Электроды с рутиловым покрытием для сварки оцинкованных труб

Обновлено: 03.05.2024

Стальные трубы без защитного покрытия быстро корродируют и выходят из строя. Поэтому была разработана технология нанесения защитного цинкового слоя, который увеличивает срок службы материала почти в десять раз.

Оцинкованные трубы сегодня используются повсеместно, они дешевле изделий из нержавейки и по техническим характеристикам им не уступят. Но есть негативный момент, связанный с температурой плавления цинка и другими свойствами этого металла.

Трудности сваривания

Когда производится сварка оцинкованных труб, то температура в зоне сваривания достигает +1200 ℃. Происходит выгорание цинкового слоя. Этот металл начинает закипать уже при +906 ℃. То есть, получается, что на участке стыка двух труб образуется зона без защиты. Но и это не все отрицательные стороны сварки оцинкованных труб.

Газообразный цинк вредное для человека вещество. Попав в дыхательные пути, он приводит к удушью. Поэтому сварка в помещениях без организации хорошо действующей вентиляции запрещена. К тому же по техники безопасности сварщик должен надеть под маску респиратор.

При высокой температуре цинк начинает интенсивно испаряться, что приводит к образованию внутри стали раковин и пор. А это снижение качества места соединения и прочности стыка двух оцинкованных труб.

Какие технологии применяют

Учитывая все выше упомянутые минусы сваривания оцинкованных труб, были разработаны две специальные технологии, в которых процесс сварки проводится так, чтобы оцинковка не разрушалась.

В первой технологии зона сварки обрабатывается специальным материалом – флюсом, который закрывает собою стык и не дает цинку выгорать, то есть, переходить в газообразное состояние.

Он на себя оттягивает часть тепловой энергии, а внутри под флюсом цинк расплавляется и становится вязко-жидким. Этот металл обволакивает собою соединение двух оцинкованных труб, равномерно покрывая их концы. Защитный слой, таким образом, не нарушается.

Во второй технологии используют специальные электроды, которые могут выдерживать ток большой силы. В основе этого метода лежит позиция сокращения времени сварки, в течение которого цинк не успевает испаряться.

То есть, процесс сварки производится настолько быстро и без снижения качества соединения, что защитное покрытие не успевает превращаться в газ.

Эти технологии сегодня используется повсеместно, когда дело касается сварки именно оцинкованных труб. И не только тех, которые собираются в трубопроводы для газа или в несущие конструкции в строительстве.

В водопроводе под действием проточной воды цинк растворяется и частично выводится наружу. Так что для здоровья человека он опасности не несет.

Выбор электродов

Как уже было сказано, процесс сварки сопровождается выделением тепловой энергии, поэтому цинк начинает интенсивно испаряться. Есть большая вероятность, что этот металл попадет в сварочную ванну и смешается со сталью.

А это приведет к образованию пор и трещин на уровне кристаллизации стали, и, как следствие, к снижению качества стыка соединяемых изделий. Поэтому основное требование к сварке оцинкованных труб – это удаление цинкового слоя в зоне соединения.

Если нет возможности удалить защитное покрытие, тогда для соединения оцинкованных труб используются именно специальные электроды. В принципе, сварка оцинкованного изделия практически ничем не отличается от такого же процесса соединения обычной стали. Но есть и свои нюансы.

Во-первых, сам электрод для сварки представляет собой металлический стержень, покрытый порошком. Именно разновидность порошкового слоя влияет на то, какие металлы можно варить.

В случае со сваркой оцинкованных труб используются электроды или с рутиловым покрытием или с основным. Первый используется, если трубы изготовлены из углеродистых сталей (к примеру, сталь 20), второй, если изготовлены из низколегированной стали (С345).

Рутиловое покрытие

Применяются электроды с рутиловым покрытием. Рутил – это минерал в виде оксида титана. Он в порошковом покрытии применяется в виде концентрата с содержанием более 50%. В состав также входят алюмосиликаты и карбонаты.

Получаемый при сварке шлак имеет высокую щелочность, поэтому металл соединения обладает такими показателями, как высокая ударная вязкость и повышенная защита от образования горячих трещин.

Единственное требование к рутиловым электродам для сварки оцинкованных труб – это перед началом процесса просушить их в течение часа при температуре +200 °C. Но использовать расходники можно лишь через сутки.

Основное покрытие

Могут использоваться электроды с основным покрытием. Этот порошковый слой имеет сложную рецептуру, куда входит большое количество разных химических веществ: магний, кальций, шпат плавиковый и ферросплавы.

При сгорании внутри зоны сваривания порошок выделяет углекислый газ и окись углерода, которые защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и водорода. Два последних снижают качество сварки. Обычно этими электродами проводят сварку трубопроводов из труб с толстой стенкой.

Нюансы процесса

Что касается самого процесса сварки, то в его основу ложится толщина стенки трубы. Если этот показатель не превышает 3 мм, то концы труб соединяются электродом без предварительной подготовки, оставляя между ними зазор 2-3 мм.

Конечно, чистота поверхностей (и внешней, и внутренней) должна быть идеальной, поэтому их очищают от загрязнений и обезжиривают спиртом или растворителем.

Если толщина более 3 мм, тогда на концах оцинкованных труб делают фаску с притуплением 1,5-2 мм в зависимости от толщины стенки. Пространство между фасками в процессе варки заполняют расплавленным металлом от электродного стержня.

Важно правильно подобрать силу тока на сварочном аппарате и диаметр электрода. Большой ток приведет к прожиганию соединяемых изделий.

То же самое касается электродов с большим диаметром. И наоборот, если ток небольшой величины или мал диаметр расходника, то произойдет непровар. А это снижение качества стыка.

Многое будет зависеть и от скорости движения электрода вдоль сварочной зоны. Здесь, как и в предыдущих случаях, медленное движение – это вероятность прожигание стали и оцинкованного слоя.

Большая скорость – это все тот же непровар. Подходящая скорость сварки приходит с опытом. И чем чаще приходится варить оцинкованные трубы, тем качественнее получается шов.

Последующая обработка стыка

После окончания сварки рекомендуется стык двух оцинкованных труб обработать антикоррозионным составом. Оно должно иметь три основных качества:

хорошо скрепляться с металлической поверхностью;
быть устойчивым к коррозионным процессам, хотя бы на уровне цинкового покрытия;
легко наноситься без использования специального оборудования или инструментов.

Популярностью для покрытия стыка пользуется специальная краска, в состав которой входит более 94% цинковой пыли. По сути, это цинк в виде пыли, в который вносятся неомыляемые связующие компоненты.

Поэтому краска легко наносится кисточками или валиками на любые поверхности: горизонтальные, вертикальные или наклонные, где она хорошо держится и не стекает.

Применение газовой горелки

Для этого они использовали флюс марки «HLS-B», защищающий цинковое покрытие от выгорания. Сегодня предлагаются по этой технологии стержни марки UTP-1 – это медно-цинковый припой в виде прутка толщиною 2 мм. С его помощью можно варить не только изделия из оцинковки, но и медные сплавы, чугун.

Подготовка и пайка

Подготовка к процессу идентично той, которую применяют для сварки оцинкованных труб электродами. Но есть определенные особенности и нормы, которые устанавливают ГОСТы и СНиПы.

Номер грелки выбирается на 1-2 позиции меньше, чем при сварке обычных стальных труб.

В ацетиленовое пламя добавляется больше кислорода. Это делается для того, чтобы кремний, который является компонентом припоя, соединялся с кислородом и образовал оксид.

Именно последний является главным защитным ингредиентом в процессе сдерживания испарения цинка. При этом пламя должно быть стабильным, оно не должно скакать, что приведет к перепадам температурного режима в зоне сварки.

Предварительно концы труб нагреваются на ширину до 5 см.

Что касается номера горелки, то здесь зависимость прямая от диаметра трубы:

диаметр до 250 мм при толщине стенки 2-6 мм – номер горелки 1 или 2;
больше 250 мм при той же толщине – номер горелки 3 или 4.

Сама пайка – это внесение прутка припоя в зону соединения, где он нагревается горелкой и расплавляется. При этом очень важно направлять огонь не на концы соединяемых оцинкованных труб, а на припойный стержень.

Для такой технологии лучше использовать сварку на себя, когда пруток движется перед горелкой. Кстати, она должна подноситься к месту стыка под углом 40°.

Нанесение флюса

Но перед сваркой место соединение двух оцинкованных труб заполняется флюсом «HLS-B». Это пастообразное вещество, которое наносится на концы так, чтобы им заполнился участок с каждой стороны стыка длиною не меньше 2 см.

При этом надо учитывать, что толщина слоя флюса должна быть в два или три раза больше, чем при пайке обычных труб.

Завершающий этап

Если пайкой соединяют оцинкованные трубы толщиною до 4 мм, то сварка проводится за один проход. Если больше данного показателя, то за два или три. После завершения работ и остывания стыка флюс, который остался поверх соединения, удаляют водой и металлической щеткой.

Усердствовать не надо, чтобы не повредить цинковое покрытие. Внутренняя поверхность соединенных изделий промывается водой, которой заполняется трубопровод на сутки.

Сварить оцинкованные трубы не так просто, как может показаться на первый взгляд. Небольшое отступление от норм и правил приведет к серьезным дефектам, которые отразятся на качестве конечного результата.

Электроды для сварки оцинкованных труб

Применение оцинкованной стали получило распространение благодаря антикоррозийным свойствам цинка, входящего в ее состав. Оцинкование стали позволяет на долгое время замедлить процесс коррозии на металле. Другое преимущество такой стали в том, что в отличие от ее аналога (нержавеющей стали) ценовая политика в отношении оцинкованных материалов отличается большей демократичностью. Такая сталь активно используется при производстве и сварки водопроводных труб. Особое значение имеют выбираемые электроды для сварки оцинкованных труб, их марка, соответствие ГОСТу и характеристики. Они имеют свои особенности, как и электроды для подводной сварки.

Сварка оцинкованной трубы электродом

Общая информация

Оцинкование обеспечивает хорошее сцепление применяемого цинка и железа. Металл имеет высокую температуру плавления, составляющую 910 0 С. Расплавленный цинк хорошо ложится на стальную поверхность и формирует на ней защитный слой, препятствующий распространению коррозии.

Нанесение слоя цинка на стальные поверхности происходит 3 методами:

методом напыления;
гальваническим методом;
методом горячего оцинкования.

При первом методе защитный слой цинка распыляется на всей поверхности изделия при помощи пистолета.

При гальваническом способе в специальной ванне помещается обрабатываемое изделие и подключается к противоположному электроду. В это время ионы цинка начинают осаждаться на поверхности изделия, образуя слой защиты.

При горячем оцинковании вся труба окунается в расплавленную ванну с цинком, после чего с нее удаляется избыточный слой защиты.

«Важно!

Перед любой процедурой обрабатываемое изделие должно тщательно обезжириваться.»

Отдельным моментом является сварка поверхностей. Имеют электроды для сварки оцинкованных труб ГОСТ. Для сваривания как не оцинкованных, так и оцинкованных труб мастер должен руководствоваться требованиями ГОСТа 12.3.003-75.

Особенности сварки оцинкованных труб электродами

Трубы, покрытые слоем цинка, рекомендуется сваривать методом традиционной сварки. Это связано с тем, что под действием высоких температур цинк начинает испаряться в окружающее пространство. Цинковые пары вредны для здоровья человека и могут вызывать сильное удушье при работе с ним. При испарении цинк попадает в сварочную ванну, в результате чего страдает сварочный шов. В нем могут образовываться поры и трещины. Из-за них сильно страдает качество сварки. Каждый раз требуется счистка цинкового слоя с поверхности свариваемых изделий. Не каждый знает, как правильно варить сваркой электродами покрытые цинком конструкции.

В целях предотвращения образования трещин в свариваемых изделиях применяется способ нанесения флюса на место, в котором соединяются части труб. Он должен быть расплавленным и наноситься равномерным слоем на место стыка. Благодаря тому, что флюс находится в расплавленном состоянии, не происходит его выгорание. Он возникает внутри трубы и растворяется после помещения изделия в воду. Флюс препятствует развитию коррозии в трубе и отличается минимальным вредом для здоровья сварщика. Такой способ применим при сваривании водопроводных изделий.

Отдельным моментом служит то, какими электродами варить оцинкованную трубу.

Виды используемых электродов

При сваривании оцинкованных трубных изделий для предотвращения появления пор и трещин в стыках и углах швов эффективно уменьшать скорость сварки и увеличивать силу тока. При этом необходимо выбирать такие электроды для оцинкованных труб, которые способны выдерживать действие сильного тока, не повреждая при этом покрытие свариваемых изделий.

К электродам применяются следующие требования:

они должны привести обрабатываемые изделия к требуемым характеристикам в течение как можно меньшего промежутка времени;
обеспечить безопасность процесса сваривания изделий;
предотвратить процесс испарения цинка.

Могут применяться следующие электроды для сварки оцинкованных трубопроводов:

Электроды с рутиловым покрытием

Электроды с основным покрытием

Микроэлектроды с рутиловым покрытием применяются при дуговой ручной сварке и эффективны при сваривании углеродистых сталей. В остальных случаях можно применять микроэлектроды с основным покрытием. Это касается изделий, выполненных из низколегированной стали.

Рутиловые электроды имеют преимущества, среди которых:

при сваривании образуют сварочную дугу, имеющую прочные и герметичные швы;
быстро воспламеняются и зажигают сварочную дугу за счет содержащегося в них оксида титана;
не разбрызгивают расплавленные металлы (имеют невысокий коэффициент разбрызгивания).

Некоторые рутиловые микроэлектроды имеют в своем составе железный порошок, за счет которого значительно снижается концентрация углерода в слое цинка. Благодаря этому трубные изделия в меньшей степени становятся подвержены появлению трещин.

ГОСТ и СНиП 3.05.01-85 устанавливают требования к толщине электрода. Слишком толстый электрод прожигает изделие, а тонкий не обеспечивает нужной прочности свариваемым изделиям. При стандартной толщине стенок изделий в 1,6-4,9 мм рекомендуется выбирать микроэлектрод диаметром 2-3 мм.

Имеется зависимость между скоростью движения микроэлектрода по изделию и итоговым качеством соединительного шва. Быстро движущийся электрод делает шов ненадежным и менее прочным, а при медленном его движении имеется риск прожигания трубного материала.

В качестве альтернативы допустимо применение электродов, в состав покрытия которых входит кальций с фтором.

Используемые марки микроэлектродов

Имеет значение при выборе таких элементов как электроды для сварки оцинкованных труб, марка. Популярными марками являются:

ОЗС-12 диаметром 3 мм;
УОНИ 13/55;
ЦУ-5;
ЦЛ-20;
ЦЛ-39;
ТМУ-21;
ТМЛ.

Заключение

Помимо выбора марки и вида, необходимо помнить, что должны иметь в обязательном порядке электроды для сварки оцинкованных труб сертификат. В нем указывается выдавший его орган, наименование микроэлектрода, его соответствие ГОСТу и какие протоколы испытания с ним проводились.

Как сваривают оцинкованный металл

Покрытие металлических поверхностей цинком – популярный, экономически выгодный способ защиты от окислительных разрушений. В результате снаружи образуются цинковый слой с прочной оксидной пленкой.

Оксиды цинка, в отличие от аналогичных соединений железа, имеют плотную структуру с минимальным количеством мельчайших пор. Влага и кислород из окружающей среды не могут проникнуть в микроячейки и нанести ущерб. Но сварка оцинковки без специальных знаний и навыков представляет определенную сложность.

Особенности материала

Существует несколько технологий нанесения оцинковки, с разной толщиной защитного покрытия. Толщина сформированного слоя варьируется в диапазоне от 2 мкм до максимальной величины 150 мкм.

При сварке любого оцинкованного изделия, например листа, происходит разогревание металла до температуры, превышающей 1000 °C. Процесс сопровождается негативными явлениями:

цинк переходит сначала в жидкую фазу, затем в газообразное состояние. Его температура плавления составляет 906 °C;
пары проникают не только в воздух, но и в основу, нарушая структуру базового металла;
частицы испарений нарушают качество шва оцинковки.

Самая большая опасность заключается в токсичности паров. Оцинковка во время сварки вредна для здоровья. Место работы должно обязательно иметь мощную вентиляцию зоны сварки и эффективную общую вентиляцию помещения.

Удаление покрытия

Существует несколько способов сварки оцинковки. Выбор зависит от качества металла, толщины покрытия на нем, перспективы применения конструкции.

Проще всего снять поверхностный слой оцинковки механически. Для этого подойдут любые жесткие абразивы. Оцинковка при очистке требует больших усилий.

Можно удалять слой термическим способом, но при нагревании, опять же, возможны вредные испарения. Существуют химические способы убрать покрытие в месте будущих швов.

Опасения вызывают остатки незащищенных металлических участков рядом со швом. Оцинковка с такими оголенными участками в будущем может подвергаться коррозии, что вызовет порчу всей конструкции.

Подбор электродов

Если снять наружный слой технически нельзя, можно использовать другой подход, приемлемый для покрытий с толщиной не более 15 мкм.

Сварка оцинкованной стали с низким содержанием углерода может быть выполнена электродами с рутиловым покрытием (АНО-4, МР-3, ОЗС-4). Содержащийся в них оксид титана упрощает первичное и повторные зажигания дуги, сокращает потери из-за образования брызг, обеспечивает прочность и герметичность шва.

Для соединения сваркой сталей низкого легирования нужны электроды с сильноосновными флюсами (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50). Для предотвращения образования пор силу сварочного тока нужно увеличить на 10 – 50 А.

Процесс следует проводить аккуратно, понижая скорость на 10 – 20 %, по сравнению с обычной сваркой. Работа с оцинковкой при сварке требует специальных навыков. Придется увеличивать приблизительно в 2 раза расстояние между соединяемыми кромками. Выполняя все требования, можно получить хороший сварочный шов.

При толщине слоя покрытия больше 15 мкм, но меньше 40 мкм результативна другая технология. Нужно электродом чередовать поступательные движения с возвратными до тех пор, пока оцинковка не очистится.

Важно сосредоточиться на требуемых границах, не повредить слой в прилежащих зонах. Этот эффективный метод очистки поверхности позволяет получить прочный шов.

Применение полуавтомата

Хороший результат получается при сварке оцинковки полуавтоматом с правильно выбранными присадками. Практикой подтверждена эффективность присадок, содержащих медь в сочетании с кремнием, алюминием или марганцем. Это могут быть следующие вещества: CuSi3, CuAl8, CuSi2Mn. От соотношения компонентов зависит прочность соединения и легкость последующей механической обработки.

Соединение меди с кремнием, которое содержит оцинковка, способствует образованию не очень прочного, но легко обрабатываемого шва.

Неорганический композит из меди и алюминия, прежде всего, рекомендуют для продукции, содержащей алюминий в свариваемых конструкциях.

Трехкомпонентное вещество из меди, кремния и марганца обеспечивает шов с повышенной прочностью. Впоследствии для его обработки нужно прилагать значительные усилия.

Медь плавится при температуре более низкой, чем температура плавления стальных сплавов. Поэтому такая сварка оцинковки в значительно мере напоминает запаивание.

Провод, как присадка, должен подаваться в рабочую зону плавно и точно в наконечник, обеспечивающий контакт. Для подачи лучше применять привод с 4 роликами, а наконечник тщательно выбирать по размеру.

Если все сделано профессионально грамотно, то от корродирования защищен как базовый металл, так и шов при минимальных затратах изначальной энергии на сварку.

Рабочая зона очищается строго в обозначенных размерах. Не происходит разбрызгивания материалов при нагреве до температуры сварки. Оцинковка в этом случае сваривается прочно.

Для обеспечения стабильности процесса тщательно выбирают источник питания, режимы регулировки. Максимальное качество шва на оцинковке достигается при импульсном токе в инертной среде аргона. В качестве защитных газов могут быть применены также гелий, диоксид углерода или другие инертные газообразные вещества.

Точечный метод

В автомобилестроении повсеместно используются оцинковка с добавками Al, Mn, Si (так называемые TRIP-стали). Материалы успешно свариваются при правильном проведении контактной точечной сварки.

При серийном осуществлении операций в соответствии со справочными показателями подбирают форму, размеры электродов, учитывая толщину оцинкованного материала.

Формирующаяся точка соединения отличается прочностью, которая выше, чем у исходных листов. При проверке шва на разрыв линия разрыва проходит не по точке сваривания, а рядом.

Сварочные машины инверторного типа, работают от постоянного или переменного тока. Метод, обеспечивающий хорошие результаты, требует больших затрат энергии.

Популярно контактное оборудование, поставляющее импульсы трех типов: для предварительного нагрева рабочей зоны, непосредственно сварки оцинковки и последующей термической обработки.

При точечной сварке любых материалов, в том числе оцинковки, заметно изнашиваются электроды. Поэтому на стационарных рабочих постах сварщиков существует автоматическая возможность корректировки режимов, регулировки процесса в целом.

В ручной технологии это выполнить практически нереально. На протяжении одного цикла менять размеры, форму шва недопустимо. Точечная сварка в промышленных потоках осуществляется современным, полностью автоматизированным оборудованием.

Как сваривать трубы

Подходы при монтаже и ремонте трубопроводов из металлических сплавов с цинковым покрытием такие же, как при работе с другой продукцией.

Можно использовать флюсы. Сначала трубы, подлежащие свариванию, нужно хорошо зачистить снаружи и внутри, затем прогреть. Если диаметр не превышает 3 мм, кромки можно специально не обрабатывать.

У труб с большим диаметром кромки раскрывают на 90 градусов и притупляют на 1,5 мм. Ширина зазора при сваривании в обоих случаях равняется 2-3 мм. Размягченный флюс наносят на поверхность оцинковки с двойным избытком, по сравнению с количеством, используемым для непокрытых стальных труб.

Если диаметр трубы не превышает 250 мм, а толщина металла 6 мм, выбирают сопла с размером до 2 мм. Для сварки более широких труб из толстого металла нужны сопла с размером от 2 мм до 4 мм.

Хорошее качество при высокой скорости исполнения обеспечивает электродуговая сварка любых труб с цинковым покрытием. Высокая квалификация сварщика, правильный выбор электродов, оптимальная скорость процесса обеспечат качество соединения оцинковки. Для предотвращения окислительных процессов по окончании работы место сварки и прилежащие участки нужно обработать специальными составами.

Сварка оцинкованных труб – особенности технологии

Сварка оцинкованных труб в современных условиях востребована в коммунальном хозяйстве и строительной отрасли. Представленные изделия отличаются надежностью и продолжительностью эксплуатации, а также являются одним из самых дешевых способов установки сетей коммуникаций различных видов. Покрытие из цинка способно защитить металлические элементы от поражения коррозией, что увеличивает срок их эксплуатации. Однако стоит разобраться, приносит ли сварка вред здоровью, разрешена ли она для применения и как она проводится.

Разрешена ли сварка оцинкованных труб?

Данная операция применяется в процессе монтажа газовых, водопроводных и отопительных систем. Она регламентируется рядом документов:

Одним из самых важных является СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы». В соответствии с ним, в процессе сварки труб рассматриваемого вида необходимо исполнять требования, изложенные в ряде стандартов. Они направлены на определение очередности использования материалов и регулировку процесса выполнения работ.
В свою очередь, ГОСТ 16037-80 указывает на применение конкретных видов сварного соединения, конструктивные особенности швов и другие важные требования.
В соответствии с СП 73.13330.2012 оцинкованные трубы и другие металлические компоненты должны соединяться на резьбе с использованием оцинкованных соединительных деталей: на фланцах, накидных гайках или пресс-фитингах. Однако данное условие является лишь рекомендацией, а не требованием, обязательным к выполнению.

При газопламенной сварке необходимо применять специальную сварочную проволоку марки Св-15ГСТЮЦА, которая имеет диаметр от 0,8 до 1,2 мм, а также в качестве одного из компонентов содержит селен. Допускается исполнение соединения электродами, которые содержат рутиловые или V300 кольцевые соединения в покрытии. Диаметр нужно подбирать в зависимости от толщины стенок соединяемых компонентов.

Правила безопасности по СНИПу

Безопасность труда сварочных работ в строительстве в СНиПе указаны в части 1, где содержатся общие требования. В перечне, содержащем область применения, указаны также изготовление конструкций и изделий. В документе указано, что перед тем, как сварка может начаться, руководитель работ обязан проверить соблюдение требований, указанных в нормативном документе.

стальные конструкции должны свариваться механизированным способом высокой производительности;
при сварке необходимо руководствоваться требованиями утвержденного технологического процесса;
при сварке необходим стабильный режим;
у руководителя должно быть в наличии удостоверение, в котором должно быть указано, что он обладает правом производства работ, связанных со сваркой;
ручная, полуавтоматическая и автоматическая сварка должна проводиться исполнителями, имеющими подходящий разряд;
перед сборкой необходимо произвести очищение металлической поверхности в области проведения операций и окружающей области;
при выполнении многослойной сварки необходимо проводить очищение каждого предыдущего слоя перед нанесением последующего;
очищать следует от грязи, ржавчины, наплавов, шлака и металлических брызг;
следует удалять влагу от конденсатов;
во время выполнения полуавтоматической и автоматической сварки при перерыве в работе перед возобновлением процесса необходимо зачистить конец сварного шва;
место, на котором осуществляется сварка, не должно подвергаться действию сквозняков, ветра, атмосферных осадков;
при минусовой температуре около рабочего места сварщика должны находиться обогревающие устройства, в частности, для обогрева рук.

Сварка металлоконструкций по СНиПу обеспечит получение сварного соединения необходимого качества и надежности.

Меры безопасности

В процессе создания трубопроводной сети необходимо предварительно собрать монтажные блоки. Сварку требуется осуществлять в помещении, в котором используются воздухоотсосы с целью устранения продуктов сгорания цинкового покрытия. В других условиях работы строго запрещены, так как будут опасными для здоровья.

При проведении сварки оцинкованных труб необходимо следовать следующим правилам:

Выполнение работ требует слежения за тем, чтобы цинк не перегревался. Это позволит обеспечить эффективную защиту от коррозии.
Места, которые предназначены для соединения труб, должны предварительно защищаться до блеска и обезжириваться. На них также наносится флюсовый слой, что позволяет защитить металл.
Горелка должна быть на 1-2 номера меньше, нежели аналогичное устройство для стальных изделий.
Если применяется газосварка, пламя нужно выставить так, чтобы оставить небольшой избыток кислорода.
Заготовки заранее подогреваются на большую ширину, нежели соединительное место.
Пруток со специальным покрытием устанавливается на место стыка и плавится огнем горелки, который должен быть направлен прямо на него, а не на материал.
Флюс удаляется по завершению сварочных работ.

Соблюдение представленных рекомендаций позволит специалистам достичь желаемого результата в процессе работ и обезопасить себя.

Как варить оцинкованные трубы с использованием флюса

Кромки труб перед соединением предварительно обезжиривают и зачищают до состояния металлического блеска. Проводить очистку нужно не только на наружной поверхности, но и на внутренней. Заготовки предварительно прогревают на 20-30 см в длину с каждой стороны планируемого соединения. Для эффективной сварки изделий с толщиной стенок до 3 мм нет необходимости в определенной подготовке кромок. Ширина зазора между концами при этом равняется 2-3 мм. При более толстых трубах выполняется угол раскрытия кромок 80-90 градусов и притупление высотой 1-1,5 мм. Ширина зазора аналогична.

Флюс нагревают до среднего между жидким и твердым состояния и наносят толстым слоем на поверхность соединения. Количество используемого материала вдвое больше, чем для сварки обычных стальных изделий. Назначение флюса – принять избыточное тепло от сварочного аппарата, что препятствует испарению цинка с кромок.

При нагревании флюс меняет свой цвет с желтого на белый, а когда стык достигает температуры пайки трансформируется в прозрачный. Таким образом, по состоянию флюса можно определить время начала пайки.

Подбирая размер сопла горелки для пайки, нужно отталкиваться от толщины стенки оцинкованного изделия. Соотношение размеров указано в таблице №1.

Таблица 1

Размер сопла, мм	Оцинкованная труба
1 -2	диаметр до 250 мм, толщина стенки 2-6 мм. Заполняющие швы в изделиях любого вида
2-4	диаметр свыше 250 мм и толщина более 2-6 мм

При пайке оцинковки действует правило: сопло горелки должно быть на размер меньше, чем при стыковке обычной стальной трубы аналогичных размеров.

Для качественной сварки оцинкованной трубы крайне важно выбрать горелку соответствующего размера и правильно отрегулировать пламя

Почему так важно правильно подобрать сопло? Использование чересчур большого варианта приведет к перегреву заготовки, и цинк будет испаряться. Значит, ухудшится ее коррозионная стойкость и прочностные характеристики (расплавленный цинк приведет к образованию пор). В случае недостаточного размера сопла, поверхность металла не нагреется до необходимой температуры, что вызовет прилипание к ней припоя.

Во время пайки применяют ацетиленокислородное пламя, которое выставляют на избыток кислорода. Избыток кислорода необходим для того, чтобы при плавлении припоя в результате реакции с кремнем образовывался его оксид. Именно оксид кремния предотвращает тепловое испарение цинка.

Важно! Нужно хорошо отрегулировать и обеспечить стабильность пламени горелки. Тепло должно быть сфокусировано на кромках и в зазоре между заготовками. Непостоянное пламя приводит к перегреву участка трубы возле соединения.

Для сварки газовой горелкой лучше всего применять технику «влево», т.е расположить пруток перед пламенем. В таком случае огонь попадет на пруток припоя, а не на металлическую поверхность. При исполнении переплавляющего шва горелка должна быть наклонена под углом 70-75º. Для заполняющего прохода угол должен составлять 15-30º. Располагать горелку можно в любом пространственном положении, но наиболее удобное — нижнее, при нем удобно следить за сварочной ванной. Соединение трубы толщиной до 4 мм происходит за один проход. Если значение толщины выше — применяют многопроходную сварку.

После завершения соединения спаянный шов очищают от избытка материала пайки. Снаружи трубу промывают водой и проходят металлической щеткой. Важно не переусердствовать, чтобы не повредить цинковую поверхность. Внутреннюю оболочку нужно залить на сутки водой и промыть.

Правильно выполненная пайка оцинкованных труб позволяет получить соединительные швы, которые не требуют дополнительной антикоррозийной защиты.

Правильно выполненный шов не требует дополнительной обработки

Технология сварки с флюсом

Данная технология является одним из наиболее подходящих вариантов. Представленное вещество обеспечивает получение вязкого слоя, который не пропускает воздух. В результате предотвращается окисление цинкового слоя.

Перед непосредственным применением флюса для сварки его необходимо привести в жидкое состояние. Вещество наносится в местах соединяемых элементов. При проведении сварочных работ материал будет расплавляться, тем самым покрывая весь нужный участок тонким слоем, что позволит предотвратить отслоение цинка.

Нередко специалисты сталкиваются с повреждением защитного своя при его нанесении методом горячего цинкования. Это происходит даже при незначительных отклонениях от установленных требований технологического процесса. Стоит отметить, что попадание флюса внутрь трубопровода безопасно, так как он с легкостью растворяется в воде и будет вымыт ещё на стадии опрессовки.

Соединение труб производится следующим образом:

Стыкуемые торцы нагреваются до температуры 900-950о.
Между фасками свариваемых элементов помещается пруток, в состав которого входит медь, цинк, олово и кремний.
На место шва насыпают слой флюса, который должен покрыть поверхность до 20 мм по сторонам шва.
Присадка нагревается горелкой до расплавления, и на этом процедура заканчивается.

Соблюдение требований технологического процесса сварки, применение качественных материалов и оборудования гарантируют получение надежного соединения оцинкованных труб, готовых к эксплуатации.

Электродуговая сварка, подбор электродов

Электродуговая сварка позволяет обеспечить надежное соединение рассматриваемых трубопроводов. Эффективность процесса достигается при правильном выборе сварочного аппарата и подходящих электродов. В данном случае материал соединения оказывает существенное влияние на выбор инструмента. Актуально применять аппарат-полуавтомат.

Сварка оцинкованного металла имеет свои нюансы. Процесс должен осуществляться быстро, чтобы цинк не успел испариться из зоны соединения. Рассматриваемое технологическое условие могут обеспечить лишь электроды, имеющие рутиловое покрытие. Они имеют особый химический состав, что обеспечивает их быстрое зажигание. В момент сварки формируется сварочная дуга, которая позволяет образовать соединительные швы высокого качества. При правильном проведении процедуры они не будут содержать пор. Преимущество рутиловых электродов также состоит в небольшом коэффициенте разбрызгивания расплавленного металла, что важно при работе с оцинкованным материалом.

В рутиловое покрытие производители могут добавлять небольшой объём железного порошка. Это способствует уменьшению удельного веса углерода и увеличивает устойчивость материала к образованию трещин. Выбирать размер и напряжение электродов необходимо в зависимости от толщины труб.

Особенности сварки цинковых труб

Решая, какими электродами варить оцинковку, выбирают нужную марку исходя из условий эксплуатации сварного изделия при дальнейшем использовании. Сварка ничем не отличается от обычной, за исключением некоторых нюансов:

Температурное воздействие на цинковый слой приводит к его выгоранию с образованием ядовитых газов, поэтому в процессе выполнения сварочных работ нужно соблюдать технику безопасности — использовать проточную вентиляцию и защищать органы дыхания от попадания газов.
Перед проведением работ следует произвести пробное сваривание на коротких отрезках труб для подбора электродов и оптимального режима питающего прибора.
Для прогорания цинкового своя необходимо дополнительная энергия, поэтому ток на сварочном аппарате выставляют на 10% больше, чем при сваривании стали без покрытия.
Более качественный шов получают при использовании рутиловых электродов (это общеизвестно), при сваривании электродами с основным покрытием цинк дополнительно ухудшает качество шва, делая края его кромок рваными и неровными. Поэтому рекомендуется перед сваркой электродами с основной обмазкой готовить место будущего стыка — снимать цинковое покрытие кислотой или абразивными материалами.

Соединение без сварки

С учетом того, что сварка оцинкованных труб не рекомендована и может проводиться исключительно профессионалами в специальных условиях, актуальным становится применение методов соединения посредством устройства специальных крепежей. Ими являются муфты, гайки, традиционные и обжимные фитинги. Они позволяют обеспечить надежное крепление труб, изготовленных из разных материалов и имеющих различный диаметр. На строительном рынке представлен обширный ассортимент товаров данного вида, которые можно подобрать по материалу, размерам, надёжности и другим техническим характеристикам.

Еще одним методом является резьбовое соединение. Однако его применение допускается только в тех местах трубопровода, в которых есть возможность контролировать надежность стыковки и выполнять ремонт.

Электроды для сварки труб

При прокладке трубопроводов используются электроды разных марок. Выбор оптимальной зависит от характера рабочей среды и ее параметров (температура и т. д.), материала изделия и ряда других факторов. Расскажем о том, какие электроды для сварки труб используются в конкретных случаях.

Какими электродами варить трубы отопления

Для ручной дуговой сварки труб теплосети широко применяются такие марки электродов.

ЦЛ-9 – низководородные электроды с основным покрытием для труб из углеродистых, легированных и нержавеющих сталей. Позволяют варить в любом пространственном положении постоянным током обратной полярности. – их применяют для соединения труб из углеродистых и низколегированных сталей. Наиболее часто используются стержни диаметром 3 мм. Сварка также выполняется инвертором.
ЦЛ-20 – ими выполняется инверторная ММА сварка труб из теплоустойчивых и жаропрочных сталей (температура рабочей среды – до 565 °С).

Также широко применяются электроды МР-3. Они позволяют варить трубы паро- и трубопроводов с горячей водой не только постоянным, но и переменным током. Благодаря рутиловому покрытию на поверхности металла допустимо наличие влаги или окислов.

Какими электродами варить оцинкованные трубы

Для сварки труб с оцинковкой применяются электроды с основным и рутиловым покрытием. При этом первые рекомендуется использовать при работе с изделиями из низкоуглеродистой стали, а вторые – с низколегированными. Это марки:

, АНО-4, ОЭС-4 – с рутиловой обмазкой; , УОНИ-13/45, ДСК-50 – с основным покрытием.

Как сварить трубу электродом при работе с оцинкованной поверхностью? Сварной шов накладывается возвратно-поступательными движениями электрода. Сварка выполняется по увеличенным зазорам при повышенных на 10–50А (в зависимости от толщины стенки) токах, при этом – с более медленным наложением валика (скорость уменьшается примерно на 20%).

Поскольку цинк выделяет опасные для здоровья и экологии испарения, используется защитная среда в виде флюса и, конечно, защитная экипировка. При работе с толстостенными изделиями слой цинка в месте соединения труб удаляется.

Какими электродами варить профильную трубу

Профильные трубы изготавливаются, как правило, из углеродистых конструкционных (1ПС, 2ПС, 3СП, Ст.09г2с) или низкоуглеродистых сталей. Они обладают высоким коэффициентом удлинения (18%) и сопротивлением разрыву (45 кгс/мм). Варить можно как инвертором, так и трансформатором, сила тока – до 60А, дуга – предельно короткая. Для работ применяются следующие электроды:

АНО-4 – универсальные электроды с рутиловым покрытием;
УОНИ-13/35 – подходят для сварки опытным сварщиком толстостенных труб;
МР-3 – варить ими можно без предварительной зачистки кромок;
МР-3С – позволяют получить шов с повышенными требованиями к качеству металла; – позволяют варить и на удлиненной дуге, на поверхности кромок должны полностью отсутствовать следы влаги.

Заварить трубу электродом при соединении встык можно следующим способом. Вначале ставятся прихватки по углам труб, далее варится само стыковое соединение. При работе с тонкостенными (до 2 мм) трубами шов накладывается одним слоем, с толстостенными – в несколько проходов. Для стенок толщиной 1 мм подходят электроды d 1,6 мм, толщиной 2–3 мм – 2-2,5 мм, при толщине 3–6 мм – соответственно, 3–4 мм.

Читайте также: