалист должен обладать определенными знаниями и опытом.

С другой стороны, благодаря подобной сварке отпадает нужда в использовании разного рода отводов, тройников и крестовин для сборки системы труб. И данную возможность сэкономить упускать просто-напросто неразумно.

4 основных способа сварки труб между собой

Для сварки труб между собой существует несколько способов, выбор которых будет зависеть от типа соединения:

Сварка встык – при этом методе детали находятся напротив друг друга, к примеру, это концы двух труб.
В тавр, или тавровый стык – чаще всего этот способ используют при врезании в трубу под углом 90°, то есть расположенных перпендикулярно друг к другу (в форме буквы «Т»).
Внахлест – применяют для повышенной герметичности при сборке двух труб, а также при разнице в диаметрах или при наличии неровностей. При таком методе конец одной трубы развальцовывают (увеличивают диаметр края при помощи специального приспособления, растягивают ее поверхность изнутри) и затем надевают ее на край другой трубы.
Угловое соединение – это процесс сварки квадратных или круглых труб с определенным углом относительно друг друга. Обычно используют стандартные значения – под углами 45°, 60° или 90°.

Преимущественно для угловой сварки применяются стальные трубы. Такое соединение участков используют и при изготовлении арматур из конструкционных сплавов, и при производстве труб из высоколегированных сталей. Для металлических изделий с разными свойствами требуются различные технологии сварки и определенный тип электродов.

С помощью сварки (пайки), помимо прочего, можно соединять также алюминиевые или медные трубы. Правда, в таких случаях необходим специальный аргонодуговой аппарат, возбуждающий электрическую дугу в среде инертного газа (аргона). При этом в качестве электрода может быть использована обычная медная или алюминиевая проволока.

Кроме того, применяя технологию термической сварки давлением, можно соединить и полимерные трубы. Эту технику даже используют для изготовления сегментарных фитингов, собираемых из вырезанных фрагментов труб.

Профессиональная разметка труб для последующей сварки

Перенесение необходимых размеров с чертежа на трубу для создания детали или части трубопровода называется разметкой. Этот процесс является важной и ответственной операцией, требующей точности исполнения. Специалист, наносящий метки, должен хорошо уметь читать чертежи, а также обладать развитым воображением, уметь производить геометрические построения и чертить развертки, разбираться в размерах припусков под последующую обработку деталей и труб, учитывать расход материалов, в целях экономии используя разные обрезки.

При разметке для геометрических построений знаков и линий пользуются мерительными инструментами и шаблонами. В перечень основных приспособлений можно включить линейку и угольник, циркуль и рулетку, транспортир и чертилку, уровень, нутромер, кернер, рейсмус, молоток и штангенциркуль.

Помимо этого, следует использовать и шаблоны. Они служат для разметки однотипных деталей. Материалом для изготовления, в основном, служит толь, жесть или картон.

Для нанесения знаков и меток обычно используют меловую краску с различными примесями, состоящими из жидкого стекла или столярного клея. На один литр воды достаточно взять 120 г мела и 7 г столярного клея. Таким раствором окрашивают поверхность, затем чертилкой наносят риски и, чтобы предотвратить их истирание, производят кернение. Во избежание неточностей и ошибок использовать для таких целей мел является недопустимым.

Варианты разметки труб перед сваркой для начинающих

Процесс сварки труб под углом для начинающих сварщиков представляет определенную сложность. В первую очередь необходимо разметить трубу, после этого ровно отрезать ее при помощи болгарки и вварить в другую. Какие при этом существуют тонкости? Как правильно и быстро сделать отрезку трубы под углом?

Особенно легко произвести сварку труб под углом в 90° или 45°, а для ее разметки использовать обычный бумажный листок. Необходимо квадратный лист бумаги сложить по диагонали. Таким образом, получается простейший шаблон для нанесения угловой разметочной линии.

Можно для таких целей воспользоваться и какой-нибудь емкостью с водой, но такой метод подойдет для разметки труб небольшого диаметра. Наклонив емкость на необходимый угол, следует опустить вертикально в воду трубу, после этого надо вынуть ее и обвести полученную меточную линию.

Помимо предыдущего варианта, имеется еще один простой способ разметки труб под сварку, при использовании которого применяют небольшой металлический уголок. Его слегка прихватывают электродом в том месте, где планируется произвести сварку труб под углом, и после этого по нему ввариваемая труба обводится мелом.

Следующий метод для быстрой разметки труб и последующей их сварки под углом – с помощью приспособления в виде длинных шпажек с резинками. Для такого вида разметки нужно подставить ввариваемую трубу к другой, надев на нее две резинки, а затем плотно вставить шпажки. Достижение необходимого угла производится вытягиванием шпажек, потом производится обрезка трубы.

По завершении разметки надо взять карандаш или остро заточенный мел и нанести черту на поверхности трубы по краям шпажек. После этого, при обрезке трубы по разметочной линии, получается правильный угол для сварки.

Есть и другие высокотехнологичные способы для нанесения разметки труб под углом при сварке, к примеру, с использованием компьютерных программ. Однако такие технологии редко применяются, в основном обходятся простыми методами.

Виды угловых стыков

Основным нормативным документом, контролирующим сварку труб под углом, является ГОСТ 16037-80, в котором отражено, что, кроме пяти способов сварки тройников (крестовин), есть еще и восемь методов стыковки секторов в отводе (элементов в колее). Кроме того, угловое сопряжение, означающее стыковку магистралей под каким-либо углом, осуществляется при помощи следующих разновидностей соединений:

Угловой стык – с одинаковым диаметром без кромочного скоса с использованием одностороннего сварочного шва. Этот метод закреплен в ГОСТ – У16. Выполнение кромок труб происходит практически без зазора, а проекцией линии сопряжения является геометрическая фигура треугольника.
Угловая сварка штуцера или трубы (приварка или отростка) – односторонним сварочным швом, регламентировано ГОСТами У17, У18. Проекция сварочного стыка представляет собой форму полуокружности. Кромки должны быть подогнаны друг к другу с минимальным зазором.
Соединение со скосом кромок и односторонним швом, имеющее шифр У19. Линия сопряжения напоминает сектор окружности. Торец нижней трубы в сущности без обработки, фаска снимается только на верхней трубе.
Соединение, имеющее скос кромки на цилиндрическом торце, выполненное односторонним швом (шифр У20). При проекции линий сопряжения получается сектор дуги, а кромки нижней трубы также не поддаются обработке.
С разделом и размещением вкладыша кольцевого исполнения внутри трубы на односторонней прокладке. Шов наносят с наружной стороны и маркируют в сборочной технической документации как У21.

Соединение труб сваркой под углом производится с помощью следующих типов сварочных швов:

Без применения скосов (разделов) кромок, когда сопрягаемые секторы соединяются при помощи втулки (съемной подкладки), устанавливаемой внутри или встык. При использовании такого метода применяется шов одностороннего исполнения.
С односторонним кромочным скосом и точной обработкой торцевой поверхности одного сектора. Такой стык можно изготовить как при помощи съемной прокладки, так и без нее.
С кромочными скосами, предполагающими условную точность торцов трубы. При данной технологии используются два вида подкладок – цилиндрические и кольцеобразные. Образующую фаску можно нарезать как с наружной, так и с внутренней стороны торцов. Иными словами, односторонний вид шва накладывается не только с внешней, но и с внутренней части трубы, формируя сварное соединение с тупым и острым углом.
С развальцовкой (расточкой) внутренней поверхности торца стыка и скосом кромок по наружной стороне. В соответствии с ГОСТом есть шесть разновидностей внутренней расточки кромок.

Соответственно, при таком разнообразии сварочных швов предполагается применение разных способов и техник сварки, начиная со стандартного электродугового метода и заканчивая газовой пайкой.

Технология сварки

Газовую, аргонодуговую или электродуговую сварку без применения кромочных скосов начинают с подгонки торцов. Минимальный зазор между трубами в данном случае – 0,5 мм, а максимальный – 1,5 мм. Помимо этого, подобную технику разрешается использовать только при толщине стенок труб от 1 до 6 мм. Процесс необходимо начинать с прихватывания точечными швами углового сопряжения, после этого выполнить правку расположения труб и обварить стык снаружи по всему диаметру.

Для углового сопряжения с односторонним торцом предполагается изготовление фаски с углом 50°. А при двустороннем разделе предполагается применение двух фасок, выполненных под углом в 30°. В первом варианте величина зазора между кромками составляет 1-2 мм, а во втором – 2–5 мм. Другими словами, о правильности исполнения торцевых поверхностей практически можно не заботиться. При таком способе стыковки толщина стенок труб колеблется в диапазоне от 2 до 20 мм.

При угловом сопряжении со скосом кромок и разделом предполагается стыковка труб толщиной стенок от 6 до 60 мм. Ширина раздела будет изменяться в пределах от 18 до 48 мм. Такие значения подразумевают использование особой техники заполнения сварочной ванны.

3 метода сварки профильных труб под прямым углом

Чаще всего при изготовлении приспособлений, металлоконструкций и каркасов различного оборудования используется профильная труба. При ее применении в конструкциях почти всегда необходимо выполнить сварку, чаще всего под прямым углом.

Сварочные работы выполняют различными способами, все зависит от того, что является приоритетным – эстетичность или скорость выполнения работ.

Применяется при использовании черновых профильных заготовок, невидимых со стороны конструкций. При сварке два куска профильной трубы необходимо приложить друг к другу под прямым углом (чаще всего при помощи угловой струбцины) и обварить.

В результате образуется качественное и надежное соединение частей, которое выполняется за считанные минуты. Тем не менее, один из трубных торцов остается открытым, и это неприемлемо для использования конструкций, в которых стык такого вида будет просматриваться.

На заготовке в месте планируемого сгиба наносится поперечная линия. Затем влево и вправо от нее под углом в 45° проводятся лучи. То же самое делается и на противоположной стенке трубы – аккуратно напротив. Если использовать угольник, то на нанесение разметки уйдут считанные секунды.

Далее необходимо при помощи болгарки выполнить резы размеченной части трубы, чтобы осталась только поверхность стенки начала выхода лучей. После этого производится сгибание и выравнивание трубы, пока не появится прямой угол. В результате между стенками, предназначенными для стыка, остается зазор, не превышающий 2 мм. Владея определенным опытом, такую сварку можно произвести идеально и просто.

Этот способ почти полностью совпадает с предыдущим, но после сгибания не остаются те самые зазоры, которые порой сложно заварить аккуратно. Для его изготовления необходимо измерить толщину стенки профильной трубы, затем на заготовке прочертить поперечную линию, но при нанесении лучей под 45° необходимо сделать отступ от края, равный толщине стенки.

После этого следует вырезать отмеченную область и согнуть трубу. Наличие такого отступа при сгибе позволяет полностью устранить зазор. В итоге получается, что аккуратно нанести такой шов сможет даже сварщик с начальным уровнем подготовки. Эта технология является более кропотливой, но результаты в эстетическом плане намного качественнее.

Читайте также: