Ручная сварка труб малого диаметра

Обновлено: 01.05.2024

Род и полярность тока определяют в зависимости от марки стали, толщины стенки трубы, марки покрытого электрода.

Сварочный ток обуславливается диаметром электрода d_э (мм), который выбирают в зависимости от толщины трубы:

Низкоуглеродистые и низколегированные конструкционные стали:

Высоколегированные хромоникелевые стали:

Напряжение на дуге определяется ее длиной. Оптимальную длину дуги выбирают между минимальной (0,5dэ) и максимальной (dэ+1).

Скорость сварки сварщик назначает в зависимости от требуемых геометрических размеров шва или наплавляемого валика.

Ориентировочные режимы сварки

Диаметр электрода, мм

Сварочный ток (А) при положении шва

При сварке труб малого (до 100 мм) диаметра с толщиной стенки 2-10 мм из углеродистых, низколегированных и теплоустойчивых сталей:

стык собирают в приспособлениях и прихватывают ручной аргонодуговой сваркой в одной или двух точках, расположенных симметрично;
стык, скрепленный одной прихваткой, сразу же обваривают, начиная со стороны, противоположной прихватке;
при толщине стенки менее 3 мм прихватку выполняют электродом диаметром не более 2,5 мм.

Стыки труб со стенкой толщиной более 4 мм сваривают не менее чем в два слоя:

I - корневой шов (слой); II - облицовочные валики (слои); 1; 2; 3; 4; 5 - очередность выполнения

Очередность ручной сварки стыков труб диаметром менее 100 мм

С двумя прихватками длиной 10-15 мм, высотой 3-4 мм	С одной прихваткой длиной 10-20 мм, высотой 3-4 мм	Без прихваток (с помощью приспособления)
Вертикальное положение стыка

Горизонтальное положение стыка

При сварке труб диаметром 30-83 мм :

вертикальный стык сваривают участками по три четверти периметра;
каждый последующий валик горизонтального стыка укладывают в противоположном направлении;
«замковые» участки последующих валиков смешают относительно предыдущих швов.

Сварка поворотных стыков труб

При сварке на вращателях подбирают скорость вращения трубы (Vвр), равную скорости сварки (Vсв). Положение сварки, наиболее удобное для формирования шва, находится не в зените, а в точке, отстоящей от вертикали на 30-35° в сторону, обратную направлению вращения трубы.

Когда вращателей нет или они нецелесообразны, свариваемые стыки труб поворачивают на углы 60-110°. Это позволяет формировать шов в самом удобном положении - нижнем.

Трубы диаметром более 219 мм сваривают обратноступенчатым способом за два полных оборота:

Трубы с поворотом на 180° сваривают в три приема. Вначале одним или двумя слоями сваривают участки ГЛ и ВЛ. После этого трубу поворачивают на 180° и заваривают участки ВБ и ГБ на всю толщину.

Затем трубу поворачивают на 180° и заваривают оставшуюся разделку на участках ГА и ВЛ. Сварку труб с поворотом на 180° могут выполнять как один сварщик, так и двое.

Сварку стыков труб с поворо том на 90° ведут тоже в три приема. Сперва заваривают участок стыка АВБ, укладывая один-два слоя. Потом трубу поворачивают на 90° и заваривают участок АГБ на всю толщину. Наконец, следуют обратный поворот на 90° и заварка оставшейся толщины трубы на участке АВБ.

Сварка с поворотом стыка позволяет качественно формировать шов с минимальными деформациями и напряжениями, плавным переходом к основному металлу, с минимальной чешуйчатостью без наплывов и подрезов.

Сварка неповоротных стыков труб

Вертикальные неповоротные стыки сваривают снизу вверх.

Сварку первых трех слоев в стыках труб диаметром более 219 мм следует выполнять обратноступенчатым способом. Длина каждого участка должна быть 200-250 мм.

Длина участков последующих слоев может составлять половину окружности стыка. Стыки труб с толщиной стенки до 16 мм можно сваривать участками длиной, равной половине окружности, начиная со второго слоя.

Очередность выполнения швов (1-14) и слоев (I-IV) одним сварщиком

Очередность наложения превого слоя двумя сварщиками при сварке неповоротных стыков труб диаметром более 219 мм

Горизонтальные неповоротные стыки труб диаметром более 219 мм, выполняемые одним сварщиком, необходимо сваривать обратноступенчатым способом участками длиной 200-250 мм. Четвертый и последующие слои можно сваривать вкруговую.

Очередность (1-12) выполнения швов одним сварщиком

При сварке горизонтального стыка двумя сварщиками последовательность сварки корневого шва зависит от диаме тра труб. Если диаметр менее 300 мм, то каждый сварщик заваривает участок длиной в половину окружности. В один и тот же момент сварщики должны находиться у диаметрально противоположных точек стыка. Если диаметр труб 300 мм и более, то корневой шов сваривают обратноступенчатым способом участками по 200-250 мм.

В стыках труб диаметром до 300 мм с толщиной стенки более 40 мм первые три слоя следует сваривать обратноступенчатым способом, а последующие слои - участками, равными половине окружности.

Стыки труб из низколегированных сталей диаметром свыше 600 мм при толщине стенки 25-45 мм сваривают так: все слои шва выполняют обратноступенчатым способом участ ками не более 250 мм.

Трубы диаметром более 600 мм из хромомолибденованадиевых сталей сваривают одновременно двое и более сварщиков, у каждого из которых свой отрезок стыка. Применяют обратноступенчатый способ (участки по 200-250 мм). Четвертый и последующие слои допускается выполнят ь участками, равными четверти окружности.

Очередность выполнения и примерное расположение слоев и валиков (1 - 20) при сварке вертикального и горизонтального стыков толстостенных труб из углеродистых и низколегированных сталей

Технология ручной дуговой сварки покрытым электродом

Техника ручной дуговой сварки труб покрытыми электродами

Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения:

потолочное (позиции 1-3);
вертикальное (позиции 4-8);
нижнее (позиции 9-11).

Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой:

lmin=0,5 dэ, мм,
где dэ - диаметр электрода.

Оканчивают шов в нижнем положении.

Сварку каждого из участков начинают со смещением на 10-20 мм от вертикальной осевой. Участок перекрыт ия швов - «замковое» соединение - зависит от диаметра трубы и может быть от 20 до 40 мм. Чем больше диаметр трубы, тем длиннее «замок»

Начальный участок шва выполняют в потолочном положении «углом назад» (поз. 1,2). При переходе на вертикальное положение (поз. 3-7) сварка ведется «углом вперед». По достижении позиции 8 электрод ориентируют под прямым углом, а, перейдя в нижнее положение, сварку вновь ведут «углом назад».

Перед сваркой второго участка нужно зачистить начальный и конечный участки шва с плавным переходом к зазору или к предыдущему валику. Сварку второго участка следует выполнять так же, как и первого.

Для корневого шва применяют электрод диаметром 3 мм. Сила тока в потолочном положении 80-95 А. На вертикали ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. При сварке в нижнем положении ток увеличивают до 85-100 А.

При сварке труб с качественным формированием корня шва без подварки проплавление достигается путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплавления внутри трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью, что по требует последующей механической его зачистки в потолочном положении.

Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как правило, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо дополнительно наплавить валики в верхней части разделки. Предпоследние слои должны оставить незаполненную разделку на глубину не более 2 мм.

Облицовочный шов сваривают за один или несколько проходов.

Предпоследний валик заканчивают так, чтобы разделка осталась незаполненной на глубину 0,5-2 мм, а основной металл по краям разделки был переплавлен на ширину 1/2 диаметра электрода.

При сварке труб диаметром менее 150 мм с толщиной стенки менее 6 мм, а также в монтажных условиях, когда источник питания удален от места работы, сварку ведут при одном и том же значении сварочного тока. Рекомендует ся подбирать токовый режим но потолочному положению, ток в котором достаточен и для нижнего положения. При сварке на подъеме из потолочною положения в вертикальное, чтобы не было чрезмерного проплавления, следует прибегнуть к прерывистому формированию шва. При этом способе периодически прерывают процесс горения дуги на одной из кромок.

В зависимости от толщины стенки трубы, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять сварку «мазками» одним из способов:

2. При большой толщине металла зажигают и обрывают дугу на одной и той же кромке.

Не рекомендуется зажигать дугу в том месте, где только что был ее обрыв. Нельзя не оборвав дугу, перемещать электрод вперед но разделке, а затем вновь возвращаться на шов.

Сварка неповоротного горизонтального стыка

Сварка с формированием стабильного проплавления ведется электродом диаметром 3 мм. Сварочный ток выбирают в зависимости от толщины основного металла, зазора между кромками и толщины притупления. Наклон электрода составляет 80-90° к вертикали. При сварке «углом назад» наклон обеспечивает максимальное проплавление, а «углом вперед» - минимальное.

При недостаточном проплавлении длину дуги следует держать короткой, а при нормальном проплавлении - средней.

Корневой шов лучше выполнясь с минимальными размерами сварочной ванны, чтобы не было подрезов и наплывов с обратной стороны шва

Второй валик формируют так, чтобы расплавлять первый корневой шов и обе кромки трубы. Сварочный ток устанавливают в среднем диапазоне. Наклон электрода - такой же, как при сварке первою корневою шва. Сварку ведут «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы внешний вид валика был нормальным (не выпуклым и не вогнутым).

Третий валик лучше выполнять на повышенных режимах. Сварку ведут иод прямым углом или «углом назад». Скорость выбирают такой, чтобы валик был выпуклым, с полочкой для удержания металла ванны последующего валика. Траектория дуги должна совпадать с краем второго валика.

Четвертый валик - горизонтальный. Его выполняют на тех же режимах, что и третий. Электрод наклоняют под углом 80-90° к вертикальной поверхности трубы. Скорость сварки поддерживают такой, чтобы расплавлялись верхняя кромка разделки, поверхность второго валика и вершина третьего валика. Внешний вид четвертого валика должен быть нормальным.

«Замковые» соединения сваривают с плавным увеличением размера шва в начале и уменьшением на конечном участке, «набегающим» на начало шва на 20-30 мм.

Многопроходную сварку труб рекомендуется вести по спирали. Тогда получается меньше «замковых» соединений.

Сварку лицевого слоя надо выполнять электродами того же диаметра, какие использовались при заполнении разделки, но не более 4 мм. Последний верхний валик укладывают на более высокой скорости, чтобы он оказался узким и плоским.

Как правильно и легко заварить трубу даже новичку

Как варить трубы — способы сварки

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

Ручная дуговая штучными электродами

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

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

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

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

Сварка в аргоне неплавящимся электродом

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

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

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

Полуавтоматическая сварка в газовой среде

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

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

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

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

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

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

Под слоем флюса

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

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

Выбор оборудования

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

Ручная дуговая

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

выпрямители;
сварочные агрегаты;
инверторы.

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

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

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

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

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

Неплавящимся электродом в среде аргона

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

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

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

Дополнительное оборудование, которое потребуется выполнения процесса в среде аргона:

Сварка стальных труб малого диаметра.

Ни как не могу приспособиться к сварке поворотных трубных стыков (сборка модулей обвязки водосчётчиков) - не получается шов более-менее приличного качества .
Из материалов, оборудования и расходки имеется:

Стальная труба 32-го и 40-го диаметров
1. Видавший виды инвертор Ресанта 250
Пытаюсь варить с отрывом прихватками, электрод, когда позволяет конструкция, стараюсь держать в районе 1 часа под прямым углом к касательной. Ток где-то в районе 100A по крутилке Ресанты, если выставлять выше, то возрастает вероятность прожига тем более, если при стыковке деталей образовался небольшой зазор (обычно детали стыкуются без зазора), также на повышенных токах при обрыве дуги образуется большое количество брызг, в результате чего, зона возле шва получается вся загажена данными брызгами.
Шов получается страшненьким: большое усиление (сильновыпуклый), крупночешуйчатым, из-за чего шлак отходит с трудом, регулярно образуются поры, которые приходится точечно вываривать, иногда образуются наплывы "лишнего" металла.
Видел швы предыдущего сварщика (работал теми же самыми электродами и такой же 250-ой Ресантой): усиление шва у него не такое выпуклое, как у меня, сам шов более мелкочешуйчатый и гладкий, брызг очень мало, но что меня особенно заинтересовало, так это форма чешуек: у меня чешуйки получаются полукруглыми, а у него они несколько вытянутые, V-образные что ли - что это за техника?

Подскажите, как варить мелкие трубы.

На какой полярности работаете ? Та же марка электродов не означает тоже качество .

Полярность обратная ("+" на электроде).

VN8 написал :
несколько вытянутые, V-образные что ли - что это за техника?

это техника сварки без отрыва на большой скорости, если есть возможность желательно на фото швов взглянуть

lepilo написал :
если есть возможность желательно на фото швов взглянуть

Постараюсь, но возможность такая будет не раньше понедельника.

полярность прямую прихватки делай очень часто как будто на одном месте но по чуть продвигайся продолжительность 1-2 сек в зависимости от тока, старайся не давать ванне остыть . вертикальный шов ведут снизу в верх с обеих сторон обязательно перекрывая 2-5 мм в зависимости от диаметра вертикалный с наклоном электрода держак ниже шва подбираеш и удерживаеш каплю чтоб не стекала, в конце желательно делать замок уводить в сторону от стыка . без отрыва на большой скорости требует подбор тока правильный иначе не провар гарантирован и опыта треба,v образные это техника восмеркой или лодочкой но это этап 2 . как-то так

сваршик , зачем прямая полярность? Чтобы труба быстрее прожигалась? Труба и так мелкая и тонкостенная - тепло отводить-то особо некуда, к чему лишнее тепло в трубу вводить? Прихватки, вроде, и так часто делаю, даже, видимо, временами чересчур часто поэтому, вероятно, местами наплывы и получаются. Новую ванночку стараюсь ложить с перекрытием ~ в 50% предыдущей остывающей, но получается не всегда, т.к. рука ещё не набита.
О вертикальном шве разговор не совсем в тему, т.к. уже писал, что стык поворотный: электрод стараюсь удерживать в более-менее постоянном положении в районе 1 часа (11 часов), а это, ИМХО, уже ближе к нижнему положению, деталь в процессе сварки поворачивается рукой. Но даже если вести речь о неповоротном стыке, то о вертикальном шве можно говорить очень условно, т.к. при таких диаметрах (напоминаю, что речь идёт о 32-ой и 40-ой трубах), преход из положения в положение происходит очень быстро.

VN8 написал :
зачем прямая полярность? Чтобы труба быстрее прожигалась? Труба и так мелкая и тонкостенная

а толщина стенок у ваших стенок какова
образцы ваших "неудач" на фото покажите как нибудь

Der Kaffee mit den Sahnen

так как опыта у вас мало- прямая поляроность для рутила это норма, на электродах какие рекомендации написаны? технология как еще обяснить,32 40 это не малые диаметры уже,провара не будет. сварка с отрывом так называется по научному (в народе тычками)т.е. какбы импульсами прожегать не успеваеш а металл трубы прогревается до нужной тепературы . вы вот спорите а не следуете рекомендациям или вам надо теоритически еще обосновать? то что у вас не получается лутшее доказательство что вы не правильно действуете . чтобы не прожигать чем больше ток тем меньше время на сварку(тычок)и чаше (тычки)и следить глазами смотреть не на шлак а сквозь на металл он темнее шлака и учится варить короткой дугой

на всех пачках МР-3с ОЗС-12 пишут либо переменка либо Обратная полярность

Andrej Eirig написал :
а толщина стенок у ваших стенок какова
образцы ваших "неудач" на фото покажите как нибудь

У 40-й где-то 3 с чем-то мм точно не мерял, у приварных шаровых кранов NAVAL того же диаметра, которые используются при сборке узла, стенка тоньше, чем у трубы. Фото своих "шедевров" попытаюсь сделать, но ,если честно, мне за них стыдно.

сваршик написал :
прямая поляроность для рутила это норма

Я прекрасно знаю, что рутилом и OK 46 в частности в штаном режиме можно работать как на переменке, так и на постоянке любой полярности.

сваршик написал :
вы вот спорите а не следуете рекомендациям или вам надо теоритически еще обосновать?

Я не спорю, а как раз пытаюсь применять теорию на практике, а теория гласит, что температура анодного пятна выше, чем катодного, площадь анодного пятна (если оно на детали), вроде как, тоже больше чем у катодного. Исходя из этого, тонкостенную трубу (ну или условно тонкостенную - кому как угодно будет), как мне кажется, предпочтительней варить на обратной полярности, предыдущий сварщик, который отбыл в командировку, точно работал на обратной полярности.

сваршик написал :
то что у вас не получается лутшее доказательство что вы не правильно действуете. чтобы не прожигать чем больше ток тем меньше время на сварку(тычок)и чаше (тычки)и следить глазами смотреть не на шлак а сквозь на металл он темнее шлака и учится варить короткой дугой

Это да, бесспорно, опыта мало, нужна практика, прекрасно это осознаю, но такое ощущение, что я чего-то упускаю. Электрод при тычке стараюсь воткнуть прямо в ванну - дуга короче некуда, стараюсь следить за ванной - она аж на кипит вся (надеюсь, не от моего пристального и напряжённого взора ).

Может кто-нибудь может выложить фото своих работ (однопроходная сварка с отрывом труб малого диаметра рутиловыми электродами) с подробным описанием тех процесса и режимов?

И ещё, какова примерная погрешность от номинала в силе тока на крутилке у Ресанты САИ 250 (при условии, что сеть не просажена, отсутствует влияние каких бы то ни было удлинителей и прочих негативных факторов)?

Читайте также: