Новое в сварке труб

Обновлено: 02.07.2024

Современная цивилизация многим обязана процессу сварки. Без сварочных элементов мы не получили бы транспорта, огромных строений, технологических конструкций, мобильных телефонов и пр. Несмотря на то, что этот физический процесс применяется много столетий, он не останавливает своего прогресса. Учёные многих стран продолжают исследовать и совершенствовать сварочные механизмы, применять новые приёмы и производить революционные открытия в этой сфере.

Новые технологии позволяют добиться более совершенного результата с использованием минимальных ресурсов. Разработки, появляющиеся ежегодно, делают возможным сварку тех материалов, которые раньше оставались за границами данной технологии.

Основные инновационные направления

Все разработки в данной области направлены на то, чтобы улучшить основные показатели процесса с наименьшими затратами:

снижение коррозии и коробления металлов во время эксплуатации;
повышение скорости выполнения сварочного процесса;
облегчение зачистки мест соединения или обеспечение отсутствия такой необходимости;
минимальный расход материалов;
облегчённое и упрощенное управление процессом;
способность соединения самых тонких листов металла различных марок.

Портативные аппараты

Такие типы сварочных аппаратов позволили вывести сварку на новый – бытовой — уровень. Если до изобретения портативных устройств подобные работы выполнялись преимущественно профессионалами с высокой квалификацией, то портативная техника позволила применять их и дома.

Современные сварочные аппараты

Во-первых, такие аппараты очень лёгкие по весу, в связи с чем их удобно транспортировать. Во-вторых, производители снабдили их полным готовым для использования комплектом, не забыв о системе подачи электродов (проволоки весом до 10 кг).

Главным усовершенствованием можно считать то, что в аппарат вмонтирована система цифрового управления. На дисплее каждый может указать основные параметры сварки: диаметр закладываемой проволоки, тип газа и т.д. На основании введённых данных портативный аппарат самостоятельно настраивается и выполняет сварку на достаточном для непроизводственных сварных швов уровне.

Усовершенствованные горелки

Самым примитивным звеном во время сварки считается газовая горелка, но даже небольшие изменения этого элемента позволили значительно улучшить качество выполняемой работы. Современные конструкции горелок производят не только из новых материалов, но имеют другой диаметр выходного отверстия, которое способно работать с нестандартными температурами и создавать необходимое давление.

Предлагаемые учёными газовые горелки стали безредукторными и высокодинамичными, при помощи их даже во время продолжительного процесса на самых высоких температурах можно получить идеально ровное пламя, в котором не будут появляться факелы, вспышки и хлопки. Из-за таких инноваций работа сварщика не требует частых остановок, что позволяет выполнить больший объём работ за то же самое время.

Разработаны агрегаты с многочисленными соплами, которые используются для соединения труб большого диаметра. Ширина пламени при использовании линейных горелок может достигать нескольких метров. Эта технология часто применяется для соединения деталей под водой или в воздухе, где существует острая необходимость в резком сокращении времени выполнения работ.

Гибридная лазерная технология

Такой способ был разработан для автомобилестроения, но нашёл применение и в других промышленных отраслях. Гибридный лазер используют для получения качественных швов при соединении тугоплавких сортов стали при совмещении с диоксидом углерода. Это позволяет получить идеальные сварные швы при точном управлении мощности лазерного излучения в пределах 1,5 – 4,0 кВт.

Ещё одной особенностью, присущей гибридной лазерной технологии, является высочайшая скорость плавящегося электрода и выполняемых работ – от 40 до 450 м/час. С такими же показателями можно обрабатывать тончайшие листы, изготовленные из автомобильной стали, что стало причиной финансовой поддержки и усовершенствования этой разработки ведущими автомобильными корпорациями.

Двухдуговая сварка

Такая методика была разработана для крупногабаритных конструкций, в изготовлении которых задействованы толстые листы закаливающейся стали таких марок как 30ХГСА. Способ основан на том, что при двухдуговом воздействии одномоментно применяются проволоки двух разных типов, имеющие в составе легирующие (сверхпрочные) компоненты. Диаметр таких электродов – 5 мм.

Для обеспечения устойчивого горения дуги при двухдуговой сварке необходим керамический флюс, созданный на основе керамики марки АНК-51А. Именно с керамическим флюсом данный способ показывает самый высокий результат и формирование идеальной сварной поверхности.

Щадящая методика

Для определённых работ была разработана новая щадящая технология, которая очень высокорезультативна, но отличается низкой себестоимостью. Во время процесса применяют специальные смеси защитных газов: диоксид углерода в соединении с аргоном или смесь аргона, диоксида углерода и кислорода. По сравнению с традиционным применением обособленного диоксида углерода, получаемый шов выходит более гладким и безупречным.

Ещё одним позитивным моментом является значительное удешевление сварочного процесса: на равный объём выполненных соединений расходуется меньшее количество проволочных электродов. Экономия составляет около 20%, что в промышленных масштабах представляет собой значительную сумму. Кроме того, во время сварочного процесса переход к деталям, поддающимся сварке, становится очень постепенным и плавным. Профессиональные сварщики, которые были задействованы в начальных тестах щадящей методики, подчеркнули, что разбрызгивание электродных металлов при многокомпонентной смеси газов значительно уменьшается.

Двухкомпонентная методика

Этот новый метод, который получил широкое распространение в развитых странах за короткий промежуток времени, обязан своим появлением запуску новых скоростных составов на железных дорогах. Двухкомпонентная технология является модифицированным вариантом литьевого способа. Она разрешила достичь результатов, которые раньше считались взаимоисключающими: обеспечить высочайшую пластичность шовного соединения, не ухудшив при этом износоустойчивость металла в месте сварного шва.

Технически двухкомпонентная методика выполняется сложно, поскольку требует особой подготовки: на месте проведения работ должна быть расплавленная сталь, которая аккуратно помещается в жидком виде в зазор между рельсами. Для того, чтобы придать соединению внушительную вязкость, применяется плавка с низколегированными компонентами. Износостойкость увеличивается посредством использования керамических флюсов, которые позволяют после заполнения сварного стыка вывести легирующие добавки из процесса. Керамика разрушается под действием высокой температуры, а добавки, укрепляющие соединение, застывают на поверхности, обеспечивая длительную эксплуатацию без трещин и деформаций.

Орбитальная аргонодуговая технология

Эта технология нашла применение в аэрокосмической отрасли, в автомобилестроении и полупроводниковой промышленности. Такая методика является высокоспецифичной и применяется для объектов со сложным конструктивным контуром. Впервые она была разработана 50 лет назад, но её значительно усовершенствовали, применив вольфрамовый электрод.

Главным преимуществом орбитальной аргонодуговой вольфрамовой сварки является то, что расход активирующего флюса при таком методе рекордно низкий: на 1 м сварного шва расходуется всего 1г флюса. Это делает возможным проводить процесс при пониженном токе, что уменьшает не только объём, но и вес сварочной ванны. При этом качество соединения регулируется в режиме реального времени посредством корректировки давления дуги.

Такой методикой успешно пользуются при необходимости соединить жаропрочные, высокопрочные сплавы, углеродистые стали, титан, медь и никель.

Технология СМТ

Эта методика основана на холодном переносе металлов. Когда говорят о холодном переносе, в виду не имеют реально низкую температуру, просто она значительно ниже, чем при классических вариантах.

Главное отличие заключается в том, что заготовки и зона будущего шва не прогреваются до максимальных значений, поэтому тепловложение в области обработки в разы уменьшается. Из-за того, что металл точечно не перегревается, не происходит сильная деформация. Работа электрода основана на контролируемом коротком замыкании, которое прекращается быстрым отодвиганием проволоки из зоны действия разряда и быстрого повторного его возвращения (до 70 раз в секунду).

Применение СМТ-сварки осуществляется через автоматизированные системы, которые дают очень однородные и качественные швы на местах соединения оцинкованных или стальных листов с алюминиевыми сплавами.

В данном случае сварка ведётся короткозамкнутой дугой с систематическими прерываниями. В результате такой системы шов атакуется горячими и холодными импульсами, что позволяет снизить давление в районе вхождения дуги. По такому же принципу снижается разбрызгивание при переносе металлов.

Таким образом, при помощи СМТ-сварки был достигнут стандарт, который ранее считался только теоретическим. Это стало возможным из-за контроля короткого замыкания и полного отсутствия разноса брызг, что резко снижает необходимость послесварочной механической обработки.

Плазменная сварка

Этот метод делает возможной сварку металлов разной толщины, начиная от самых тонких листов и заканчивая глубиной шва до 20 см. Плазменная технология позволяет одновременно с выполнением сварочных работ производить резку.

В основе плазменного метода находится ионизированный газ, который полностью заполняет пространство между двумя электродами. Именно через этот газ проходит электрическая дуга определённой мощности, обеспечивая очень сильный эффект.

Использование плазменного генератора представляет собой сложный процесс, требующий высокого профессионализма и профессиональных навыков, поэтому использовать его в бытовых целях не получится. Внутри генератора возникает многофункциональная сварочная система, которая может использоваться в узкоспециализированных сферах.

Технология компьютерного моделирования

Самое современное направление в сварочных технологиях по праву отводится компьютерному моделированию. Оно одинаково целесообразно для выполнения соединений самых мелких деталей со сложными контурами и для масштабных работ, где необходимо управление огромными площадями и множеством сварочных аппаратов.

Если раньше объёмные работы выполнялись при использовании многих аппаратов или целым сварочным комплексом, то компьютерное моделирование позволяет иметь одну функциональную единицу с разветвлённой периферией, оснащённой множеством горелок и насадок.

Полная автоматизация позволяет внедрять принципиально новые способы сварочных работ, которые недоступны для большинства сварщиков. Сами сварщики в таком случае функционально превращаются в операторов, задающих компьютеру все необходимые параметры, на основании которых программа задаёт оптимальные значения и контролирует процесс. Такой подход значительно повышает результат выполняемой работы.

Компьютерное моделирование сварочного процесса

Новые технологии вывели сварку на совершенно новый уровень, который позволяет выполнять сварочный процесс в рекордные сроки с минимальными трудозатратами и максимальным результатом. В то же время, прогресс не стоит на месте, поэтому вполне возможно, что в ближайшем будущем появятся системы, которые будут работать автономно, практически без участия людей. Разработки подобных проектов уже ведутся, и в том случае, если испытания увенчаются успехом, скоро человечество сможет получить новые масштабы и концепции сварочных производств.

4 вида сварки труб: какой выбрать для трубопровода и чем они отличаются

Сварка труб применяется для надёжного соединения конструкции, где нужна герметичность. Качество швов зависит от аппаратуры и опыта мастера. Рассмотрим, какие есть виды электродов и для чего предназначен каждый из них. Также ознакомимся с видами швов и соединений. Разберём, какие предварительные работы необходимо сделать перед сваркой. И узнаем несколько полезных советов, которые пригодятся новичку в процессе.

Подбор электродов

Электроды – это первое, что надо выбрать перед тем, как начать варить трубы. От их качества зависит надёжность швов и то, насколько система будет герметичной, а также сам процесс. Чем качественнее электрод, тем легче будет процесс.

Электрод – это тонкий стержень из стали, толщиной 0,2-0,5 см, на который нанесено специальное покрытие, позволяющее создать устойчивую дугу во время сварки. Также с его помощью формируется сварной шов, и он предотвращает окисление.

Классифицируют электроды по типу сердцевины и разновидностью покрытия.

По первому пункту электроды делят на два вида:

С серединой, которая плавится. Внутри расположена проволока, толщину которой выбирают в зависимости от типа сварки.
С неплавящейся серединой. Делаются они из графита, электротехнического угля или вольфрама.

Покрытие на электродах также может быть разное:

Оболочка	Марка	Характеристика
Целлюлозная	C	Зачастую используются для соединения с трубами крупных сечений. Чаще всего это газовые или водные магистрали.
Рутилово-кислотная	RA	Применяются для сварки отопительных или водопроводных труб. При работе с таким электродом может появиться шлак, который можно убрать, постучав по нему или рядом с ним.
Рутиловая	RR	Такими электродами получаются аккуратные швы и минимум шлака (а налипший легко убирается). Чаще всего применяются для угловых соединений или при наваривании последующих слоёв.
Рутилово-целлюлозная	RC	Подходят для любой плоскости, зачастую используется для того, чтобы делать длинные вертикальные швы.
Основная	B	Универсальные электроды, зачастую применяются для соединения толстых труб или деталей, которые будут использоваться при минусовой температуре.

В подборе электродов важно помнить, что качество зависит от цены. Если приобрести некачественный материал, то потом, возможно, придётся потратить ещё больше для переделки.

Предварительные работы

Для того, чтобы качественно соединить трубы сваркой требуется тщательно подойти к процессу подготовки поверхностей. Так как часто при выполнении шва приходится работать со старыми трубами, то первым делом следует зачистить рабочую поверхность металла до блеска, чтобы на краях не было ржавчины, краски или окалин. Размер поверхности для очистки должен составлять не меньше 1 см от края.

На краях труб следует сделать фаску (сточить края под углом 65-70°) и оставить притупление в 2 мм (не сточенная часть). После этого рекомендуется обезжирить трубы в месте сварки с помощью химических веществ, например, растворителя, спирта или их аналогов. Это поможет создать более качественную адгезию (прилипание) материала на рабочей поверхности.

Также требуется проверить края труб на наличие дефектов. Изделия с трещинами или сколами могут плохо соединиться, а также при начале работ давление или повышение температуры может разрушить место с повреждённой поверхностью.

При сварке следует учесть толщину стенок материала, так как сварить две трубы может оказаться невозможно или очень сложно. Требуется проводить работы между 2 поверхностями с одинаковой толщиной, так как полноценного соединения тонкостенной и толстостенной труб не получится из-за недостаточного приваривания шва. Также при таком процессе тонкую трубу можно проварить насквозь, что будет являться причиной деформации или поломки в месте стыка.

При сварочных работах также следует учесть угол среза труб. Он должен составлять 90°, так как шов будет не таким прочным, а это может привести к деформации или разрушению соединения. Также при сварке 2 труб проще делать шов прямым, чем диагональным, так как это более удобно и менее затратно по времени.

Виды швов и соединений

Существует несколько основных способов сварить трубы между собой:

соединение встык – это метод при котором две детали должны находиться друг напротив друга, например, 2 конца трубы;
тавровый стык или сварка в тавр – это способ, которым чаще всего пользуются при врезке в трубу. Он подразумевает под собой соединение 2 труб перпендикулярно друг другу (в форме буквы «Т»);
крепёж внахлёст применяется для более герметичной сборки 2 труб, а также при небольших расхождениях в диаметре или при наличии неровностей. Для такой сварки одну из труб развальцовывают (увеличивают край с помощью специального инструмента, растягивая её поверхность изнутри) и надевают её край на другой конец поверхности;
угловая сварка – это процесс соединения 2 деталей под разными углами. Чаще всего это 45°, 60° или 90°.

Также швы отличаются между собой по месту нахождения и углу сварки. Например, горизонтальное соединение будет использоваться для труб, которые находятся вертикально относительно пола, а вертикальные швы – это те, которые делаются в месте, где трубы лежат горизонтально.

Так как варить трубы электросваркой иногда приходиться под потолком или на полу, то эти такие виды швов отличаются между собой. Для потолочной сварки электрод требуется помесить в нижнюю часть детали, которая находиться над головой работника, а напольные – это те виды соединения для которых требуется наклонятся вниз.

Видео описание

В этом видео показаны виды сварочных швов

Особенности процесса сварки и небольшая инструкция

Первым шагом при соединении двух труб является их фиксация. Они должны крепиться так, чтобы при сварке не расходиться в разные стороны или не продавливаться электродом.

Сварочный шов требуется делать цельным и непрерывным. Для этого во время работ нельзя отрывать электрод от поверхности материала. Но для труб с большим диаметром такое правило неприменимо, поэтому для соединения таких изделий применяется многослойная сварка, при которой число слоёв должно быть рассчитанным исходя из толщины стенок.

Чаще всего для труб с толщиной в 6 мм используется 2 слоя, для изделий со стенками от 6 до 12 делаются 3 слоя, а для большей толщины навариваются от 4 и более слоёв. Каждый последующий шов требуется делать только после того, как будет проверен предыдущий. Следует дождаться полного остывания соединения, а после этого проверить его на наличие дефектов.

Если толщина стенок трубы более 4 мм, то можно сделать коренной шов. Его особенность в том, что при сварке область между поверхностями полностью заполняется, не оставляя большого навара сверху шва. Аналогом считается валковое соединение, при котором над поверхностью трубы остаётся 3 мм валик.

Так как заварить трубу с водой электросваркой практически невозможно, то следует вначале перекрыть воду и слить её из системы. После этого можно приступать к процессу соединения. После завершения работ рекомендуется провести тестовый запуск для проверки на герметичность шва.

В этом видео показано, как правильно варить трубу электросваркой

Полезные советы и возможные ошибки

Чтобы сделать все правильно сразу и не переделывать через время плохую работу, нужно следовать некоторым советам:

В труднодоступных местах лучше использовать согнутый электрод и контролировать процесс с помощью зеркальца.
Если необходимо поменять электрод, то шов нужно продолжить с накрытием в 1-2 см.
Металл током лучше прогревается с помощью прямой полярности, а не обратной.

Чаще всего дефекты возникают из-за того, что неопытные мастера невнимательны во время работы. В случае со сваркой даже небольшое отклонение шва приведёт к тому, что он не будет герметичен и прочный. Если изменить длину дуги, то в швах образуются пустоты и не проваренные места. Также дефекты могут возникнуть из-за оборудования или плохого качества труб.

Также во время сварки необходимо помнить о технике безопасности:

проверить жилы и детали аппарата, они должны быть изолированы;
корпус оборудования должен быть заземлён;
вся одежда, рукавицы и маска должны быть сухими;
перед началом работы необходимо обуть резиновую обувь или постелить под ноги коврик из этого материала, это обеспечит дополнительную изоляцию;
обязательно нужно надевать защитный щиток, чтобы обезопасить глаза и лицо.

Если игнорировать правила техники безопасности, то можно получить ожоги или удар током.

После того, как сварочные работы окончены необходимо проконтролировать качество шва, так как сварка водопроводных труб требует тщательного анализа. Наружно можно определить, есть ли на швах прожоги, поры, свищи или другие дефекты.

Для проверки швов на трещины необходимо использовать компрессор. На концы устанавливаются заглушки, а швы обмазываются мыльной пеной. После этого в трубу под давлением необходимо закачать воздух. На местах, где соединение недостаточно прочное будут появляться мыльные пузырьки.

Коротко о главном

Самая важная часть в подготовке к сварке – выбор подходящего электрода. Для каждого вида сварки они разные.

Для магистралей лучше брать с целлюлозной оболочкой, для аккуратных швов желательно брать рутиловые и рутилово-целлюлозные.

Основная группа считается универсальной, но чаще всего её берут для использования при минусовой температуре.

Перед сваркой нужно зачистить поверхность до блеска, сделать фаску, обезжирить и проверить трубы на наличие дефектов.

Для труднодоступных мест лучше использовать согнутый электрод и контролировать процесс с помощью зеркала. При смене электрода шов нужно делать внахлёст на 1-2 см.

Чтобы проверить прочность шва нужно присоединить трубу к компрессору, с обоих сторон установить заглушки и места сварки смазать мыльным раствором. Если есть трещины, то из них будут появляться пузыри.

Технология сварки труб

Под трубопроводом подразумевается инженерная коммуникация, при которой подача рабочего вещества осуществляется через трубы (вода, газ, нефть и т.д.). Чтобы обеспечить качественную подачу, необходимо не только правильно его проложить, но и время от времени проводить ремонтные и профилактические работы. Здесь как раз не обойтись без стыковки элементов между собой. Рассмотрим, что такое сварка труб, как сваривать трубы электросваркой, какие техники необходимо применить на практике для создания герметичного трубопровода.

Виды трубопроводов и сварка

Трубопроводов существует огромное количество, которые используются для перемещения разных материалов и рабочих жидкостей. Отталкиваясь от их предназначения, есть следующая классификация:

технологические;
магистральные;
промышленные;
трубопроводы газоснабжения;
водяные;
канализационные.

При изготовлении трубопровода применяются различные материалы – керамика, пластик, бетон и различные виды металлов.

Современные сварщики для стыковки труб используют три основных способа:

Механический осуществляется за счет взрывов в результате трения.
Термический, который осуществляется за счет плавления, например газовой сваркой, плазменной или электро-лучевой.
Термомеханический производится за счет магнитоуправляемой дуги посредством стыкового контактного метода.

Существует множество типов сварки, которые разделяются по многим классификациям. Перед тем, как варить трубы, нужно разобраться, каким способом лучше всего это делать. Теоретически, каждый вид подходит для сварки труб малого диаметра и большого. Она может осуществляться плавлением и давлением. К методам плавления относятся электродуговая и газовая сварки, а к методам давления – газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная. Самыми распространенными способами для соединения коммуникаций является ручная электродуговая и механизированая.

Сварка труб электросваркой плавящимся и неплавящимся электродами

Эффективнее всего проводить сварку технологических трубопроводов электродом вручную или посредством автомата. Это может быть методика работы плавящимся или неплавящимся электродом (аргонно-дуговая сварка). Технология сварки труб реализуется в три основных этапа:

Подготовительный, который делится на две части – подготовка мастера и подготовка материала. К подготовке сварщика стоит отнестись очень ответственно, так как от этого зависит его безопасность. Обязательно нужно подготовить спецодежду и защитную маску для глаз, чтобы предотвратить ожог яркими искрами. Под подготовкой деталей имеется в виду тщательная зачистка труб под сварку от коррозии, краски и загрязнений. Перед ручной дуговой сваркой трубопроводов нужно хорошо металлической щеткой или наждачной бумагой обработать стыки и площадь, прилегающую к ним. Если этого не сделать, то могут быть «пробелы» в самом шве, так как материал «не перехватится» на загрязненную трубу.
Сварочный процесс. Когда все готово, можно начинать. Самое основное в дуговом способе ( вне зависимости вручную она проводится или инвертором) это удержать дугу. Сначала необходимо зажечь электрод и возбудить дугу. Затем полноценно производится шов. Его тип выбирается непосредственно мастером в процессе работы. На способ ведения электрода и на технологию сварки трубопровода в целом влияет множество факторов – расположение труб, материал их изготовления, предпочтения сварщика.
Проверка качества работы. Когда шов готов (не стоит забывать оббивать шлак, который образуется над ним в виде валика), можно запустить коммуникацию на предмет контроля качества соединения.

Технология сварки водопровода, газопровода и других инженерных коммуникаций практически одинаковая. Важно соблюдать последовательность действий и учитывать виды швов в разных положениях, так как от умения их варить и будет зависеть качество коммуникации.

Как состыковать трубы

Для новичка, который хочет в совершенстве овладеть сваркой, необходимо знать все тонкости этого процесса. Для сваривания двух труб существует более 30 способов. Рассмотрим самые распространенные способы сварки труб:

в угол;
в тавр (перпендикулярно по отношению друг к другу);
в стык;
внахлест.

Тип стыковки труб выбирается в зависимости от типа металла, вида сварки и характера коммуникации. Например, трубы для системы централизованного отопления чаще всего соединяются встык с помощью электросварки. Для качественного шва, главное – сделать провар по всей толщине изделия.

Большую роль в технике сварки труб ручной дуговой сваркой играют типы шва, которые классифицируются на четыре основных группы:

горизонтальные;
нижние;
вертикальные;
потолочные.

Каждый из этих способов имеет свою технологию выполнения. Самое удобное и простое для выполнения качественного соединения – нижнее положение. Если есть возможность перемещать и поворачивать элемент, то мастер старается их установить именно в нижнее положение. При этом, во время работы, металл не стекает вниз, как при вертикальном шве, не разбрызгивается по сторонам, как при потолочном положении. Сварка технологических трубопроводов проводится, применяя все эти виды, так как коммуникации имеют множество разветвлений.

По типу продолжительности шва на трубопроводе, они разделяются на сплошные и прерывистые швы.

Особенности сварки труб

Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:

Режимы настройки аппарата:

сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.

Сварка труб малого диаметра (до 10 см):

изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.

Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:

скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.

Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:

вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.

Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.

В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали. В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.

Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.

Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:

Сварка оцинкованных труб электродами и газовой горелкой

Трубы, покрытые тонким слоем цинка, весьма востребованы в разных областях строительства. Они в несколько раз долговечнее обычных стальных, так как покрытие надежно защищает их от коррозии. По своим эксплуатационным характеристикам они мало уступают аналогичным изделиям из нержавейки, но стоят при этом гораздо дешевле. Однако их монтаж связан с определенными трудностями. Для герметичной стыковки требуется сварка оцинкованных труб, при которой защитный слой повреждается. Этого можно не допустить, если применять специальные методы.

Коррозия сварного шва – основная причина выхода из строя трубопровода из оцинковки Источник relax-dent.de

Проблемы сварки оцинкованной стали

Основная причина, по которой сварка оцинкованного металла не может выполняться обычными способами, заключается в разной температуре плавления стали и цинка. Разница составляет почти 200 градусов: у стали 1100, а у цинка чуть больше 900.

Причем плавиться цинк начинает уже при +420 градусах, а при 900 начинает испаряться. К чему это приводит:

защитный слой на месте сварки прожигается, швы остаются без покрытия и быстро корродируют, сводя на нет все преимущества оцинкованного металла;
расплавляясь раньше стали, цинк попадает в сварную ванну и нарушает структуру шва, делая его пористым и непрочным;
пары цинка, образующиеся при сварке, очень токсичны, их вдыхание может привести к самым серьезным последствиям для здоровья.

Эти факторы требуют особого подхода к соединению оцинкованных изделий сваркой.

Способы сварки

Не всегда сварка оцинковки является лучшим методом соединения деталей. Есть и другие, например, резьбовой, на заклепках или посредством раструбов. Но трубопроводы обычно требуют герметичной стыковки, и здесь без сварки не обойтись. Для этого в непроизводственных условиях выбирают один из предложенных ниже способов.

Обычная сварка с зачисткой защитного слоя

Чтобы обезопасить себя от вредных паров цинка, сварщик может во время работы пользоваться респиратором и другими средствами защиты. Но это не выход, так как остальные проблемы остаются на месте. И раз уж цинк при сварке все равно расплавится, обнажив на шве стальное основание трубы, то лучше удалить его заранее, выполнить сварку обычным способом, а потом нанести на стык защитное покрытие.

Удалить оцинкованный слой можно разными способами.

Механический – заключается в зачистке торцов ручным или электрическим абразивным инструментом.

Для справки! Механическим способом можно качественно снять покрытие только на внешней поверхности трубы.

Тепловой – прежде чем варить оцинковку, кромки обжигают газовой горелкой, добиваясь испарения цинка.
Химический – это обработка деталей сильными кислотами или щелочами, смывающими покрытие.

Два последних способа более эффективные и быстрые, но и более опасные, требующие соблюдения всех мер безопасности.

Сварив трубы обычным для «черняшки» и более привычным для мастера способом, его шлифуют и покрывают составом, предотвращающим коррозию. На небольших участках можно использовать как специальные краски и грунтовки, так и метод катодного нанесения цинкового слоя.

Обратите внимание! Нанесение защитного покрытия на шов необходимо в любом случае, независимо от выбранного способа, как варить оцинковку.

Электродуговая сварка специальными электродами

Одна из технологий, направленных на сохранение цинкового слоя при сварке, заключается в использовании инверторного аппарата со специальными рутиловыми электродами, выдерживающими большую силу тока. Время сварки ими сокращается настолько, что цинк не успевает переходить в газообразную форму. Эту технологию применяют, когда удалить защитное покрытие невозможно, например, при сварке труб малого сечения.

Электрод – это покрытый порошком стальной стержень. Процессы, происходящие при сварке, зависят от состава этого порошкового покрытия. В рутиловом покрытии содержится концентрат оксида титана, карбонаты, алюмосиликаты и другие вещества.

Совет! Новые электроды рекомендуется просушить в духовке при 200 градусах в течение часа за сутки до применения.

Перед тем как варить оцинковку электродом, свариваемые поверхности тщательно очищают от грязи и обезжиривают. При толщине стенки труб менее 3 мм другой подготовки не требуется – их укладывают в нужном положении с зазором в 2-3 мм и сваривают. На кромках труб большей толщины сначала делают фаски, пространство между которыми будет при сварке заполняться расплавленным металлом.

При сварке оцинкованных труб электродами большое значение имеет опыт сварщика по правильному выбору их диаметра и силы тока, скорости и способа продвижения электрода вдоль шва.

Слишком большой ток, толстые электроды и медленная скорость сварки могут привести к прожиганию трубы.
Недостаточная сила тока, маленький диаметр электродов и большая скорость чреваты непроваром шва и плохим качеством стыка.

Если опыта маловато, стоит сделать несколько пробных швов, чтобы подобрать оптимальное сочетание всех параметров сварки.

Послушайте рекомендации мастера и посмотрите на его работу в этом видео, чтобы лучше понять процесс:

Газовая сварка с флюсом

Сварка оцинкованной стали может осуществляться и газовой горелкой. Чтобы она не выжигала цинковый слой, используют специальные высокотемпературные флюсы – пасты, которые наносят на поверхность для предотвращения её перегревания и плавления оцинковки с переходом в газообразное состояние.

Слой флюса поглощает часть тепловой энергии. Слой цинка под ним плавится до вязкого текучего состояния, растекается и покрывает стык труб, создавая защитный покров.

Процесс стыковки труб выглядит так:

после подготовки труб на их торцы толстым слоем наносится флюс шириной 2-3 см;
детали прогревают газовой горелкой на ширину до 5 см в обе стороны от стыка;
прогрев продолжают до тех пор, пока флюс не приобретет прозрачность;
между торцами труб вставляют присадочную проволоку и расплавляют её горелкой до полного заполнения пустого пространства.

Чтобы не расплавить цинк, горелку стараются направлять точно на проволоку, располагая её перед пламенем.

По сути это получается даже не сварка, а пайка труб. Тонкостенные можно соединять даже достаточно мощным паяльником.

Пример спайки оцинкованных деталей с применением флюса показан в этом видеоролике:

Есть несколько важных условий, как варить оцинкованную трубу для получения качественного шва.

В пламя нужно добавлять больше кислорода, чтобы образовывался оксид кремния, сдерживающий испарения цинка.
Нельзя допускать перепадов температуры в зоне сварки, для чего необходимо поддерживать стабильность пламени без скачков.
Перед началом сварки обязателен прогрев труб.
Номер горелки подбирается в зависимости от диаметра труб: №1-2 – для труб до 250 мм, №3-4 – для труб большего сечения.

Для справки! Номер горелки для сварки оцинковки всегда меньше, чем для обычных труб на одну-две позиции.

При толщине стенки трубы до 4 мм стык делают за один проход, более толстые изделия требуют 2-3 прохода.

Остатки флюса после завершения работы нужно удалить. Они легко смываются водой и щеткой. Чтобы очистить трубы изнутри, их заполняют водой и оставляют на сутки, затем промывают под напором. После просушки все сварные швы обязательно обрабатывают защитным покрытием.

Используя эти методы, легко можно приварить оцинковку к черному металлу.

Как испытать устойчивость нанесенного цинкового покрытия, смотрите в видео:

Принцип сварки изделий из оцинкованной стали тот же, что и из обычной. Разница в том, что при нагревании цинк быстро плавится и начинает попадать в сварную ванну, нарушая нормальный процесс, а затем и испаряться с выделением вредных веществ. Чтобы не допустить этого, слой оцинковки заранее счищают с торцов трубы. Но лучше использовать другие методы – электродуговую сварку рутиловыми электродами либо газовую с нанесением флюса на свариваемые концы.

Чем варить оцинкованную трубу: методы и возможные проблемы

Оцинкованная сталь широко используется в различных отраслях промышленности, ЖКХ, строительстве и других сферах экономики. Трубы из этого материала прочны, долговечны и хорошо защищены от коррозии. Привлекательный внешний вид изделий из оцинкованного железа позволяет их использовать в качестве стильных элементов интерьера. При их применении возникает необходимость проводить сварочные работы, имеющие существенные особенности, которые требуется учитывать для получения надёжных соединений.

Какие способы соединений применяются

Использование сварки позволяет создать наиболее прочные и надёжные соединения. Однако необходимость учитывать особенности цинкового покрытия выдвигает особые требования к этой процедуре.

Можно использовать резьбовые соединения, но из-за особенностей рассматриваемого металла они не всегда достаточно удобны и надёжны. Стоимость нарезки резьбы в них будет выше, чем в большинстве других случаев. Соединения с помощью муфты сохранят свою надёжность только при условии регулярного обслуживания.

На практике наиболее предпочтительным является использование сварки, однако при этом может быть повреждён защитный цинковый слой, что приведёт к повышению уязвимости перед коррозией. Использование этого способа является более производительным и требует меньших затрат.

Для чего применяются оцинкованные трубы

Их изготавливают из стали и покрывают слоем цинка. Такие трубы нашли широкое применение: их активно используют в ЖКХ, в машиностроении, в нефтегазовой промышленности. Из них также могут изготавливать различные аксессуары для дома.

Оцинковка может быть выполнена несколькими методами:

При электролизе следствие воздействия тока цинк осаждается на поверхность детали. Достоинством этого варианта является получение тонкого и равномерного слоя вещества. Он имеет толщину 10-25 мкм.
Термодиффузионный способ предполагает, что металлическую деталь обрабатывают парами цинка при высокой температуре. Процедуру проводят в закрытом резервуаре. В результате образуется ровный и качественный слой.
При горячей оцинковке деталь помещают в расплавленную среду. При температуре 450 градусов жидкий металл обволакивает стальную заготовку. При таком способе обработке слой может иметь толщину от 20 до 400 мкм и является неравномерным.

Оцинкованные трубы имеют следующие преимущества:

Более высокая прочность.
Относительно небольшой вес.
Высокая стойкость к коррозии.
Оцинкованные трубы служат на 10-15 лет больше.
Относительно простая процедура монтажа.

Особенности таких труб определяют их широкое использование. Для их соединения между собой часто применяют сварку. Однако в каждой конкретной ситуации надо точно знать, можно ли варить оцинкованные трубы, и как это правильно делать. Однако при этом необходимо помнить, что её использование имеет важные особенности, о которых нужно знать, чтобы соединение было качественным и надёжным.

Возможные проблемы

При несоблюдении правил сварки оцинкованных деталей может произойти следующее:

Во время процедуры происходит активное испарение слоя цинка, в результате чего нарушается его прочность. Одной из причин этого является образование пор и трещин.
Пары цинка представляют опасность для здоровья. Чтобы защититься от этого во время выполнения сварочных работ, необходимо обеспечить качественную вентиляцию.
Иногда может происходить вспенивание цинкового слоя, что ухудшает его защитные свойства.
Нарушение целостности слоя цинка содействует активизации разрушительных коррозионных процессов, что приведёт к сокращению срока её службы.
Сложность рассматриваемой обработки состоит в том, что для проведения сварки необходимо разогреть металл до 1200, а цинковое покрытие испаряется при температуре 906 градусов.

Важно соблюдать правила безопасности при выполнении работ. Для этого используют специальные перчатки, для лица применяют респиратор и маску, покрытую снаружи термоизоляционной тканью.

Как выполняют сварку оцинкованных труб

Самым простым вариантом является абразивная обработка трубы для удаления слоя цинка на месте работы. В этом случае сварку стальных поверхностей можно проводить обычным образом, что гарантирует высокую прочность соединения.

Недостатком этого метода является удаление защитного слоя металла, что повышает риск возникновения коррозионных процессов. В этом случае можно вновь нанести цинковое покрытие, воспользовавшись катодным методом. При этом для получения защитного слоя используются электролитические процессы.

Поскольку по таким трубам обычно перемещается жидкость, срок их службы может значительно сократиться. Для предотвращения этого создают защитный слой, покрыв место соединения специальной краской, которая в своём составе содержит 94% цинковой пыли и 6% связующих веществ. В качестве последних могут использоваться, например, эпоксидная смола, хлорированный каучук или полистерин.

Более предпочтительно использование специального флюса, например, UTP 1 вместе с HLS-B. Такая сварка оставляет цинковый слой неповреждённым. При применении этого метода флюс легко растворяется в воде и не обладает негативным влиянием на здоровье человека.

Если повысить температуру обработки, то сталь разогреется настолько быстро, что цинковое покрытие не пострадает. Этого добиваются при помощи регулировки рабочего тока сварочного аппарата.

Используемые методы сварки

На практике применяют два способа: электродуговой метод и газовую сварку. Каждый из них имеет важные особенности, о которых необходимо знать.

Газовая сварка

Этот способ чаще всего применяется в городских условиях. Для работы берут припой HLS-B, который сочетают со сплавом UTP 1. Размер горелки выбирают в зависимости от того, с какими трубами предстоит работать. В зоне шва осуществляется расплав припоя, на который направляется пламя.

В ролике можно узнать о том, что важно при сварке оцинкованных труб:

Немного о сварке оцинкованных труб.

При аккуратном выполнении работы пламя не разрушает цинковый слой, который покрыт флюсом. Если стенки трубы имеют толщину до 6 мм, то используют сопло диаметром 1-2 мм, для более толстых применяется размер 3-4 мм

Электродуговой метод

Для сварки в этом случае применяют электроды. Подойдут те, которые имеют основное или рутиновое покрытие. Если толщина металла не превышает 3 мм, то части сваривают непосредственно. Особенностью электродов является возможность использования более высокого тока, который необходим для повышения температуры рабочей области и сокращения продолжительности сварки.

При более толстых стенках края сначала затупляют, затем зачищают до первоначальной толщины. Для выполнения сварочных работ используется ток 100-160 А. Необходим зазор величиной 2-3 мм. Соединение прихватывают в нескольких местах для того, чтобы его первоначально зафиксировать. После этого сваривают трубы по всей линии соприкосновения.

Особенности сварочной технологии

Для выполнения работы применение традиционной технологии является недостаточно эффективным. При сварке оцинкованной стали учитывают следующее:

Когда детали прикладывают друг к другу, на место их соединения кладут флюс, который должен быть разогрет до вязкого и жидкого состояния.
Во время интенсивного нагрева в процессе сварочных работ флюс защищает цинковый слой на поверхности изделия. В результате при проведении сварки он, хотя и плавится, но не разрушается.

После завершения работы место соединения будет закрыто защитным слоем, что позволит обеспечить трубам длительный срок эксплуатации. Используемый флюс не содержит вредных для здоровья веществ и способен постепенно растворяться, например, если по трубам течёт водопроводная вода.

В этом видео рассказано о том, что должен знать сварщик о работе с оцинкованными трубами:

Сварка оцинкованной трубы. Что нужно знать начинающему сварщику?

При проведении сварочных работ в воздух попадают пары цинка. Чтобы защитить человека, необходимо обеспечить на этом месте качественную вентиляцию, и использовать в работе средства индивидуальной защиты. Если антикоррозионное покрытие было нарушено, то необходимо на это место нанести специальный состав. В процессе выполнения работ обращают внимание на следующее:

На всех этапах контролируют сохранность цинкового слоя.
Нужно следить за его температурой и помнить, что он не должен слишком сильно нагреваться.
Перед началом работы соединяемые поверхности нужно обезжирить и тщательно очистить.
Количество флюса, наносимое на поверхность, должно вдвое превышать то, которое применяется для обычной обработки.
При стенках толщиной до 3 мм, края не нуждаются в предварительной механической обработке.
Для сварки оцинкованных поверхностей нужно использовать такую горелку, которая будет на несколько номеров меньше, чем при работе со стальными трубами.
Для пламени потребуется большее содержание кислорода, чем обычно.
Заготовку предварительно нужно подогреть не только на месте соединения, но и на окружающем участке. Желательно это сделать на расстоянии 20-30 см от шва.

После окончания сварочных работ флюс нужно будет убрать. Внутри трубы его обычно удаляют при помощи воды.

Что нужно учитывать для получения качественного шва

При проведении сварки нужно принять меры для того, чтобы понизить содержание кремния в сварочном шве. Это достигается путём использования специальных материалов.

Когда процедура обработки завершена, необходимо покрыть место соединения специальным защитным слоем. Если на окружающем участке он повреждён, то это место также необходимо обработать. Для этих целей применяют специальную краску с высоким содержанием этого металла. Можно также воспользоваться наплавкой из такой проволоки или применить цинк-кадмиевые прутки.

При обработке не нужно направлять пламя на оцинкованную поверхность. Оно должно попадать на место, покрытое флюсом.

Заключение

Широкое применение оцинкованных труб обуславливает необходимость их надёжного соединения. Наиболее качественным способом является использование сварки. Проведение этой процедуры отличается от того, как происходит обработка стальных труб, что обусловлено особыми свойствами цинкового покрытия. Для того чтобы обеспечить качественное и долговечное соединение труб с таким покрытием, необходимо выполнять сварку в соответствии с особыми правилами.

Читайте также: