Газ для сварки труб

Обновлено: 21.09.2024

Для соединения металлических труб небольшого диаметра (до 100-150 мм) при монтаже чаще всего используют газовую сварку.

Что собой представляет газовая сварка

Основой газовой сварки является разогрев срезов металла пламенем, образующимся при горении смеси кислорода с горючим газом, и затем заполнение стыка между свариваемыми элементами расплавленным металлом. Прочность сварного шва при газовой сварке ниже, чем в результате других видов сварки (например, электродуговой), но при монтаже труб небольшого диаметра (до 150 мм) или с тонкими стенками (менее 3,5 мм) это единственный возможный способ их соединения.

Особенности применения при работе с трубами

Трубопроводы чаще всего предназначены для транспортировки жидкости или газа. Чтобы на месте стыковых швов внутри не образовывались наплывы, препятствующие продвижению содержимого трубопровода, не допускается проплавление стенок насквозь. По этой причине подготовка деталей при сварке труб будет другой, чем при сварке иных изделий и конструкций.

Газовая сварка труб осуществляется одним слоем и за один проход. Допустимая выпуклость стыкового шва не более 1-3 мм.

Шов должен быть гладким, без пропусков и неровностей, с постепенным переходом к металлу свариваемых частей.

Материалы и оборудование

При газовой сварке применяются материалы:

Кислород. Обеспечивает процесс горения.
Горючее вещество (газ). Используются ацетилен (чаще всего), пропан, метан, пары керосина. Для соединения труб из цветных металлов или легированной стали применяют аргон.
Присадочный материал – сварочная проволока. Ее состав зависит от состава свариваемого материала.
Флюсы. Смеси веществ для предотвращения окисления металлических поверхностей, применяются при сварке чугунных и медных труб, а также деталей из легированной стали.

Оборудование для газосварочных работ:

Технология

Газосварочные работы включают в себя два этапа: подготовку свариваемых деталей и непосредственно сам процесс сварки.

Подготовка труб

Перед работой металл необходимо очистить от загрязнений, ржавчины, технических масел. Очищают кромки и прилегающую к ним поверхность – внутреннюю и внешнюю – на расстояние не менее 20 мм.

Затем следует механическая обработка деталей – при толщине металла более 3,5 мм на кромках делают скосы под углом около 45º. Это связано со способностью металла прогреваться на глубину до 4 мм. Если толщина менее 3,5 мм, выполнять скосы не нужно. Острый край кромки притупляется, чтобы металл не плавился и не стекал внутрь трубы. Точный угол скоса и притупление регулируются ГОСТ 16037-80.

В случаях когда трубопровод не предназначается для транспортировки газа или жидкости под высоким давлением, используются и другие варианты стыковки:

с подкладным кольцом, без скосов кромок;
со вставным кольцом и раструбом;
с выполнением внутренней вытачки в трубах для их центровки.

Перед началом газосварочных работ трубы центруют и прихватывают в разных местах с равным интервалом. Количество прихваток зависит от диаметра.

Материал для прихваток обычно используют тот же, что и для сварки – сварочную проволоку. Поверхность прихватки очищают, а при работе ее переплавляют или удаляют.

Способы газосварки

Сварка труб осуществляется двумя способами:

Шов выполняется слева направо (правый способ). Этот способ используется при толщине металла более 5 мм. При проведении работы правым способом пламя горелки направлено назад – на уже обработанную часть шва, сварочная проволока находится за горелкой. Это способствует увеличению глубины плавления. Правый способ имеет преимущества: низкое потребление горючего газа и высокую производительность труда.
Проложение шва справа налево (левый способ). Таким образом свариваются тонкостенные элементы. При этом пламя горелки направлено вперед – на еще несваренные стыки, сварочная проволока располагается перед горелкой. Сварщик хорошо видит рабочую поверхность. Это более трудоемкий способ, но в результате получается более аккуратный шов, равномерный и красивый.

Если объект в процессе сварки можно повернуть, то работу производят в нижнем положении. Если стык неповоротный, то работу осуществляют поэтапно нижним, вертикальным и потолочным швом. Это наиболее сложный вариант газосварочных работ. Если диаметр не превышает 150 мм, выполняется сначала нижняя половина шва, затем верхняя в обратном направлении. Более широкие трубы (до 300 мм и больше) свариваются по четырем участкам окружности.

Особенности сварки медных труб и нюансы осуществления технологических процессов за счет особенностей материалов

Существует немало способов получения неразъемного соединения медных труб: газовая сварка, электродуговая сварка, пайка. Каждый из способов обладает своими плюсами и минусами, выбор будет зависеть от места проведения сварки, вида изделий, способа соединения, степени оснащённости и подготовки к сварке.

Правила подготовки медных труб

Свариваемость меди зависит от наличия примесей в металле. Чистая медь обладает наилучшей свариваемостью. Расплавленная медь очень хорошо окисляется, а при охлаждении образуются пузырьки газов из воздуха. Эти пузырьки создают большое внутреннее давление, что приводит к образованию трещин. В связи с этим необходимо тщательно следить, чтобы на свариваемых торцах не было влаги, а также обеспечивать хорошую защиту расплавленного металла в процессе сварки.

Подготовка к сварке будет аналогичной для различных способов. Перед началом сварочных работ следует подготовить кромки свариваемых труб:

Произвести осмотр и при необходимости обрезать торцы с дефектами.
Произвести очистку от загрязнений и окислов не только свариваемых кромок, но и внешних и внутренних поверхностей на небольшом расстоянии от них до металлического блеска.
При использовании труб большой толщины следует сделать скос кромок. Для этого используют болгарку с абразивным кругом или специальный кромкорезательный станок.

Сборка труб осуществляется с помощью центраторов – приспособлений, позволяющих прочно зафиксировать концы труб в одной оси. При отсутствии центратора или невозможности его использования трубы можно расположить на сварочном приспособлении и закрепить их струбцинами. При сборке необходимо соблюсти небольшой зазор между свариваемыми кромками. При отсутствии зазора есть вероятность несплавления кромок внутри трубы, при большом зазоре расплавленный металл сварочной ванны будет вытекать вовнутрь трубы.

Газовая сварка

При применении газовой сварки следует учитывать высокую теплопроводность меди. Пламя сварочной горелки должно иметь повышенную мощность.

Перед сваркой необходим прогрев свариваемых кромок. Во время сварки пламя должно быть нормальным: избыток ацетилена приведёт к образованию пор и трещин, а окислительное пламя приводит к окислению металла шва.

Нагрев сварочной ванны следует производить восстановительной зоной пламени в месте наибольшей температуры. Для уменьшения охлаждения рекомендуется укрывать трубы пористым негорючим материалом около места сварки. Мундштук горелки располагают под углом 80-90 градусов к поверхности шва. В процессе сварки нагретый конец присадочного прутка окунают во флюс и переносят его в сварочную ванну, тем самым обеспечивая защиту расплавленного металла. Сварка ведётся без перерывов в один проход.

Сварка плавящимися и неплавящимися электродами

При применении сварки плавящимся электродом используют электроды со стержнем из меди и обмазкой, обеспечивающей защиту сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности на максимально возможной короткой дуге. Сварочный ток подбирают в зависимости от толщины стенки трубы и диаметра электрода.

При применении сварки меди в среде защитных газов неплавящимся электродом больше всего подходит импульсная сварка. Это уменьшает риск прожога металла, обеспечивает стабильный процесс сварки и хорошую структуру сварочного шва.

Сварка ведётся постоянным током прямой полярности. Применяется присадочный пруток из чистой меди. В качестве защитного газа используют в основном аргон, но при необходимости в роли защитного газа могут быть гелий, азот или их смеси.

При применении угольного или графитового электрода в качестве присадочного прутка применяют чистую медь. Сварку производят постоянным током прямой полярности, длина дуги должна составлять около 10 мм. В качестве защиты сварочной ванны используют флюс, нанесённый на кромки, а также на присадочный пруток.

При применении автоматической сварки в качестве защиты расплавленного металла шва используют защитные газы или порошковый флюс. Режимы и скорость сварки выбирают исходя из толщины свариваемых стенок. Ток постоянный прямой полярности. Сварочная проволока изготавливается из чистой меди. При сварке толстостенных труб требуется предварительный подогрев.

Пайка медных труб как способ соединения

При применении пайки чаще всего используют специальное соединение труб: один из концов труб имеет больший диаметр, чем основная труба, этим концом он надевается на соединяемую трубу.

Перед пайкой необходимо особенно тщательно отнестись к очистке соединяемых поверхностей, так как при пайке необходимо обеспечить наилучший контакт поверхности с припоем.

После очистки и обезжиривания труб на соединяемые поверхности наносится паяльная кислота, после чего трубы соединяют между собой. Нагрев осуществляют газопламенными горелками. При достижении необходимой температуры подаётся припой, происходит его плавление за счёт пламени газовой горелки и разогретой поверхности. Под действием капиллярных сил жидкий припой равномерно распределяется по соединяемым поверхностям. Чаще всего для пайки медных труб применяют припои на оловянной основе.

При использовании любого из перечисленных способов сварки и пайки высокое качество шва будет обеспечено за счёт строгого выполнения всех требований, предъявляемых к сварке.

Оборудование для сварки

В зависимости от того, о каком виде сварки труб идёт речь, будет зависеть выбор оборудования.

Для газовой сварки понадобятся:

баллоны со сварочным газом;
газовая горелка с механизмом подачи сварочной проволоки;
шланги для подачи сварочного газа;
кассета со сварочной проволокой;
сварочный молоток;
щетка по металлу.

Если говорить о сварке с плавящимися и неплавящимися электродами, то перечень оборудования выглядит следующим образом:

источник сварочного тока, подобранный в зависимости от условий сварочного процесса и целей эксплуатации изделия;
сварочные кабели для подачи тока в сварочную зону, а также направления защитного газа (при использовании технологии сварки в защитном газе);
держатель для электрода;
приспособление для создания массы;
баллон с защитным газом (при использовании соответствующей технологии).

Для соединения труб при осуществлении сварки используется центратор.

Дополнительно необходимо защитное оборудование для сварщика, включающее маску с темным стеклом или самозатемняющуюся маску, краги или защитные перчатки, защитную обувь и одежду.

Газовые баллоны для сварки: разновидности и назначение. В какие цвета красят и как маркируют?

Для хранения, транспортировки и эксплуатации газовых смесей используют специальные ёмкости из стали.

Что собой представляют газовые баллоны для сварки

Важно, что баллоны испытывают постоянное высокое давление, поэтому изготавливают их из специальных особо прочных сплавов. Устройство:

вентиль с резьбой — позволяет осуществлять подачу газа ко шлангам;
корпус — во всех баллонах он полый, но в ацетиленовом заполнен пористой массой;
башмак — приваренное к основанию замкнутое кольцо для установки ёмкости в вертикальное положение.

Баллоны окрашиваются в разные цвета в зависимости от назначения. В верхней части есть участок без краски, на котором выбит номер баллона и дата проверки.

Какие газы используют для сварки

Цвет: красный.
Минус: горючий газ.
Плюс: универсальный газ, средняя стоимость.

Цвет: белый.
Минус: горючий газ, требуется соблюдать осторожность.
Плюс: обеспечивает максимальную температуру нагрева - до 3200 градусов.

Цвет: синий.
Минус: нельзя транспортировать вместе с горюче-смазочными материалами.
Плюс: низкая цена.

Цвет: чёрный с белой маркировкой.
Минус: во время сварки требуется подогрев газа.
Плюс: невысокая стоимость.

Цвет: серый.
Минус:высокая стоимость.
Плюс: отличное качество сварки.

Цвет: чёрный с жёлтой маркировкой.
Минус: узкая область применения на производстве.
Плюс: низкая стоимость.

Цвет: коричневый.
Минус: высокая стоимость газа.
Плюс: максимально высокое качество при сварке.

Важно: кислород негорючий газ, но при контакте с горюче-смазочными материалами происходит химическая реакция, увеличение объёма и взрыв баллона.

Есть три типа технических смесей, которые используют на производстве:

горючие — пропан-бутан, ацетилен. При транспортировке следует проявлять особенную осторожность;
нейтральные — кислород, углекислый газ, азот;
инертные — аргон, гелий.

Правила хранения и транспортировки

По правилам Ростехнадзора и в соответствии с Постановлением Правительства РФ №390 от 2012 года установлен порядок обращения с ёмкостями, предназначенными для хранения технических газов под давлением. Особенности хранения и установки на рабочем месте:

пропан и ацетилен — баллоны должны храниться вне жилых помещений, на производстве — отдельно от иных газовых смесей. Обязательно наличие надписей и табличек, предупреждающих об огнеопасных ёмкостях: «Осторожно! Газ». В торговых центрах хранение запрещено;
все технические газы — кислородные баллоны обязательно хранить отдельно от остальных. Установка и подключение возможны на расстоянии не менее 1 м от труб отопления и радиаторов. До открытого пламени должно быть более 5 м. Не допускается длительное воздействие на баллоны прямых солнечных лучей.

Общие правила работы с баллонами:

Работать с газовыми баллонами необходимо в чистых перчатках или рукавицах.
Направлять струю при продувке шлангов следует всегда от себя и не в сторону людей.
Кроме защитного пластикового колпака, на вентиль газового баллона ставят заглушку. Она затягивается усилиями баллонного ключа до упора.
Открытие и закрытие маховика баллонного вентиля всегда делают усилиями специального ключа.
По лестницам газовые баллоны необходимо переносить на носилках.
При транспортировке не допускаются резкие толчки, удары.
Работы с одним баллоном (переноска, подключение) осуществляются максимум двумя работниками.
С газовым оборудованием обязательно работать искробезопасным (бронзовым) инструментом.

Для перевозки при помощи автотранспорта понадобится оформление разрешения. Баллоны располагают либо лёжа поперёк кузова, либо стоя в контейнере.

Газовая сварка труб — один из самых надежных и практичных видов сварки!

Вам надо сварить байпас на отопление или газопровод? Лучше всего подойдет газовая сварка труб! Почему?

Газовая сварка выполняется расплавлением кромок свариваемых труб и присадочного сварочного материала (проволоки) с помощью горючих газов (ацетилена, бутана) и кислорода.

Горючие газы и кислород смешиваются в сварочной горелке. У газовой сварки минимальное количество оборудования и не нужно источника электроэнергии. Она мобильная и компактная сварка. У такой сварки высокая стоимость и большая трудоемкость. Поэтому газовую сварку рационально и оптимально применять для сварки труб. Такая сварка удобная для небольших диаметров труб. Ее хорошо использовать в труднодоступных местах. Особенно это комфортно при сварке труб в отоплении, где рядом находится стена здания.

Самое большое применение газовая сварка нашла при монтаже санитарно-технических систем. Она считается ручной сваркой. Температура сварки 3150 градусов С, что позволяет эффективно расплавлять кромки труб. Пламя газовой сварки имеет три стадии: ядро, восстановительная зона, факел.

Сварку труб и деталей сантехники ведут стадией восстановительной зоной пламени. Это снижает науглероживание и препятствует окислению.

Газовая сварка труб не требует большого снятия фаски под сварку, что оптимально подходит для тонкостенных труб. Любая газовая сварка для пламени горелки требует пропан-бутановую смесь или ацетилен и кислород.

В газовой сварке труб кислород предназначен для поддержания горения пламени и создания высокой температуры сварки. Его получают из воздуха. Доставляют на место сварки в баллонах с давлением 150 МПа. Эти баллоны окрашены в голубой или синий цвет.

Пропан-бутановая смесь для сварки поставляют в баллонах. Цвет баллонов красный. Емкостью 38 литров и давлением 1,6 МПа. Этот газ тяжелее воздуха и взрывоопасен. Поэтому любая сварка труб делается со строгим соблюдением техники безопасности.

Для сварки ацетилен доставляют на место сварочных работ в баллонах белого цвета и давлением до 1,8МПа. Этот газ состоит из смеси углерода и водорода. Он опасен для человека. Его парами можно отравиться.

Важным условием качественной сварки труб является правильное смешивание под давлением горючей смеси и кислорода . Это получают с помощью редукторов. Оптимальное давление сварки 0,1-0,4 МПа. Для контроля этих показателей в редукторах предусмотрены манометры.

Сварку труб выполняют непосредственно газовой горелкой. Из горелки выходит поток пламени. Для регулирования пламени, что нужно для сварки труб различного диаметра, используют разные наконечники (мундштуки).

Газовая сварка используется для сварки труб толщиной до 4 мм без фаски. Если толщина стенок труб больше, то под углом до 50 градусов снимают кромки труб. Еще делают притупление фаски до 1 мм.

Любая газовая сварка труб предполагает наличие присадочной сварочной проволоки. Ее выбирают по материалу свариваемых труб. Также толщину проволоки подбирают по толщине стенки труб. Например, если толщина стенки труб 3 мм, то толщина и проволоки 3 мм.

Перед сваркой труб детали очищают до 20 мм от сварочного шва, размечают, правят, снимают фаску и устанавливают в монтажное положение.

Для качества сварки труб, заготовки при сборке должны иметь определенный зазор. Не выдержав это требование, не будет хорошего провара свариваемых труб. Для труб со стенкой до 3,5 мм зазор колеблется 0,5-1,5 мм, а до 6 мм – 1,5-2 мм. Чем меньше толщина, тем меньше зазор.

Любая сварка труб начинается со сварочных прихваток. Она делается в трех местах по диаметру трубы. Минимальная длина прихватки – 10 мм.

Сварку труб выполняют так, присадочную проволоку под углом до 40 градусов к детали. Затем равномерно расплавляют кромки труб и проволоку. Это делают зигзагообразными движениями. По мере сварки, если надо, трубу проворачивают.

После сварки сварочный шов проверяют на качество визуально. Трубу с толстой стенкой сваривают в несколько проходов. Все сварка труб готова.

Технология сварки газовых труб

Cварка газовых труб проводится по различной технологии: плазменной, газовой, аргоновой, электродуговой. Соединения должны быть качественными, новички до монтажа газопроводов не допускаются, только специалисты с личным клеймом. Процесс регулируется ГОСТ 16037-80 и СНиП III-42-80. Выбор способа сварки зависит от сплава. Для монтажа используют стальной и пластиковый прокат. Для газопроводов бытового назначения традиционно используют металл.

Способы сварки

Технология монтажа зависит от диаметра трубы и толщины стенки:

Газосварку ацетиленом или пропаном используют для труб до 150мм диаметром и стенкой до 6 мм. Стыки до 3 мм толщиной варят без разделки, на остальных предварительно срезают кромки под острым углом для образования прочного соединения.
Аргонодуговая, MIG/MAG сварка применяется для стальных газопроводов.
Электросварку проводят при небольших объемах, число проходок зависит от толщины проката. Для работы используют автоматическое, полуавтоматическое или ручное сварочное оборудование.
Полуавтоматом обычно делают финишный слой, применяют флюсы или защитную атмосферу.
При внутридомовой разводке электросварку применяют в исключительных случаях, обычно используют газовое оборудование.

У каждого из методов есть плюсы и минусы. Многое зависит от свариваемого материала, доступа к трубе на монтируемых участках.

Электродуговое сваривание

При сварке газовых труб электросваркой работы начинают с подготовки кромок. Их выравнивают болгаркой под прямым углом. Заусенцы зачищают напильником. Если стенки толще 3 мм, проводится разделка кромок под углом до 60°. Со стыков удаляют ржавчину, грязь, затем приводят обезжиривание.

Перед проходом шва детали прихватывают в нескольких местах плавящимися электродами в несколько проходов:

тонкие стенки 3 мм варят за один раз;
до 6 мм – в два слоя;
более 6 мм толщиной – в три и более.

Поворотный стык проходят за один прием полностью, для работы применяют специальные вращатели. При затрудненном доступе шов варят фрагментарно, заполняя весь стык расплавленным металлом. Финишный слой делают сплошным, стыки сварочных соединений привариваются внахлест.

Сварка MIG/MAG

Технология Metal Inert/Active Gas предусматривает создание защитной атмосферы над рабочей зоной. Сварка газовых труб методом MIG/MAG применяется для проката из углеродистых сталей, заключается в подаче присадочной проволоки, расплавлением ее воздействия электрической дуги. Защитная атмосфера препятствует окислению расплава. В инверторных полуавтоматах присадочная проволока выполняет функцию токопроводящего электрода. Подача газа регулируется редуктором или расходомерным устройством. Способы сварки:

ручной – сварщик подает присадку в сварочную ванну самостоятельно (самый простой и малозатратный вариант выполнения сварочных работ);
в полуавтоматическом режиме присадка подается через пистолет с регулируемой скоростью (работа с инверторным оборудованием требует определенных навыков, умения контролировать шов);
при использовании автоматов скорость подачи присадочной проволоки фиксированная (применяется дорогостоящее оборудование).

В качестве защитной атмосферы используется углекислый газ, средний расход для тонкостенных труб – 15 л/час. Присадочная проволока подбирается по типу материала трубы.

Аргонодуговой способ

Сваривать газопроводы по технологии TIG (Tungsten Insert Gas) нужно с использованием тугоплавких электродов на основе вольфрама. Он создает электродугу, под воздействием которой:

расплавляются кромки стыкового соединения (при работе на тонкостенных трубах и прокате из ст.10, ст.20);
расплав образуется разогревом присадочной проволоки.

При сварке магистральных трубопроводов пользуются выпрямителями или инверторами. Облако защитного газа создается над всей рабочей поверхностью, аргон ионизируется при обратной полярности.

Сила рабочего тока зависит от химического состава сплава, толщины проката. Возможные значения от 150 до 500 А. По ампераж подбирают диаметр электрода.

Суть метода в расплавлении металла под воздействием пламени. Газосварка применяется для монтажа трубного проката с толщиной стенки свыше 3,5 мм. Ацетиленом или другим горючим газом создается температура до 3000°С. Тонкостенный прокат варят с использованием защитных флюсов, они предохраняют трубу от прожогов.

В рабочую зону присадочная проволока подается перед горелкой, она образует ванну расплава, формирует катет шва. Наплавочный валик формируют движениями горелки, направлением пламени. Прочные соединения получаются только при равномерном разогреве стенок и присадки, важно избегать непроваров, чтобы не было утечек газа.

Когда доступ к стыку затруднен, используют операционный шов. В доступных местах делают поворотные соединения. При монтаже труб внахлест, если требуется перейти с одного диаметра на другой, место соединения наплавляют в несколько проходок, чтобы образовался сглаживающий слой. Качество швов при ацетиленовой сварке хуже, чем при MIG/MAG или TIG, качественные соединения по силам только опытным сварщикам. У начинающих возможны прожоги и непровары.

Особенности проведения сварочных работ в квартире

Для сварки трубопровода низкого давления небольшого диаметра традиционно применяют электродуговую ручную или полуавтоматическую сварку. При стыке участков разного диаметра нужны переходники, без них надежность газопровода снижается.

Перед сваркой газовых труб в квартире проверяют, перекрыт ли газ. Если требуется демонтаж участка, используют резак. При переносе трубы стык заглушают, наваривая пятак из металла. Основные этапы проведения работ:

производится продувка монтируемого участка, чтобы удалить остатки природного газа;
резаком демонтируется заменяемый участок;
кромки стыка зачищаются, обезжириваются;
после сварки магистраль заполняется;
каждый стык проверяется в тестовом режиме на герметичность (на шов наносится мыльная смесь, если появились пузырьки, есть утечка).

К газоходам предъявляются особые требования, самостоятельный монтаж или демонтаж газопроводов запрещен.

Работы по магистральной разводке проводятся с разрешения газоснабжающей организации после утверждения проекта. Обязательно предусматривается врезка запорной арматуры – специальных кранов, перекрывающих подачу газа.

В многоквартирных домах работы проводятся под контролем газовой службы, в частных домах владельцы могут монтировать трубы самостоятельно, но придерживаясь требований СНиП.

Стыковое соединение труб по силам опытным сварщикам. От герметичности газопроводов зависит пожарная безопасность здания. Даже при небольшом дефекте возможны утечки, поэтому контроль соединений проводится в обязательном порядке.

Читайте также: