Технология сварки оцинкованных труб

Обновлено: 05.07.2024

Стальные трубы без защитного покрытия быстро корродируют и выходят из строя. Поэтому была разработана технология нанесения защитного цинкового слоя, который увеличивает срок службы материала почти в десять раз.

Оцинкованные трубы сегодня используются повсеместно, они дешевле изделий из нержавейки и по техническим характеристикам им не уступят. Но есть негативный момент, связанный с температурой плавления цинка и другими свойствами этого металла.

Трудности сваривания

Когда производится сварка оцинкованных труб, то температура в зоне сваривания достигает +1200 ℃. Происходит выгорание цинкового слоя. Этот металл начинает закипать уже при +906 ℃. То есть, получается, что на участке стыка двух труб образуется зона без защиты. Но и это не все отрицательные стороны сварки оцинкованных труб.

Газообразный цинк вредное для человека вещество. Попав в дыхательные пути, он приводит к удушью. Поэтому сварка в помещениях без организации хорошо действующей вентиляции запрещена. К тому же по техники безопасности сварщик должен надеть под маску респиратор.

При высокой температуре цинк начинает интенсивно испаряться, что приводит к образованию внутри стали раковин и пор. А это снижение качества места соединения и прочности стыка двух оцинкованных труб.

Какие технологии применяют

Учитывая все выше упомянутые минусы сваривания оцинкованных труб, были разработаны две специальные технологии, в которых процесс сварки проводится так, чтобы оцинковка не разрушалась.

В первой технологии зона сварки обрабатывается специальным материалом – флюсом, который закрывает собою стык и не дает цинку выгорать, то есть, переходить в газообразное состояние.

Он на себя оттягивает часть тепловой энергии, а внутри под флюсом цинк расплавляется и становится вязко-жидким. Этот металл обволакивает собою соединение двух оцинкованных труб, равномерно покрывая их концы. Защитный слой, таким образом, не нарушается.

Во второй технологии используют специальные электроды, которые могут выдерживать ток большой силы. В основе этого метода лежит позиция сокращения времени сварки, в течение которого цинк не успевает испаряться.

То есть, процесс сварки производится настолько быстро и без снижения качества соединения, что защитное покрытие не успевает превращаться в газ.

Эти технологии сегодня используется повсеместно, когда дело касается сварки именно оцинкованных труб. И не только тех, которые собираются в трубопроводы для газа или в несущие конструкции в строительстве.

В водопроводе под действием проточной воды цинк растворяется и частично выводится наружу. Так что для здоровья человека он опасности не несет.

Выбор электродов

Как уже было сказано, процесс сварки сопровождается выделением тепловой энергии, поэтому цинк начинает интенсивно испаряться. Есть большая вероятность, что этот металл попадет в сварочную ванну и смешается со сталью.

А это приведет к образованию пор и трещин на уровне кристаллизации стали, и, как следствие, к снижению качества стыка соединяемых изделий. Поэтому основное требование к сварке оцинкованных труб – это удаление цинкового слоя в зоне соединения.

Если нет возможности удалить защитное покрытие, тогда для соединения оцинкованных труб используются именно специальные электроды. В принципе, сварка оцинкованного изделия практически ничем не отличается от такого же процесса соединения обычной стали. Но есть и свои нюансы.

Во-первых, сам электрод для сварки представляет собой металлический стержень, покрытый порошком. Именно разновидность порошкового слоя влияет на то, какие металлы можно варить.

В случае со сваркой оцинкованных труб используются электроды или с рутиловым покрытием или с основным. Первый используется, если трубы изготовлены из углеродистых сталей (к примеру, сталь 20), второй, если изготовлены из низколегированной стали (С345).

Рутиловое покрытие

Применяются электроды с рутиловым покрытием. Рутил – это минерал в виде оксида титана. Он в порошковом покрытии применяется в виде концентрата с содержанием более 50%. В состав также входят алюмосиликаты и карбонаты.

Получаемый при сварке шлак имеет высокую щелочность, поэтому металл соединения обладает такими показателями, как высокая ударная вязкость и повышенная защита от образования горячих трещин.

Единственное требование к рутиловым электродам для сварки оцинкованных труб – это перед началом процесса просушить их в течение часа при температуре +200 °C. Но использовать расходники можно лишь через сутки.

Основное покрытие

Могут использоваться электроды с основным покрытием. Этот порошковый слой имеет сложную рецептуру, куда входит большое количество разных химических веществ: магний, кальций, шпат плавиковый и ферросплавы.

При сгорании внутри зоны сваривания порошок выделяет углекислый газ и окись углерода, которые защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и водорода. Два последних снижают качество сварки. Обычно этими электродами проводят сварку трубопроводов из труб с толстой стенкой.

Нюансы процесса

Что касается самого процесса сварки, то в его основу ложится толщина стенки трубы. Если этот показатель не превышает 3 мм, то концы труб соединяются электродом без предварительной подготовки, оставляя между ними зазор 2-3 мм.

Конечно, чистота поверхностей (и внешней, и внутренней) должна быть идеальной, поэтому их очищают от загрязнений и обезжиривают спиртом или растворителем.

Если толщина более 3 мм, тогда на концах оцинкованных труб делают фаску с притуплением 1,5-2 мм в зависимости от толщины стенки. Пространство между фасками в процессе варки заполняют расплавленным металлом от электродного стержня.

Важно правильно подобрать силу тока на сварочном аппарате и диаметр электрода. Большой ток приведет к прожиганию соединяемых изделий.

То же самое касается электродов с большим диаметром. И наоборот, если ток небольшой величины или мал диаметр расходника, то произойдет непровар. А это снижение качества стыка.

Многое будет зависеть и от скорости движения электрода вдоль сварочной зоны. Здесь, как и в предыдущих случаях, медленное движение – это вероятность прожигание стали и оцинкованного слоя.

Большая скорость – это все тот же непровар. Подходящая скорость сварки приходит с опытом. И чем чаще приходится варить оцинкованные трубы, тем качественнее получается шов.

Последующая обработка стыка

После окончания сварки рекомендуется стык двух оцинкованных труб обработать антикоррозионным составом. Оно должно иметь три основных качества:

хорошо скрепляться с металлической поверхностью;
быть устойчивым к коррозионным процессам, хотя бы на уровне цинкового покрытия;
легко наноситься без использования специального оборудования или инструментов.

Популярностью для покрытия стыка пользуется специальная краска, в состав которой входит более 94% цинковой пыли. По сути, это цинк в виде пыли, в который вносятся неомыляемые связующие компоненты.

Поэтому краска легко наносится кисточками или валиками на любые поверхности: горизонтальные, вертикальные или наклонные, где она хорошо держится и не стекает.

Применение газовой горелки

Для этого они использовали флюс марки «HLS-B», защищающий цинковое покрытие от выгорания. Сегодня предлагаются по этой технологии стержни марки UTP-1 – это медно-цинковый припой в виде прутка толщиною 2 мм. С его помощью можно варить не только изделия из оцинковки, но и медные сплавы, чугун.

Подготовка и пайка

Подготовка к процессу идентично той, которую применяют для сварки оцинкованных труб электродами. Но есть определенные особенности и нормы, которые устанавливают ГОСТы и СНиПы.

Номер грелки выбирается на 1-2 позиции меньше, чем при сварке обычных стальных труб.

В ацетиленовое пламя добавляется больше кислорода. Это делается для того, чтобы кремний, который является компонентом припоя, соединялся с кислородом и образовал оксид.

Именно последний является главным защитным ингредиентом в процессе сдерживания испарения цинка. При этом пламя должно быть стабильным, оно не должно скакать, что приведет к перепадам температурного режима в зоне сварки.

Предварительно концы труб нагреваются на ширину до 5 см.

Что касается номера горелки, то здесь зависимость прямая от диаметра трубы:

диаметр до 250 мм при толщине стенки 2-6 мм – номер горелки 1 или 2;
больше 250 мм при той же толщине – номер горелки 3 или 4.

Сама пайка – это внесение прутка припоя в зону соединения, где он нагревается горелкой и расплавляется. При этом очень важно направлять огонь не на концы соединяемых оцинкованных труб, а на припойный стержень.

Для такой технологии лучше использовать сварку на себя, когда пруток движется перед горелкой. Кстати, она должна подноситься к месту стыка под углом 40°.

Нанесение флюса

Но перед сваркой место соединение двух оцинкованных труб заполняется флюсом «HLS-B». Это пастообразное вещество, которое наносится на концы так, чтобы им заполнился участок с каждой стороны стыка длиною не меньше 2 см.

При этом надо учитывать, что толщина слоя флюса должна быть в два или три раза больше, чем при пайке обычных труб.

Завершающий этап

Если пайкой соединяют оцинкованные трубы толщиною до 4 мм, то сварка проводится за один проход. Если больше данного показателя, то за два или три. После завершения работ и остывания стыка флюс, который остался поверх соединения, удаляют водой и металлической щеткой.

Усердствовать не надо, чтобы не повредить цинковое покрытие. Внутренняя поверхность соединенных изделий промывается водой, которой заполняется трубопровод на сутки.

Сварить оцинкованные трубы не так просто, как может показаться на первый взгляд. Небольшое отступление от норм и правил приведет к серьезным дефектам, которые отразятся на качестве конечного результата.

Как сваривают оцинкованный металл

Покрытие металлических поверхностей цинком – популярный, экономически выгодный способ защиты от окислительных разрушений. В результате снаружи образуются цинковый слой с прочной оксидной пленкой.

Оксиды цинка, в отличие от аналогичных соединений железа, имеют плотную структуру с минимальным количеством мельчайших пор. Влага и кислород из окружающей среды не могут проникнуть в микроячейки и нанести ущерб. Но сварка оцинковки без специальных знаний и навыков представляет определенную сложность.

Особенности материала

Существует несколько технологий нанесения оцинковки, с разной толщиной защитного покрытия. Толщина сформированного слоя варьируется в диапазоне от 2 мкм до максимальной величины 150 мкм.

При сварке любого оцинкованного изделия, например листа, происходит разогревание металла до температуры, превышающей 1000 °C. Процесс сопровождается негативными явлениями:

цинк переходит сначала в жидкую фазу, затем в газообразное состояние. Его температура плавления составляет 906 °C;
пары проникают не только в воздух, но и в основу, нарушая структуру базового металла;
частицы испарений нарушают качество шва оцинковки.

Самая большая опасность заключается в токсичности паров. Оцинковка во время сварки вредна для здоровья. Место работы должно обязательно иметь мощную вентиляцию зоны сварки и эффективную общую вентиляцию помещения.

Удаление покрытия

Существует несколько способов сварки оцинковки. Выбор зависит от качества металла, толщины покрытия на нем, перспективы применения конструкции.

Проще всего снять поверхностный слой оцинковки механически. Для этого подойдут любые жесткие абразивы. Оцинковка при очистке требует больших усилий.

Можно удалять слой термическим способом, но при нагревании, опять же, возможны вредные испарения. Существуют химические способы убрать покрытие в месте будущих швов.

Опасения вызывают остатки незащищенных металлических участков рядом со швом. Оцинковка с такими оголенными участками в будущем может подвергаться коррозии, что вызовет порчу всей конструкции.

Подбор электродов

Если снять наружный слой технически нельзя, можно использовать другой подход, приемлемый для покрытий с толщиной не более 15 мкм.

Сварка оцинкованной стали с низким содержанием углерода может быть выполнена электродами с рутиловым покрытием (АНО-4, МР-3, ОЗС-4). Содержащийся в них оксид титана упрощает первичное и повторные зажигания дуги, сокращает потери из-за образования брызг, обеспечивает прочность и герметичность шва.

Для соединения сваркой сталей низкого легирования нужны электроды с сильноосновными флюсами (УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ДСК-50). Для предотвращения образования пор силу сварочного тока нужно увеличить на 10 – 50 А.

Процесс следует проводить аккуратно, понижая скорость на 10 – 20 %, по сравнению с обычной сваркой. Работа с оцинковкой при сварке требует специальных навыков. Придется увеличивать приблизительно в 2 раза расстояние между соединяемыми кромками. Выполняя все требования, можно получить хороший сварочный шов.

При толщине слоя покрытия больше 15 мкм, но меньше 40 мкм результативна другая технология. Нужно электродом чередовать поступательные движения с возвратными до тех пор, пока оцинковка не очистится.

Важно сосредоточиться на требуемых границах, не повредить слой в прилежащих зонах. Этот эффективный метод очистки поверхности позволяет получить прочный шов.

Применение полуавтомата

Хороший результат получается при сварке оцинковки полуавтоматом с правильно выбранными присадками. Практикой подтверждена эффективность присадок, содержащих медь в сочетании с кремнием, алюминием или марганцем. Это могут быть следующие вещества: CuSi3, CuAl8, CuSi2Mn. От соотношения компонентов зависит прочность соединения и легкость последующей механической обработки.

Соединение меди с кремнием, которое содержит оцинковка, способствует образованию не очень прочного, но легко обрабатываемого шва.

Неорганический композит из меди и алюминия, прежде всего, рекомендуют для продукции, содержащей алюминий в свариваемых конструкциях.

Трехкомпонентное вещество из меди, кремния и марганца обеспечивает шов с повышенной прочностью. Впоследствии для его обработки нужно прилагать значительные усилия.

Медь плавится при температуре более низкой, чем температура плавления стальных сплавов. Поэтому такая сварка оцинковки в значительно мере напоминает запаивание.

Провод, как присадка, должен подаваться в рабочую зону плавно и точно в наконечник, обеспечивающий контакт. Для подачи лучше применять привод с 4 роликами, а наконечник тщательно выбирать по размеру.

Если все сделано профессионально грамотно, то от корродирования защищен как базовый металл, так и шов при минимальных затратах изначальной энергии на сварку.

Рабочая зона очищается строго в обозначенных размерах. Не происходит разбрызгивания материалов при нагреве до температуры сварки. Оцинковка в этом случае сваривается прочно.

Для обеспечения стабильности процесса тщательно выбирают источник питания, режимы регулировки. Максимальное качество шва на оцинковке достигается при импульсном токе в инертной среде аргона. В качестве защитных газов могут быть применены также гелий, диоксид углерода или другие инертные газообразные вещества.

Точечный метод

В автомобилестроении повсеместно используются оцинковка с добавками Al, Mn, Si (так называемые TRIP-стали). Материалы успешно свариваются при правильном проведении контактной точечной сварки.

При серийном осуществлении операций в соответствии со справочными показателями подбирают форму, размеры электродов, учитывая толщину оцинкованного материала.

Формирующаяся точка соединения отличается прочностью, которая выше, чем у исходных листов. При проверке шва на разрыв линия разрыва проходит не по точке сваривания, а рядом.

Сварочные машины инверторного типа, работают от постоянного или переменного тока. Метод, обеспечивающий хорошие результаты, требует больших затрат энергии.

Популярно контактное оборудование, поставляющее импульсы трех типов: для предварительного нагрева рабочей зоны, непосредственно сварки оцинковки и последующей термической обработки.

При точечной сварке любых материалов, в том числе оцинковки, заметно изнашиваются электроды. Поэтому на стационарных рабочих постах сварщиков существует автоматическая возможность корректировки режимов, регулировки процесса в целом.

В ручной технологии это выполнить практически нереально. На протяжении одного цикла менять размеры, форму шва недопустимо. Точечная сварка в промышленных потоках осуществляется современным, полностью автоматизированным оборудованием.

Как сваривать трубы

Подходы при монтаже и ремонте трубопроводов из металлических сплавов с цинковым покрытием такие же, как при работе с другой продукцией.

Можно использовать флюсы. Сначала трубы, подлежащие свариванию, нужно хорошо зачистить снаружи и внутри, затем прогреть. Если диаметр не превышает 3 мм, кромки можно специально не обрабатывать.

У труб с большим диаметром кромки раскрывают на 90 градусов и притупляют на 1,5 мм. Ширина зазора при сваривании в обоих случаях равняется 2-3 мм. Размягченный флюс наносят на поверхность оцинковки с двойным избытком, по сравнению с количеством, используемым для непокрытых стальных труб.

Если диаметр трубы не превышает 250 мм, а толщина металла 6 мм, выбирают сопла с размером до 2 мм. Для сварки более широких труб из толстого металла нужны сопла с размером от 2 мм до 4 мм.

Хорошее качество при высокой скорости исполнения обеспечивает электродуговая сварка любых труб с цинковым покрытием. Высокая квалификация сварщика, правильный выбор электродов, оптимальная скорость процесса обеспечат качество соединения оцинковки. Для предотвращения окислительных процессов по окончании работы место сварки и прилежащие участки нужно обработать специальными составами.

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.

Видео описание

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:

Коротко о главном

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.

Технология сварки оцинкованных труб

Знакомый варил дымоход для газового котла из оцинкованной стальной трубы – однако сварное соединение получилось непрочным. Выяснилось, что он не учел некоторые важные нюансы при выборе электродов – после того, как я уточнил ему некоторые детали, работа пошла, теперь дымоотвод держится хорошо. В этом обзоре хочу рассказать, что нужно учитывать в сварке оцинкованных изделий, какие виды сварки лучше использовать и как правильно выбирать электроды по оцинковке.

Нюансы сварки

Главная особенность оцинковки – наличие защитного слоя цинка на поверхности. Толщина такого слоя варьируется в широких пределах – от 2 до 150 мкм. Во время сварки металл, находящийся снаружи, имеет меньшую температуру плавления, чем у стальной основы. Поэтому он начинает сразу плавиться и испаряться, что негативным образом сказывается на результате.

Отмечу следующую серию происходящих при этом негативных процессов:

Защитный слой рядом с местом соединения выгорает, что в дальнейшем приводит к коррозии и сокращению срока службы изделия.
Частицы цинка подмешиваются к основному металлу, делая шов непрочным, пористым и покрытым сетью трещин.
Образуемые токсичные пары распространяются в окружающую атмосферу, что может способствовать сильному отравлению.

Поэтому тем, кто еще не знает, можно ли варить оцинковку обычным простым электродом, отвечу так – можно, но при условии полноценной защиты места стыка специальным флюсом, а органов дыхания кислородной маской, и максимально точном подбором характеристик аппарата.

Однако на практике я не встречал ни одного примера, чтобы кто-нибудь действовал подобным методом. Потому что чаще всего применяются либо расходники со специальной оболочкой, либо способ с проволокой в среде инертного газа.

Совет! Если вы хотите добиться идеально ровного, аккуратного, прочного шва с заданными характеристиками, рекомендую применять технологию варки в газовой среде. В качестве расходника выступает проволока преимущественно из меди.

Виды сварочных технологий

Выделю 3-и основных способа, как эффективнее всего сварить изделия из оцинкованного металла:

Варка осуществляется в защитной среде аргона или двуокиси углерода. Диаметр электрода подбирается в соответствии с толщиной металла в месте стыковки. Например, для заготовок меньше 4 мм я брал расходники от 0,6 до 1 мм в поперечнике, а свыше 4 мм – около 1-1,2 мм.

Отмечу следующий ряд особенностей сварки полуавтоматом:

Плюсовой контакт подсоединяется к держаку, минусовой – к детали.
При толщине изделия меньше 1 мм нужно применять метод точечной сварки.
Если напряжение сети не достигает 220 В, требуется применять расходник, меньший в диаметре на 0,2 мм, чем необходимо.

Применение безгазового метода потребует использования специальной порошковой проволоки. При этом «+» подводится к заготовке.

Плюсы способа – аккуратность шва, лояльность в настройках. Недостатки – громоздкость оборудования, включая баллоны, и невозможность работать при сквозняках и ветре.

Инвертором я, как и большинство опытных сварщиков, всегда предпочитаю варить оцинковку толщиной не более 2 мм – при этом и электроды подбираю, соответствующего небольшого диаметра. При этом выделю следующий ряд особенностей данного вида сварки:

Применяю электроды диаметром не более 2 мм.
Значение тока выставляю в соответствии с коэффициентом плавления расходника.
Чтобы не прожечь заготовку, электрод удерживаю под углом порядка 35-550.
Подключаю схему по принципу обратной полярности – «-» идет на деталь, а «+» на электрод.

Среди положительных моментов инверторной сварки я бы выделил точность и аккуратность шва, а среди минусов – дороговизну метода, так как и сам аппарат и расходники стоят недешево.

Технология точечной сварки позволяет приварить лист оцинковки к оцинкованному или иного типа металла в случаях, когда к эстетике шва предъявляются высокие требования. Например, такой подход применяется в автомобилестроительной отрасли. Главный плюс метода – эстетичность и высокая прочность места стыка, минус – большой расход присадки и затрат электроэнергии.

На заметку! Непосредственно перед началом работ края изделий в месте формирования сварного шва должны быть очищены от поверхностного цинкового слоя. Для этого используется 3 метода: механический – абразивными средствами, химический – растворением кислотой или щелочью и термический – обжигом пламенем.

Правила выбора электродов

Начинающему сварщику чтобы знать, какими электродами варить оцинковку, рекомендую для начала определить тип стального сплава под покрытием. По данному признаку расходники разделяются на 2 группы:

Рутиловые. К ним относятся марки – МР-3, АНО-4 и ОЗС-4. Применяйте их к стальным сплавам с низким включением углерода в состав. Основные характеристики – быстрый розжиг, минимальное разбрызгивание, стабильность, прочность и плотность шва.
Сильноосновные. Это электроды марок – УОНИ-13/45, ДСК-50 и УОНИ-13/55. Рекомендую применять их к высокоуглеродистым и низколегированным сплавам.

Рассмотренные выше расходники предназначены для ручной дуговой сварки. Если же вы решили применить полуавтомат, то вместо электродов для сваривания изделий из оцинковки должна использоваться специальная проволока-присадка следующей маркировки:

CuSi3. Содержание меди приближается к 100%. Образует легко обрабатываемый шов, но при этом минимальной прочности. Из-за наличия в составе кремния во время сварки требуется соблюдать осторожность – расплав отличается текучестью.

CuSi2Mn. В противовес выше приведенному варианту данный вид присадки формирует соединение максимальной прочности. Недостаток – существенное усложнение последующей обработки.
Autrod 19.30. Состав на базе серы, марганца и кремния. Позволяет создать шов с показателем прочности выше среднего.
CuAl8. Материал предназначен для сплавов, покрытых алюминием или цинком.

Видео-пример использования различных технологий сварки оцинковки:

Рекомендация! Если вы применяете для сварки труб, листов и других изделий из оцинкованной стали полуавтомат, и еще не научились толком выставлять характеристики в соответствии с диаметром электрода и толщиной материала, то советую воспользоваться функцией «Synergic». Оборудование само подберет оптимальный режим в соответствии с заводскими наборами настроек.

Полезные советы

В завершении приведу несколько полезных советов:

По завершении работы шву и местам, зачищенным от цинкового наслоения, необходимо восстановить, используя для этого специальные химсредства.
В особо ответственных местах конструкции силу тока необходимо повысить минимум до 15 А, а скорость понизить – чтобы образовался плотный сварной шов, выдерживающий динамические нагрузки.
Варка на короткой дуге дает возможность лучше контролировать соединение. Также это способствует меньшему разбрызгиванию и сохранению покрытия от прожига.

Совет! После сварки я всегда снимаю шлак постукивающими движениями и осматриваю шов сверху. Малейший дефект обнаруживается при этом сразу.

Видео-обзор сварки оцинкованной трубы:

Наличие цинка на поверхности стали создает некоторые трудности при попытке ее сваривания – ухудшение качества шва, выделение ядовитых паров, разрушение покрытия. Решить проблему можно, применив электроды со специальным покрытием или проволоку в инертном газе. При этом используется 3 варианта:

Каждый из них имеет свои особенности и сферу применения. Для ручной дуговой сварки оцинковки применяются электроды с рутиловым и сильноосновным покрытием, а для полуавтомата – проволока с содержанием меди, кремния, марганца.

Напишите в комментариях, как думаете – можно ли варить оцинковку простым электродом ручной дуговой сваркой?

Читайте также: