Сварка труб без разделки кромок
Обновлено: 20.09.2024
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:
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.
Сварка стыков труб без разделки кромок
9.2.1. Требования подраздела 9.2 распространяются на сборку и автоматическую аргонодуговую сварку неплавящимся электродом неповоротных вертикальных и горизонтальных стыков труб диаметром до 159 мм с толщиной стенки до 4 мм без разделки кромок из стали любой марки, приведенной в приложении 2.
Ориентировочные режимы автоматической аргонодуговой импульсной сварки неплавящимся электродом корневой части шва стыков труб
Примечание. Во всех случаях ток паузы 10—15 А, длина дуги — 1,0—1,5 мм.
При использовании активирующего флюса (см. п. 9.1.9) разрешается без разделки кромок выполнять сварку вертикальных стыков труб с толщиной стенки до 5 мм, горизонтальных стыков — с толщиной стенки до 6 мм.
Сварку можно выполнять в двухгазовой защитной среде с использованием специальной горелки, из сопла которой вытекают два потока газа: внутренний поток (аргон), защищающий электрод и дугу, и наружный кольцевой поток (углекислый газ), защищающий сварочную ванну.
Примечание. Сварка стыков труб толщиной более 4 мм без скоса кромок для объектов Минэнерго России допускается при условии согласования ПТД с ЗАО «Прочность МК», для других объектов — с любой специализированной научно-исследовательской организацией в области сварки, приведенной в приложениях к правилам Госгортехнадзора России.
9.2.2. Конструкция сварных соединений труб должна соответствовать типу Тр-1 (см. табл.6.2).
На внутренних кромках свариваемых деталей рекомендуется выполнять фаску 0,3+0,2 х 45° для улучшения формирования обратного валика и выявления непровара в корне шва с помощью радиографического контроля.
9.2.3. Сборку и автоматическую аргонодуговую сварку стыков труб без разделки кромок необходимо выполнять по технологической карте или технологической инструкции, разработанных применительно к конкретным свариваемым конструкциям и сварочному оборудованию с учетом требований данного подраздела, а также пп. 9.1.2—9.1.4, 9.1.7—9.1.13.
9.2.4. После выполнения первого прохода, обеспечивающего формирование обратной стороны шва, выполняется второй проход с подачей присадочной проволоки, формирующей выпуклость шва.
Сварку этого слоя шва рекомендуется выполнять с поперечным колебанием электрода.
В случае применения автомата без узла подачи присадочной проволоки следует формировать выпуклость шва по методу автоопрессовки или за счет выполнения прохода с помощью ручной дуговой сварки с присадкой в соответствии с требованиями раздела 8 либо с использованием кольцевой расплавляемой вставки из присадочной проволоки.
9.2.5. При выполнении второго прохода следует использовать проволоки, приведенные в табл. 4.4.
Заполнение разделки стыка
9.3.1. Требования подраздела 9.3 распространяются на автоматическую аргонодуговую сварку стыков труб, указанных в п. 9.1.1, при заполнении разделки кромок после сварки корневой части шва в соответствии с требованиями подраздела 9.1.
9.3.2. Применяемые для сварки автоматы должны обеспечивать операции, указанные в п.
9.1.2, и кроме того, подачу присадочной проволоки и поперечные колебания электрода либо синхронные колебания электрода и проволоки. Допускается сварка без поперечных колебаний импульсной дугой. Остальное оборудование должно соответствовать рекомендациям пп. 9.1.3 и
9.3.3. Заполнение разделки автоматической аргонодуговой сваркой необходимо выполнять по технологической карте или технологической инструкции, разработанной применительно к конкретным свариваемым конструкциям и сварочному оборудованию с учетом требований данного подраздела.
9.3.4. При сварке второго прохода (после сварки корневой части шва) параметры режима следует выбирать такими, чтобы исключить сквозное проплавление корневого слоя. Толщина наплавленного слоя при втором проходе должна составлять 1,5—2,0 мм, последующих слоев —
9.3.5. Заполнение разделки рекомендуется выполнять за два полупрохода «на подъем». Допускается сварка «за полный оборот» при толщине наплавленного слоя не более 2 мм.
Требования к подогреву стыка приведены в подразделе 6.4.
9.3.6. Для заполнения разделки применяется присадочная проволока диаметром 1,2—2 мм. Ее марка подбирается по данным табл. 4.4.
9.3.7. При выполнении облицовочного валика сварочный ток должен быть уменьшен по сравнению с током, на котором заполнялась разделка, на 15—20%.
Читайте также: