Сварка горизонтальных стыков труб

Обновлено: 04.10.2024

Сварка горизонтальных швов : сварка одиночных валиков на вертикальной поверхности .

При выполнении данной операции жидкий металл стремится вниз, что приводит к смещению вершины шва в нижнюю часть. Во избежание наплывов сварка производится узкими валиками, без поперечных колебаний. Рекомендуемая ширина валика - 1-2 диаметра с покрытием - достигается определенной скоростью сварки. Сварочный ток необходимо подобрать максимально допустимый для толщины металла и при отсутствии подреза в верхней части шва. Наклон электрода по отношению к вертикальной плоскости необходимо выдерживать 80°-90° (рис. 1 а).

Другие страницы по теме Сварка горизонтальных швов :

При этом дуга горит с максимальной глубиной проплавления основного металла. Уменьшается до минимума влияние «козырька», искусственно создаваемое при сварке электродом под углом, меньшим 80°. Необходимая ширина и усиление валика достигается скоростью сварки, длиной дуги и колебательными движениями вдоль направления сварки (чуть вперед и назад). Наклон электрода по отношению к направлению сварки важно выдерживать в зависимости от поведения шлака (рис. 1б), большая часть которого стекает в нижнюю часть шва, что позволяет выдерживать угол наклона электрода близким к 90°, а иногда производить сварку «углом вперед».

Рисунок 1. Сварка горизонтальных швов : необходимый угол наклона .

Наплавка на вертикальной плоскости .

Каждый выполненный валик при наплавке является как бы полочкой для последующего. Центром дуги (электрода) следует проходить по верхней границе шва с такой скоростью, чтобы нижняя часть жидкой ванны проходила по вершине или чуть не доходила до вершины предыдущего валика (рис. 2 а).

Наплавка ведется снизу вверх. Последний валик (рис. 2 б) рекомендуется варить на сварочном токе ниже на 10-20 А при том же диаметре электрода или использовать электрод меньшего диаметра, подобрав соответствующий сварочный ток.

Наплавка на вертикальной плоскости позволяет применять производительный метод «сварка по шлаку», но требует высокой квалификации и большого опыта сварщика.

Сварка стыковых соединений в горизонтальном положении 1-й - корневой валик выполняется без поперечных колебательных движений короткой дугой. Угол наклона электрода необходимо выдерживать 80°±5° (рис.3) в зависимости от проплавления верхней кромки разделки. Угол наклона электрода по отношению к направлению сварки все в той же зависимости. Шлак частично стекает вниз, а часть в зазор, что и позволяет варить под прямым углом. В зависимости от проплавления в зазор, выдерживать сварку «углом вперед» - когда необходимо уменьшить проплав, и «углом назад» - когда необходимо большее проплавление корня шва. Сварочный ток минимальный или средний. При замене электрода необходимо следовать рекомендациям, описанным для сварки в нижнем положении. Длина дуги - в зависимости от зазора. Короткой дугой можно пользоваться в случаях, необходимых для большего проплавления. Средней дугой - когда зазор достаточный для хорошего проплавления обратной стороны корня шва. Зажигание на застывшем кратере горизонтальных швов производить сверху по диагонали кратера вниз («в зазор») (рис. 4). Соединение чешуйки в таком случае получается ровным или с минимальным переладом. Скорость прохода от начала зажигания и до зазора должна быть чуть быстрее, чем скорость сварки. Скорость сварки выдерживать такой, чтобы валик формировался «нормальным» без подреза в верхней части и без наплыва в нижней его части.


Рисунок 3 .	Рисунок 4 .

Второй слой выполняется в один проход, на более высоком токе (среднем) и, если позволяет ширина первого валика, применить электрод большего диаметра. Сварку производить «углом назад». Скорость сварки выбрать такой, чтобы сварочная ванна оплавляла и соединяла электродным металлом обе кромки.

Следующий слой, 3-й, выполняется по двум вариантам:

1) (рис. 5а), если второй валик сформирован с площадкой, то 3-м валиком лучше заполнить «лодочку» между верхней кромкой разделки и вторым валиком. Сварку производить «углом назад»;

2) (рис. 5б), если второй валик «нормальный», то третий слой необходимо выполнить в два валика. 3-ий валик выполнить с усилением между нижней кромкой разделки и вторым валиком таким образом, чтобы расстояние между верхней кромкой и выполняемым валиком оставалось не менее диаметра электрода с покрытием (рис. 5в). Четвертый валик выполнить в зависимости от полноты третьего валика и от расстояния между верхней кромкой и вершиной третьего валика.

Сварка горизонтальных швов

: выполнение третьего слоя.

При S = диаметру электрода с покрытием сварку производить без манипулирования (рис. 6а).

Рисунок 6. Сварка горизонтальных швов : поперечное манипулирование электродом .

При S > диаметра электрода с покрытием сварку производить с поперечным манипулированием электродом, как показано на рис. 6б, Поперечные колебательные движения между верхней кромкой и третьим валиком позволяют сформировать нормальный валик. Это единственный случай при горизонтальной сварке, когда возможно производить поперечные колебания. Поверхностные силы натяжения верхней кромки удерживают жидкий металл шва от отекания вниз, что позволяет варить более широкий валик. В обоих случаях скорость сварки выбрать такой, чтобы нижняя часть жидкой ванны соединялась с вершиной третьего валика без нависания, а в верхней части не было подреза на кромке разделки.

Последующие слои выполнять с той же техникой сварки, что и третий слой, используя нижнюю кромку разделки как площадку, что позволяет вести сварку на среднем и максимальном сварочном токе.

Заполняя разделку, особое внимание необходимо обратить на верхнюю кромку, где более всего возможно образование дефектов. Перед сваркой последнего верхнего валика в каждом слое нужна тщательная зачистка от брызг, шлака, нагара. Наклон электрода при сварке последнего валика показан на рис. 6в. При заполнении разделки нижняя кромка заполняется быстрей, верх отстает. Чтобы подровнять заполнение разделки, следует валик (20) (рис. 7) выполнить так, чтобы оставить площадку на нижнем валике (19) для последующего слоя, который начинается валиком 23. Облицовочный слой варится узкими валиками, в виде наплавки. Последний верхний валик (27) выполняется на сварочном токе на 10-20 А меньше, чем предыдущие валики. При Х-образной разделке при подготовке и сварке обратной стороны использовать все приемы, описанные выше.

Горизонтальная сварка труб

Электросварка позволяет соединять металлические изделия при помощи их нагрева и расплавления электрической дугой. Сегодня данная технология активно используется в самых разных сферах промышленности и даже в быту. Далее вы узнаете, каким образом происходит горизонтальная сварка труб.

Нюансы горизонтальной сварки труб

Надежный горизонтальный шов обычно формируют при помощи постепенного перемещения зажженного конца электрода в поперечном направлении. Движение идет от одной соединяемой детали к краю другой.

Расстояние от конца электрода до изделия должно быть достаточным для образования электрического разряда. Этот отрезок называют длиной дуги, и сварщик должен непрерывно следить за сохранением ее оптимального состояния.

Режим горизонтальной сварки труб позволяет использовать три дуговых промежутка:

короткий, чья длина составляет 1–1,5 мм;
длинный, то есть 3,5–6 мм;
нормальный 2-3 мм.

При первом варианте происходит малый прогрев металла по ширине, из-за чего по кромкам шва образуется заметное углубление – такой дефект называют подрезом. Отметим, что последний является показателем низкого качества сварного шва.

При работе с длинной дугой обычно не удается избежать того, что время от времени она гаснет. Кроме того, при данном подходе происходит недостаточный прогрев металла по глубине, из-за чего снова страдает качество соединения.

Для получения действительно надежного шва при помощи горизонтальной сварки подходит только один вариант – использование дуги нормальной длины. Ее размеры рассчитывают таким образом: Ld = 0,5 - 1,1 × Dэ (Ld – длина дуги; Dэ – диаметр электрода). Полученными в результате расчета показателями и стоит оперировать начинающему сварщику в процессе работы.

Горизонтальная сварка труб осуществляется при положении электрода углом вперед, углом назад, прямым углом. Каждый из этих технологических приемов предназначен для работы в разных условиях.

Метод «углом вперед» обычно выбирают, когда требуется соединить элементы горизонтальным и вертикальным швами при верхнем расположении деталей в пространстве, то есть во время потолочной сварки. Кроме того, данный подход позволяет без труда справляться со сваркой труб и с формированием горизонтальных неповоротных стыков либо с изготовлением самодельной печки из газового баллона.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Если электрод находится строго под углом 90° к поверхности изделия, удается производить работы даже в труднодоступных местах.

Метод «угол назад» необходим, чтобы качественно осуществлять горизонтальные сварочные работы на угловых стыках.

Подход «углом вперед» чаще всего используется в процессе работы с тонкостенными металлами. Дело в том, что подобное положение электрода позволяет добиться широкого шва малой глубины. Тогда как на толстостенных металлах стараются отдавать предпочтение методу «углом назад», поскольку он позволяет прогреть металл на большую глубину.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Однако к значимым факторам, способным повлиять на качество шва, относится не только способ, выбранный для горизонтальной сварки труб, но и значение силы тока и скорость перемещения электрода. Работа с большой силой тока сопряжена с прогревом металла до большой глубины, за счет чего удается увеличивать скорость перемещения электрода. Когда удается задать оптимальное соотношение тока и скорости, получается ровный качественный шов.

Таблица соответствия силы тока, толщины электрода и обрабатываемого металла:

Диаметр электрода, мм

Толщина металла, мм

При выборе определенной скорости передвижения электрода важно учитывать мощность дуги. Дело в том, что при слишком быстрой подаче электрода и недостаточной силе тока не удастся добиться необходимой температуры прогрева. В итоге металл не будет проварен до нужной глубины, получится поверхностный шов, скрепляющий только границы кромок.

Возможна и обратная ситуация: при недостаточно быстром продвижении электрода происходит перегрев, а это может привести к деформации заготовки по линии сваривания. Если приходится работать с металлическими изделиями малой толщины, мощная дуга прожигает материал.

Технология горизонтальной сварки

Метод сварки горизонтальных неповоротных стыков труб отличается от других подходов тем, что при нем необязательно полностью разделывать кромки. Допускается сохранение только несущественной разделки в 10°. При таком подходе используют среднюю дуговую сварку, в результате чего удается улучшить соединение элементов из металла и при этом не снизить их качество.

Для сварки горизонтальных стыков трубопровода рекомендуется использовать обособленные неширокие слои. В первую очередь ведется работа с корнем шва – для его проварки лучше всего подходят электроды диаметром 4 мм. В соответствии с законом Ома, сила тока должна находиться в пределах 160–190 А. За счет возвратно-поступательных движений электрода внутри стыка должен сформироваться нитевидный валик 1–1,5 мм высотой.

Далее покрытие первой прослойки должно быть тщательно зачищено, и можно переходить ко второй прослойке. Ее выполняют таким образом, чтобы она закрывала предыдущий слой. Для этого электрод снова совершает возвратно-поступательные движения, кроме того, сварщик делает едва заметные покачивания между краями верхней и нижней кромок. По направлению первый и второй слой совпадают.

Перед переходом к третьей прослойке силу тока повышают до уровня в 250–300 А. Чтобы повысить производительность работы, теперь рекомендуется выбирать электроды диаметром 5 мм. При варке третьего слоя выбирают направление, противоположное использованному до этого. Кроме того, третий валик обычно формируют на более высоких режимах, а чтобы он был выпуклым, подбирают соответствующую скорость. На данном этапе горизонтальной сварки труб используют метод «углом назад» либо под прямым углом. Отметим, что третий валик должен заполнять две трети ширины предыдущего.

При работе с четвертым валиком используют те же режимы, что и для третьего. Угол наклона электрода относительно вертикальной поверхности трубы должен быть в пределах 80°–90°. При этом не изменяется направление варки.

Нужно понимать, что если накладывается более трех прослоек, то у технологии электросварки с горизонтальными стыками появляется одна особенность – направления работы, начиная с третьей прослойки, чередуются. Длят труб диаметром в 200 мм обычно используют сварку сплошными швами. Обратноступенчатый способ горизонтальной сварки труб применяют, когда диаметр превышает 200 мм. Считается, что каждый участок должен иметь длину около 150–300 мм.

Сварка трубопровода под углом 45°.

При данном типе горизонтальной сварки труб шов находится под определенным углом. Для его формирования необходимо выполнить целый ряд действий с электродом, в том числе изменять направления сварки и угол наклона. Это и является ключевой особенностью данного способа сварки труб, который требует от сварщика немалого опыта, достаточно высокого уровня профессионализма и универсальных навыков. Все названное наиболее актуально, когда речь идет о горизонтальной сварке труб в системах с повышенными требованиями к герметичности.

Технологию горизонтальной сварки труб под углом 45° подбирают в соответствии с диаметром свариваемых изделий:

Газовые трубы не более 200 мм варят несколькими слоями подряд. Для этого трубу плавно проворачивают, не прекращая сварку, по мере заполнения шва.
Другие виды труб средних диаметров соединяют, разделив окружность на четыре сегмента, после чего осуществляют их последовательную проварку. Когда наплавлены первые два сегмента, трубопровод поворачивают на пол-оборота и продолжают работу.
Трубы значительного размера, то есть не менее 50 см, сваривают несколько иначе. Их окружность делят на большее количество сегментов, таким образом, чтобы длина одного сегмента была в пределах 150–300 мм.

Контроль качества сварки труб

После сварки труб в горизонтальном положении необходим контроль качества получившихся швов. Этим в течение всего периода сварочных работ занимается строительно-монтажная организация. Обязательно оценивается качество применяемых материалов, техническое состояние сварочного оборудования и инструмента, квалификация специалистов, осуществляющих горизонтальное соединение труб.

Кроме того, проверяют качество работ по операциям при сборке, прихватке и положении швов, производят внешний осмотр участков соединения. Также обязательно производится проверка сплошности швов при помощи физических методов, механические испытания образцов, взятых из контрольных стыков. Еще одним обязательным этапом являются пневматические или гидравлические испытания законченного теплопровода.

Проверка сварочных материалов предполагает не только визуальный осмотр, но и сопоставление характеристик, указанных в сертификатах, с требованиями существующих ГОСТов и технических условий. Прежде чем приступать к горизонтальной сварке труб, проверяют техническое состояние всего используемого оборудования. Для этого смотрят документы и, если необходимо, пробный стык.

Также обязательным считается пооперационный контроль, который осуществляется в процессе сборки и горизонтальной сварки стыков. Проверяют центровку труб, совпадение кромок, размеры зазоров, скос кромок, притупление и зачистку кромок, расположение и качество прихваток. Проверке подлежит технология и режим горизонтальной сварки, порядок наложения слоев шва, их форма, зачистка шлака, отсутствие любых внешних дефектов, например, подрезов, пор, трещин. Обязательно устанавливают соответствие технологическим инструкциям.

Внешний осмотр швов должен показать, что выполняются следующие требования. Наплавленный металл должен иметь слегка выпуклую поверхность по всему периметру с плавным переходом к материалу основного изделия без подрезов. Не допускается наличие незаваренных кратеров на шве. Усиление шва в процессе горизонтальной сварки труб должно иметь одинаковую высоту по всей его протяженности, ширина также не должна изменяться. В месте соединения не может быть каких-либо трещин, пор, наплывов, кратеров и грубой чешуйчатости. Если обнаруживаются стыки, не соответствующие перечисленным правилам, их бракуют и сразу исправляют.

Проверка сплошности швов после горизонтальной сварки труб производится при помощи неразрушающих методов. Таким образом оцениваются сварные соединения на целом ряде объектов. Так проверяют трубопроводы, на которые распространяются требования Правил Госгортехнадзора России, с наружным диаметром до 465 мм – в объеме, установленном данными Правилами, диаметром 465–900 мм – в объеме не менее 10 %, но не менее четырех стыков.

Если речь идет о диаметре более 900 мм – в объеме не менее 15 %, но не менее четырех стыков. Процент исчисляется от общего числа однотипных границ соединений, выполненных одним сварщиком. Проверка сплошности сварных швов посредством магнитографического контроля предполагает, что 10 % общего числа проверенных стыков должно быть повторно оценено при помощи радиографического метода.

Физические методы контроля применяются ко всем без исключения сварным стыкам, когда осуществляется прокладка теплопроводов под железнодорожными, трамвайными путями, автомобильными дорогами, городскими проездами, а также производится обустройство подводных, подземных переходов через указанные препятствия либо идут работы в коллекторах и технических коридорах.

Сварные стыки теплопроводов не проходят проверку неразрушающими методами, если удается выявить трещины, кратеры, прожоги, непровары в корне шва, выполненного на подкладном кольце.

Если неразрушающие методы позволили обнаружить недопустимые дефекты в сварных швах трубопроводов, на которые распространяются требования Правил Госгортехнадзора РФ, обязательно повторно производят контроль качества швов, установленных этими Правилами. Отметим, что Правила не распространяются на сварные швы с удвоенным числом стыков по сравнению с указанным выше.

Если во время повторной проверки обнаруживаются недопустимые дефекты, осматривают все стыки, выполненные допустившим ошибку сварщиком. Испытания на растяжение и изгиб механическим способом осуществляют не на самом трубопроводе, а на вырезанных из контрольных стыков образцах.

Контрольные стыки сваривают в условиях, аналогичных условиям горизонтальной сварки рабочих труб, при этом используются те же основные материалы и присадки, а сварщик находится в таком же положении, что и при работе над производственными стыками. В качестве контрольных образцов берут худшие с точки зрения внешнего вида. Для проведения механических испытаний отбирают 0,5 % контрольных стыков из общего числа швов, сваренных каждым сварщиком, при этом их не может быть менее одного в месяц.

Почему следует обращаться именно к нам

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

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

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

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

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

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

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

Сварка трубопроводов

Сварка трубопроводов выполняется различными методами в зависимости от типа и условий функционирования конкретной трубы. Так или иначе, результат должен отвечать требованиям, изложенным в нормативных актах, регламентирующих данную сферу.

Одним из важных этапов сварных работ на трубопроводе является контроль качества соединений. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется сварка труб, какие используются материалы и технологии, а также разберем состав работ для оценки пригодности сварных швов.

Нормативные документы для сварки трубопроводов

Основными документами, регламентирующими правила сооружения всех типов трубопроводов, являются СНиПы, на основании которых был утвержден СП 105-34-96 «Производство сварочных работ и контроль качества сварных соединений».

Этот документ отражает условия выполнения ремонтных работ и правила исправления дефектов, которые происходят во время сварных работ, цель проведения контроля швов, порядок проведения подготовки труб к запуску в эксплуатацию и требования к необходимому уровню квалификации сварщиков.

Помимо этого, разработаны технологические инструкции по выполнению сварочных работ на трубопроводах (ВБН А.3.1.-36-3-96 и ВСН 006-89) и по способам контроля их качества (ВСН 012-88).

Эти нормативные документы отражают основные положения технологий, применяемых при ручной и автоматической сварках при возведении любых типов трубопроводов.

Такие нормативные акты не относятся к сооружениям трубопроводов для транспортировки коррозионно-активных и агрессивных материалов.

Технической документацией, отражающей технологию сваривания труб, является ГОСТ, в котором подробно расписаны все необходимые требования к используемым материалам.

Страны СНГ при выборе стальных труб для сварки трубопроводов пользуются ГОСТ 8731-8734 группы B.

Сварочные материалы, используемые при строительстве трубопроводов, подбираются согласно требованиям, отраженным в ГОСТ 9466 –9467, а правила контроля качества сварочных соединений обозначены в ГОСТ 7512 и ГОСТ 14782.

В зарубежных странах при сварке таких магистралей в качестве нормативных документов используются международные и национальные стандарты. В развитых европейских странах и США часто применяется нормативная документация API 5D, BS 4515 и API 1104.

Контроль качества сварки трубопроводов должен проводиться согласно предписаниям, отраженным в международном стандарте ISO 8517 или его европейском аналоге EN 25817.

3 основных метода сварки трубопроводов

Метод электросварки трубопроводов

Несмотря на то, что относительно недавно соединение трубопроводов преимущественно производилось при помощи газовых горелок, сегодня для таких работ повсеместно используется электросварка. По-другому ее могут называть контактной или дуговой. По параметрам прилагаемых усилий она входит в дуговую группу термомеханических работ. Такой метод завоевал популярность из-за простоты проведения работ и его низкой стоимости.

Для выполнения сварки трубопроводов необходим трансформатор или инвертор. Такое оборудование предназначается для подачи заряда на электрод. Последний используется для обработки краев свариваемого элемента, при его соприкосновении с материалом возникает дуговой электрический заряд большой силы. Такая реакция сопровождается высокой температурой, благодаря которой и возможен процесс соединения труб.

Электросварка трубопроводов обходится дешевле по сравнению с газовым методом, но на выполнение шва требуются большие временные затраты. Этот метод обладает следующими преимуществами:

Метод холодной сварки при соединении трубопроводов

Такая технология регламентирована определенной технической документацией и является способом получения герметичных неразъемных соединений. При таком способе отсутствует нагревание свариваемых частей, а само стыковое соединение образуется при помощи деформации. При холодной сварке трубопроводов используются силы давления на детали, благодаря чему разрушается оксидная прослойка и происходит соединение заготовок на атомарном уровне, то есть возникает диффузия атомов.

Холодная сварки трубопроводов используется для:

соединения деталей, изготовленных из одинакового металла;
производства металлопроката, состоящего из нескольких слоев, представленных различными металлами;
для армирования алюминиевых проводов с использованием меди.

Способ холодной сварки трубопроводов сегодня широко распространен в промышленности. Такая популярность обусловлена следующими его достоинствами:

Отсутствие нагрева полностью исключает деформацию металлических деталей.
Метод позволяет производить довольно аккуратное соединение, отличающееся повышенной герметичностью и прочностью. Помимо того, исключается необходимость в дополнительной обработке.
Технология является безотходной (нет металлических брызг, остатков электродов и т. д.).
Работа выполняется без использования электроэнергии.
Метод является экологичным, так как нет выделения токсичных веществ и вредного для глаз сварщика излучения.
Использование сварки взрывом позволяет соединять существенные площади материалов.

Метод газовой сварки трубопроводов.

Метод соединения труб с помощью газовой горелки используется очень давно, тем не менее он и по сей день считается одним из самых надежных при монтаже различных коммуникационных систем. Для проведения таких работ необходимо наличие специальных газовых горелок, способных разогреть кромочные поверхности трубы до высокой температуры.

В процессе нагревания кромки труб и соединительная проволока быстро доходят до температуры плавления, в результате чего металл начинает наплавляться друг на друга, что приводит к образованию неразъемного прочного соединения, имеющего высокую устойчивость к различным механическим воздействиям.

Перечислим главные преимущества метода газовой сварки трубопроводов, которые имеют разную направленность:

высокая эффективность;
получение качественного и аккуратного сварного соединения;
относительная простота проведения процесса.

Есть и некоторые недостатки:

к работе с газовыми горелками должны быть допущены только обученные сварщики-специалисты, обладающие определенными навыками;
газосварка является достаточно затратным методом, так как подразумевает использование дорогостоящих ресурсов.

Выбор электродов для сварки трубопроводов

Диаметра электрода для сварки стальных трубопроводов с помощью электродугового метода зависит от толщины обрабатываемого проката. Перечислим, какие особенности обмазки и стержня электрода необходимо учитывать:

Электроды марки АНО-24, АНО-21 и МР-3 используются для изготовления сварных швов, не предназначенных для работ под большим давлением (сточные трубопроводы, дренажные системы) и высокой скоростью потока. Для работы можно использовать переменный ток.
Универсальные электроды марки УОНИ рекомендуют начинающим сварщикам. Они образуют прочное соединение с хорошей проваркой металла. При массовых работах с использованием электродуговой сварки трубопроводов они не эффективны, так как не обладают высокой скоростью изготовления сварного соединения, к тому же надо постоянно контролировать состояние дуги.
Электроды японского производства марки LB-52U применяют для соединения магистральных и технологических трубопроводных линий, предназначенных для эксплуатации при высоком давлении. Они обладают свойством ровного горения даже в моменты некоторого «провисания» в напряжении сети.
Для ручной дуговой сварки газовых трубопроводов высокого давления довольно часто используют электроды швейцарской фирмы ESAB, которые позволяют выполнять сварной шов хорошего качества. Электроды ОК 46 считаются универсальными, а марка ОЗС 12 применяется для обработки низкоуглеродистых сталей. При использовании ОК 74.70 и ОК 53.70 можно применять ток любой полярности, так как слой обмазки включает в себя защитный флюс, препятствующий реакции окисления расплавленной сварочной ванны.
Отечественная марка ЛЭЗ ЛБгп используется для сварки тонкостенного трубного проката и нанесения финишного слоя на стыковых соединениях толстостенных труб.
Э-09Х1МФ, УОНИИ-13/45 и Э42А предназначены для сварки тепловых трубопроводов из легированных сталей, толстый пласт обмазки типа Д формирует шлаковый слой, который защищает расплавленный металл от окисления.

Правильный выбор электродов во многом обеспечивает безаварийную эксплуатацию трубопроводных магистралей. Марка стали проката и стержня должны соответствовать друг другу, так как верно выбранное электродное покрытие влияет на степень защиты сварочной ванны.

Варианты соединений трубопроводов при сварке

Существуют следующие основные способы сварки трубопроводов:

Соединение «встык» предполагает, что торцы двух деталей перед сваркой размещаются друг напротив друга, к примеру, торцы обеих труб.
Тавровое стыковое соединение или сварка «в тавр» – способ, который наиболее часто применяется при врезке в трубу. Представляет собой соединение двух перпендикулярных относительно друг друга труб, по форме напоминающих букву «Т».
Метод сварки «внахлест» используется при необходимости усиленной герметичности сборки из двух труб, или в тех случаях, когда существуют небольшая разность в диаметрах или наличие неровных поверхностей. При такой технологии необходимо край одной из труб развальцевать (увеличить изнутри ее диаметр при помощи специального инструмента) и надеть ее край на конец сопрягаемой поверхности.
Сварка «угловая» представляет собой соединение двух труб под определенным углом. Наиболее часто применяются углы стандартного ряда: 45°, 60° или 90°.

Кроме этого, сварные соединения могут иметь отличие между собой по углу и месту расположения сварки. К примеру, горизонтальные швы будут при соединении труб, находящихся в вертикальном относительно пола положении, а вертикальные – когда обе трубы расположены горизонтально.

Так как при электросварке трубы могут располагаться как на полу, так и под потолком, то и швы будут отличаться друг от друга. При потолочном виде сварки трубопроводов положение электрода находится снизу заготовки, которая расположена выше головы сварщика, а напольный вариант предполагает сварку детали, требующих наклона к ней.

Требования и способы контроля качества сварки трубопроводов

Чтобы гарантированно обеспечить надежное сварное соединение, необходимо систематически контролировать качество шва. Это важная часть технологического процесса, подразумевающая определение отклонений, которые могут быть причиной разгерметизации системы трубопроводов при ее дальнейшей эксплуатации.

Процесс состоит из технологических операций, включающих в себя механические испытания части трубопровода со сварным соединением и систематический операционный контроль. Помимо этого, по всей толщине металла проверяется стык на «сплошность», так как сварное соединение должно представлять собой сплав без утончений, но при этом допускаются некоторые наплывы.

Правильная сварка труб

Правильная сварка труб – это настоящее искусство, которое позволяет создать долговечный водопровод. Зачастую в домашнем хозяйстве применяются недорогие и легкие пластиковые трубы или удобные в монтаже профиля. Однако эти варианты не всегда целесообразны.

Чтобы водопровод служил долго, важно правильно организовать весь процесс работы: начиная от выбора электрода и заканчивая технологией сварки.

Виды водопроводов и правильная сварка труб

Для перемещения различных материалов и жидкостей используются разнообразные трубопроводы. В зависимости от предназначения они могут быть:

технологическими;
магистральными;
промышленными;
трубопроводами газоснабжения;
водяными;
канализационными.

Трубопроводы изготавливают из керамики, пластика, бетона и металлов.

Правильная сварка труб осуществляется одним из следующих способов:

Механическим, при котором результат достигается за счет трения.
Термическим, в процессе которого материалы плавятся (газовая, плазменная, электродуговая сварка).
Термомеханическим, который выполняется стыковым контактным способом с помощью магнитоуправляемой дуги.

Типы сварки можно классифицировать по различным основаниям. Прежде чем приступить к обработке труб, следует выбрать наиболее подходящий способ. Теоретически любой из них подойдет для работы с трубами разного диаметра. Сваривать трубопроводы можно за счет давления (газопрессовая, холодная, ультразвуковая и контактная сварка) или плавления (электродуговая и газовая). Чаще всего для правильной сварки стыков труб используют ручной или механизированный электродуговой метод.

Как подобрать электроды для правильной сварки труб

До того, как приступить к сварке труб отопления или любых других, необходимо запастись электродами. Их качество напрямую влияет на надежность полученного соединения, герметичность конструкции, а также на сам процесс сварки.

Электроды представляют собой тонкий стальной стержень со специальным покрытием, обеспечивающий устойчивую дугу во время работы и формирующий сварной шов, который предотвращает окисление металла.

Электроды квалифицируются по типу сердцевины и внешнего покрытия.

В зависимости от типа сердцевины электроды делятся на:

расходники с неплавящейся серединкой из графита, электротехнического угля или вольфрама;
с плавящейся серединкой – проволокой, толщина которой варьируется в зависимости от типа выполняемых работ.

По типу внешнего покрытия электроды делятся на следующие группы:

С целлюлозным покрытием (марка С). Предназначены для правильной сварки труб большого диаметра, с их помощью монтируют газо- и водомагистрали.
С рутилово-кислотным покрытием (RA). Используются для работы с металлическими трубами отопления или водоотведения. Получаемый сварочный шов покрыт небольшим слоем шлака, удаляемым при постукивании.
С рутиловым покрытием (RR). Позволяют получать аккуратные сварочные швы со шлаком, легко удаляемым с поверхности. Эти электроды применяют для угловых стыков, а также при наваривании второго или третьего слоев металла.
С рутилово-целлюлозным покрытием (RC). Могут использоваться для правильной сварки труб в любых плоскостях, например, при создании длинного вертикального шва.
С основным покрытием (B). Это универсальные расходники, подходящие для работы с толстостенными трубами, деталями, предназначенными для использования при минусовых температурах. Позволяют получить качественный пластичный шов, не подверженный растрескиванию или деформации.

До начала сварочных работ стоит получить консультацию специалистов-сварщиков относительно предпочитаемых ими марок электродов. При этом рекомендаций может быть достаточно много, а различаться расходники могут в зависимости от магазина или города.

Между стоимостью и качеством расходников существует прямая связь. С дешевыми электродами затруднительно выполнить правильную сварку труб и получить качественный сварной шов. Следовательно, на этих расходных материалах экономить не нужно.

Способы правильной сварки труб

Существуют различные методы правильной сварки полипропиленовых труб и изделий из других материалов электродуговым способом:

встык – при этом элементы трубопровода располагаются друг напротив друга;
в тавр – в этом случае отрезки трубы располагаются перпендикулярно друг другу (в форме буквы «Т»);
внахлест – такой способ подразумевает развальцовку одной из труб, позволяющую надеть ее на другую;
угловым способом, при котором элементы располагают под углом 45° или 90° относительно друг друга.

В процессе правильной сварки труб получают следующие разновидности швов:

горизонтальные (при вертикальном расположении элементов трубопровода);
вертикальные (если трубы расположены вертикально);
потолочные (с размещением электрода над головой сварщика, в нижней части заготовки);
нижние (для этого приходится наклоняться).

При необходимости соединения стальных труб используется стыковой метод. Кроме того, место стыка должно быть обязательно проварено по толщине стенки заготовки. Лучше всего для этого подойдет нижний поворотный шов.

Для получения качественного сварного соединения в процессе работ следует придерживаться следующих рекомендаций:

Электрод во время сварных работ должен располагаться под углом в 45° или немного меньше. Это позволит уменьшить количество расплавленного металла, попадающего внутрь свариваемого элемента трубопровода.
Для сварки в тавр или встык потребуются 2-3-миллиметровые электроды. Качественное сварное соединение получится при силе тока, варьирующейся от 80 до 110 ампер.
Чтобы получить надежное соединение внахлест, потребуется повысить силу тока до 120 ампер, расходные материалы (электроды) подойдут также 2-3-миллиметровые.
Сварочный шов должен на 3 мм возвышаться под поверхностью свариваемой заготовки, после этого можно говорить о завершении работы.

Правильная сварка профильных труб выполняется точечно, то есть сначала сваривают две точки, расположенные на противоположных сторонах профиля, затем – две другие точки, продолжая работу до прогрева всей трубы целиком. Далее формируют сварочный шов по всему периметру заготовки.

Предварительные работы для правильной сварки труб

До того, как приступить к правильной сварке пластиковых и металлических труб круглого сечения, необходимо предварительно обработать стыки и уточнить ряд нюансов. В первую очередь, диагностируют соответствие трубы определенным техническим характеристикам, которые предъявляются к монтируемой системе, в частности, к водопроводу.

Необходимо:

соблюдать геометрические размеры;
иметь сертификат качества, особенно если предстоит монтаж трубопровода для подачи питьевой воды;
чтобы труба была идеально круглой формы, так как дефекты, приплюснутое или овальное сечение заготовки не допустимы;
контролировать толщину стенок на всей протяженности трубы – она должна быть одинаковой;
химического состава детали должен соответствовать требованиям ГОСТа – эта информация содержится в технической документации или выясняется в процессе лабораторных исследований.

После этого можно начинать подготовку труб к стыковке и сварке.

В процессе подготовки необходимо выполнить следующие действия:

проверить ровность среза на торце трубы, он должен составлять 90°;
тщательно очистить свариваемый торец заготовки и 10-миллиметровую область вокруг него, пока не появится металлический блеск;
удалить остатки масел, ржавчины, лакокрасочного покрытия с поверхности трубы, обезжирить торцы элемента.

Кроме того, следует проследить за тем, чтобы торец имел правильную конфигурацию. Угол раскрытия кромки должен быть равным 65°, показатель притупления – 2 мм. Получить нужные параметры можно за счет дополнительной обработки.

Для этого используют фаскосниматели, торцеватели или шлифовальную машинку. Профессионалы, которые умеют правильно варить трубы большого диаметра, отдают предпочтением фрезерным станкам или газовым и плазменным резакам.

Правильная сварка труб: пошаговый алгоритм

При электросварке прочное соединение заготовок осуществляется за счет термического процесса. При этом качество шва будет выше, чем при газовой сварке.

Если трубы располагаются в доступном месте и их можно вращать, то необходимо соединить два элемента трубопровода встык одной или тремя точками электросварки, после чего продолжить сваривать заготовки:

безотрывно (если есть возможность вращения деталей);
с отрывом, начиная снизу, если труба расположена неудобно и нет возможности ее вращать.

Сварочные работы выполняются в два подхода. Первоначально делается первый шов («корень»), закрывающий 2-3 мм стыка заготовок, после чего удаляются появившиеся наплывы и окалины. Затем формируется второй шов, который также зачищается.

Алгоритм правильной сварки труб выглядит следующим образом:

Прежде чем приступить непосредственно к работе, необходимо занять устойчивое положение, позаботиться о хорошем освещении пространства.
Зажечь дугу, при необходимости увеличив силу тока.
Поместить электрод в начало сварочного шва, сформировать сварочную ванну, удерживая постоянно зазор дуги.
Достаточно большая сила тока приведет к тому, что частицы расправленного металла будут следовать за теплом.

Движения должны быть выверенными и осторожными, так как слишком большая сила тока приведет к тому, что металл слишком сильно расплавится, начнет пузыриться и не получится сформировать сварочный шов.

Качеству сварки следует уделять внимание в процессе обработки заготовок, следя за равномерностью заполнения сварочной ванны.

Со временем можно научиться выполнять правильную сварку труб и формировать качественные швы, однако проще будет тем, кто раньше наблюдал за работами со стороны или был помощником сварщика.

Техника безопасности при сварке труб

В процессе электротехнических работ, в том числе при сварке труб, необходимо обязательно соблюдать требования техники безопасности. Их нарушение грозит различными травмами, например, термическим ожогом кожи или сетчатки глаз из-за вспышки дуги, ударом электрическим током и т. д.

Чтобы избежать неприятностей, стоит до начала работы обратить внимание на следующее:

электрические провода и детали сварочного аппарата должны быть изолированными;
корпус сварочного оборудования и дополнительные приборы должны быть заземлены;
надевать можно только абсолютно сухую спецодежду и рукавицы;
для дополнительной изоляции необходимо использовать галоши или резиновый коврик (для небольшого помещения);
обязательно обезопасить глаза и лицо, надев защитный щиток.

Следуя изложенной в статье информации, можно самостоятельно научиться правильной сварке труб на электрическом оборудовании. Однако добиться успеха без практических навыков невозможно. Используя наши рекомендации, можно начинать практиковаться в сварочных работах и со временем получить достойные результаты сварки металлических трубопроводов.

Сварка неповоротных стыков труб при горизонтальном расположении трубы

Сварка этих сварных швов является самым сложным по выполнению и требует особых навыков и высокого мастерства сварщика. Только при твердых навыках в сварке в нижнем положении, сварке вертикальных швов и сварке потолочных швов можно добиться качественной сварки трубы неповоротной в горизонтальном положении. При постоянном поступательном движении электрода необходимо постоянно изменять угол наклона электрода по отношению к поверхности периметра трубы (рис. 1а и 1б, поз. 1-11). Труба делится вертикальной осевой на два участка. По положению сварного шва в пространстве каждый участок можно разбить на три положения:

Другие страницы по теме Сварка неповоротных стыков труб при горизонтальном расположении трубы :

I-ое - потолочное (поз. электрода с 1 по 3).
II-ое - вертикальное (поз. электрода с 3 по 8).
III-e - нижнее (поз. электрода с 8 по 11).

При сварке труб диаметром более 150 мм и толщиной стенки более 6 мм рекомендуется величину сварочного тока подбирать для каждого положения. Сварочный ток на потолочном положении должен быть на 10% выше, чем на вертикальном положении.

Сварка начинается с потолочного положения и заканчивается на нижнем положении.

При оптимальном подборе сварочного тока для каждого положения реко.мендуется сварку производить непрерывно. Сварка ведется только ко роткой дугой. Сварка любого участка начинается с другого участка на 10 20 мм от вертикальной осевой. Длина «замка» (20-40 мм) зависит от диаметра трубы. Чем больше диаметр, тем больше перехлест в «замке», наоборот. При начале сварки с потолочного положения сварку производить «углом назад» (рис. 1а, поз. 1-2), После перехода за осевую сварку производить «углом вперед» (поз. 3-7). При переходе за горизонтальную осевую электрод выравнивать до перпендикулярного положения (поз. 8), Сварку нижнего положения (верхняя часть трубы) выполнять «углом назад» (поз. 9-11).

Заканчивать первую половинку шва на 10-15 мм за вертикальной осевой на другом участке.

а )
б )

Валик должен быть «нормальным» по всей длине шва, который достигается определенной скоростью поступательного движения электрода, манипулированием и задержкой на кромках, используя все методы и технику сварки потолочных, вертикальных и нижних швов.

Перед сваркой второй половины (второго участка рис. 1б) - при необходимости зачистить (подрубить) начало сварки в потолочном положении и окончание в нижнем положении до плавного перехода к зазору или предыдущему валику. Сварку второго участка выполнить с той же техникой, что и первый участок.

Сварка корневого валика .

Сварка корневого валика выполняется электродом диаметром 3 мм. Величина сварочного тока в потолочном положении в зависимости от толщины стенки 80-95 А. В зависимости от технических условий рекомендуется выполнить корневой валик по двум вариантам.

Рисунок 2. Сварка корневого валика .

1-й вариант - при сварке труб малого диаметра, когда невозможна подварка обратной стороны корня шва, а по техническим требованиям необходимо обратное формирование валика, то при сварке корневого валика следует добиться качественного формирования обратного валика. Достичь проплавления, особенно в потолочном положении, можно путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплава внутрь трубы, формирование валика с наружной стороны может получиться «горбатым», что потребует после заварки 1-го участка зачистки «горбатости» шва в потолочном положении.

При сварке вертикальной зоны сварочный ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. Валик выполнять малого сечения, избегая чрезмерного проплавления внутрь трубы. При сварке верхней части трубы (нижнее положение) увеличение сварочного тока до 85-100 А произвести в каждом конкретном случае, не допуская прожога или непровара.

После заварки второй половины трубы второй валик также выполняется электродом диаметром 3 мм, но на повышенном сварочном токе.

2-й вариант - при сварке труб большого диаметра, где доступна и заложена подварка обратного корня шва, в целях производительности не следует обращать такого тщательного внимания на формирование обратного валика. Рекомендуется корневой валик сформировать «нормальным» во всех положениях и с более полным сечением. Это позволит избежать зачистки по наружному шву и применить при сварке второго валика электрод диаметром 4 мм.

Здесь необходимо применить все методы и технику сварки заполнения разделки, описанную в предыдущих разделах. Сварку труб диаметром менее 150 мм рекомендуется выполнять электродом диаметром 3 мм.

Заполнение разделки труб толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как обычно, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо проложить в каждом конкретном случае дополнительные слои в верхней части трубы. Предпоследний слой выполнить так, чтобы глубина незаполненной разделки была не более 2-х мм.

Сварка лицевого слоя .

Рисунок 3. Сварка лицевого слоя .

В зависимости от ширины разделки лицевой слой выполняется за один или несколько проходов. Техника сварки описана в начале раздела и в предыдущих разделах. Особое внимание обратить на поступательное движение электрода, задержку на кромках и шаг манипулирования.

Сварка труб диаметром менее 150 мм и толщиной стенок менее 6 мм, а также в сложных монтажных условиях при отдаленности источника питания от места сварки, в основном, выполняется при одной величине сварочного тока. Рекомендуется сварочный ток подбирать по потолочному положению, величина которого достаточна и для нижнего положения. Во избежание чрезмерного проплавления на подъеме с потолочного положения и в вертикальном положении сварку необходимо вести прерывистым способом. Дугу прерывать на одной из кромок. В зависимости от толщины стенки, зазора и притупления кромок, рекомендуется выполнять прерывистую сварку «мазками» следующим способом:

Рис. 4а - перегрев кромок не допускает длительной задержки электрода. Зажигание рекомендуется производить постоянно на одной из кромок, обрыв дуги (после соединения кромок металлом шва) на другой кромке. Время между обрывом и новым зажиганием дуги должно быть таким, чтобы в месте начала зажигания дуги металл шва не успел полностью закристаллизоваться, а шлак - остыть. После обрыва дуги, описав как бы полукруг в обратном направлении, снова произвести зажигание чуть выше места предыдущего зажигания. Если проследить за торцом электрода, то получается манипулирование по спирали. Слева направо дуга горит, обрыв вправо и на себя, переход справа налево, дуга не горит, затем слева направо, одновременно приближая электрод к месту зажигания, и, пока шлак еще красный, происходит легкое возбуждение дуги и т.д;

Рисунок 4 : точка - зажигание дуги, стрелка - обрыв дуги .

Рис. 4б - когда толщина металла позволяет сделать два и более колебательных движений, затем прервать дугу и возобновить снова.

1) зажигание производить на месте, где только что был обрыв дуги;

2) не обрывая до конца дугу, уходить электродом вперед по разделке и затем возвращаться на валик.

Такие методы приводят к большому перегреву и прожогу, к неровности валика по бокам, частому залипанию электрода во время нового зажигания.

Читайте также: