Стыковка труб
Чтобы исключить смещение заготовок относительно друг друга катушки укладываются на уголке или швеллере. В идеале несовпадение должно равняться нулю, так как даже расхождение в 1 мм, разрешенное правилами, приводит к непровару. Зазор, в зависимости от толщины стенок, устанавливается в пределах 2 — 3 мм. В повседневной практике для этого между торцами труб вставляют электрод подходящего диаметра. При толщине стенок от 10 мм величина зазора выставляется 3 мм. При стыковке также нужно учитывать погрешность, которая возникает при прихватке из-за нагрева металла в ее точках. Возникающие термические напряжения стягивают трубы, поэтому зазор увеличивают на несколько десятых долей миллиметра.
Правильная подготовка и стыковка труб
Особенности сварки профильных труб
Профильная труба представляет собой особую разновидность металлопроката, изготавливаемую из углеродистой или нержавеющей стали путем литья стальной трубы с круглым сечением и ее последующей формовки.
Сечение материала может меняться в пределах от 10х10 и до 500х400 мм, что позволяет подобрать актуальный вариант с учетом конкретной нагрузки на металлоконструкцию. Толщина стеночек тубы в зависимости от параметров ее сечения меняется в диапазоне 1-22 мм.
Трубный прокат ‒ это особенный вид строительного металлопроката, который актуален для возведения легких металлических конструкций.
Чертеж профильной трубы.
Основные достоинства материала:
- низкий вес, что позволяет снизить трудозатраты при монтаже металлической конструкции;
- широкое разнообразие размеров;
- стандартные размеры по типу труб, что облегчает их торцовую стыковку при сварке;
- равномерная толщина стеночек, ровная гладкая поверхность профильного проката снаружи и внутри.
Сваривание специальным оборудованием и электродом является наиболее популярным на отечественном рынке видом термообработки металлопроката.
Возможные ошибки и дефекты сварного шва
- Ток большой величины при варке корня ведет к образованию вместо технологического окна отверстия, через которое металл будет капать вниз. Обеспечивайте ток такой силы, чтобы металл успевал остыть буквально сразу за движением электрода.
- Если технологического окна не видно, скорее всего, сила тока слишком мала, и ее увеличивают.
- Маленькое притупление приводит к увеличению технологического окна и к провисанию металла внутрь трубы.
- Зазор более 2 мм гарантирует появление пор в шве – работа будет неудовлетворительной.
- При сварке электродом нельзя делать скачковые движения более 5 мм в длину.
Материальное обеспечение газовой сварки
Необходимые для сварки труб материалы:
- кислород – среда, в которой при достаточной температуре горит газовая смесь; качество используемого материла обеспечивает долгое горение и достижение необходимой температуры;
- ацетилен – также хорошо горящий газ, применяется не менее часто;
- другие горючие газы (пары керосина, пропан, метан и др.) – используются относительно редко, однако вполне допустимы при условии, что температура горения в два раза превышает температуру плавления металлического прутка;
- проволока для сварки – является присадочным веществом, именно ею заполняется пространство между соединяемыми элементами; при проведении процесса следует подбирать материал проволоки, по свойствам максимально близкий к веществу, из которого изготовлены соединяемые элементы;
- флюс – применяется для предотвращения излишнего окисления материала свариваемых деталей; независимо от формы, в которой представлен флюс – порошок или паста – принцип его действия одинаков: во время разогрева изделий вещество поднимается кверху и создаёт защитный слой, предотвращающий доступ к металлу воздуха.
Описание технологии
При сварке трубопроводов под давлением возможно несколько методик работы:
- заделки отдельных трещин в основном металле или на линии соединения труб;
- доработки некачественно выполненного шва или кольцевой трещины;
- установки вентиля при организации бокового отвода.
Перед началом выполнения сварочных работ необходимо удалить легковоспламеняющиеся предметы. Если убрать мебель невозможно, то следует установить экраны из материала, выдерживающего воздействие раскаленных капель металла.
Устранение свищей
При нарушении технологии сварки или при нерасчетных механических воздействиях возможно образование отверстия (свища). Возникающая течь воды усложняет процедуру ремонта (напор зависит от давления в магистралях). Дальнейшая эксплуатация системы без заделки отверстия приводит к постепенному затапливанию подвального помещения и разрушению линии стыка потоком воды.
Краткий алгоритм заделки вертикальных повреждений:
- Установить аппарат на сухом участке грунта или на подставке.
- Встать напротив поврежденного участка, а затем расположить электрод под прямым углом к поверхности (для предотвращения стока воды по стержню).
- Возбудить дугу и наложить несколько капель металла на верхнюю кромку поврежденного участка.
- Убрать инструмент и нанести несколько ударов молотком по нагретым каплям, заполняя микротрещины.
- Повторить операцию, постепенно спускаясь вниз по трещине.
- Нарастить боковые кромки разлома, добиваясь прекращения фильтрации воды.
- Снизить сварочный ток и нарастить стенку трубы, перемещая инструмент снизу вверх по зигзагообразной траектории.
- Уплотнить материал ударами молотка с одновременным удалением окалины. Зачистить поверхность металлической щеткой и покрыть слоем краски для защиты от коррозии.
Рекомендуем к прочтению Правила проведения сварочных работ
Работа со стыками
Если магистраль расположена к поверхности грунта и имеется возможность перекрытия воды, то для заделки трещины используют методику частичной разделки стыка. После отключения напора и частичного слива жидкости необходимо вырезать технологическое отверстие в верхней части трубы. Через канал откачивают остатки влаги или укладывают в магистраль ветошь. Затем заваривают поврежденный участок электродом, пропущенным через отверстие.
Рекомендуется провести электросварку за несколько проходов, обеспечивая повышенную надежность. Затем сварщик должен убрать посторонние предметы, которые ограничивали поток воды по трубе. На заключительном этапе необходимо проварить шов по ее внешней поверхности и установить крышку, которая закроет технологическое отверстие. Поскольку выполняется несколько швов, то линии должны перекрывать друг друга, а последняя полоса выводится на монолитную поверхность трубы.
Для получения идеального шва необходимо выполнить все технологические условия.
Врезка в водопровод
При сварке водопроводных труб возможна установка отвода под углом 90°:
- Совместить патрубок с шаровым краном с боковой поверхностью водопроводной трубы. Перед сопряжением необходимо обрезать кромки бокового отвода для плотного контакта между магистралями.
- Зачистить поверхность соединяемых деталей от ржавчины или следов старой краски. При наличии теплоизоляционного покрытия необходимо аккуратно срезать защитный слой.
- Аккуратно проварить стык, не допуская прожога боковой стенки трубы.
- Открыть кран и просверлить отверстие в напорной магистрали. Использовать электрический инструмент не рекомендуется из-за риска попадания воды и поражения мастера током.
- После начала течи жидкости быстро вынуть сверло и перекрыть поток вентилем.
- Смонтировать боковой отвод до требуемой точки, а затем открыть кран.
- Убедиться в отсутствии течи воды, при необходимости дополнительно заварить стыки.
- Покрыть поверхности теплоизоляционным материалом или слоем краски для защиты от воздействия внешних факторов.
Сварка полимерных труб
Конструкционные полимеры, используемые в производстве труб, относятся к разряду термопластичных пластиков. Поэтому в процессе монтажа таких трубопроводов используется диффузионная сварка газовых труб под давлением – торцы труб нагревают и сдавливают, формируя соединение материала труб на уровне молекулярной решетки (полимерных цепочек).
Термомеханическая сварка полиэтиленовых газовых труб — это самая простая технология, освоить которую может любой сварщик. С помощью этой технологии соединяют термопластичные полимеры, используя для стыковки особые аппараты. В итоге получается высококачественный и высокопрочный шов, способный выдержать внутреннее давление до 4,5 МПа (около 40 атмосфер).
MIG/MAG сварка
MIG/MAG сварка — это метод, суть которого заключается в применении защитного газа и сварочной проволоки. Такая технология может быть ручной (когда сварщик сам подает проволоку в сварочную ванну), полуавтоматической (когда подача проволоки механизирована, но сварщик все равно контролируется скорость подачи) и автоматической (когда проволока подается в автоматическом режиме на заданной скорости).
Самый простой и недорогой вариант — сварка с применением защитного газа и ручной подачей проволоки. Вам не нужно иметь дорогое оборудование с полуавтоматической или автоматической подачей проволоки. Но здесь нужно иметь опыт, поскольку подавать проволоку вручную непросто.
Автоматическая сварка всем хороша. Она сама подает проволоку, а вам остается только вести дугу. Вот только оборудование для автоматической сварки стоит дорого, и вряд ли захотите приобретать аппарат за 500$ для починки газовой трубы на кухне.
Поэтому рекомендуем вам остановиться на покупке полуавтомата. Это универсальный аппарат. Он с одной стороны помогает вам подавать проволоку, так что новичкам будет легче. А с другой стороны стоит не так уж дорого, при этом позволяет добиться хорошего качества шва. С помощью полуавтомата вы сможете сварить трубы, изготовленные из низколегированной или высоколегированной стали.
Здесь шов будет формировать не только за счет расплавленного металла, но и за счет проволоки. Так что качество соединения будет хорошим, если вы умеете обращаться с полуавтоматом. Не забывайте, что нужно настроить подачу защитного газа из баллона. Для этого можно использовать редуктор. И следите за расходом защитного газа при сварке, он не должен быть слишком большим. Например, при сварке тонкостенной трубы с применением углекислого газа может уйти до 15 литров, и это нормальный показатель.
Полезные советы и возможные ошибки
Чтобы правильно варить трубы отопления не следует пренебрегать рекомендациями специалистов:
- сварку труднодоступных мест удобней проводить согнутым электродом, используя зеркальце для контроля;
- при смене электродов шов продолжается с накрытием в 1,5 см уже наложенного;
- качество сварного соединения улучшится, если верхний шов выполнять в обратную сторону от нижнего, заканчивая его в другом месте;
- прямая полярность при сварке постоянным током обеспечивает лучший прогрев металла, чем обратная.
Причиной появления дефектов часто становится невнимательность новичков и самоуверенность опытных сварщиков. Например, даже незначительное отклонение шва в сторону приводит к нарушению герметичности соединения. Изменение длины дуги во время сварки заканчивается образованием пустот и непроваров
Новички не замечают этих нюансов, а опытные считают, что на такие мелочи не стоит обращать внимание. По независящим от сварщика причинам дефекты образуются из-за некачественного оборудования и материала труб
Схемы сварных стыков
Сварочные схемы газопровода являются частью рабочей документации на проведение такого рода работ. Выполняются они не в масштабе, а в виде эскизов.
Схема сварных стыков газопровода содержит обозначения стыков, как поворотных, так и неповоротных. Легче выполняются поворотные стыки, поскольку их можно осуществлять в любом удобном для сварщика положении. Также у них более низкая вероятность появления дефектов.
На схеме указывают номер каждого стыка. Указываются сведения, каким видом контроля после сварки он должен быть подвергнут. Сообщаются сведения об объекте, в частности класс или группа трубопровода.
Сводная таблица содержит все необходимые сведения о сварных соединениях: количество стыков труб, их параметры, каким способам неразрушающего контроля они должны быть подвергнуты.
Схема сварных стыков газопровода — образец:
Схема также может выполняться в аксонометрии. В ней должны иметься подписи руководителя и исполнителей. Схема, по сути, является руководством для правильного осуществления сварки газовых труб, в том числе планирование этого процесса и осуществления контроля после него.
Как заварить трубу с водой электросваркой
27.03.2019
Возникают ситуации, когда дефект на трубопроводе приходится устранять при подаче воды. Чаще свищи возникают на сварных трубах, устранить их можно, сварив водопроводную трубу электросваркой с использованием наплавочных электродов. Хотя сварка будет непрочной, серьезную аварию, утечку воды удастся предотвратить.
Перед проведением сварки магистральное давление понижают до возможных пределов. Для выполнения работ требуется опыт. Новичку с такой сваркой не справиться. Особенно сложно заваривать чугунные стояки. У чугуна большая текучесть, при нагреве происходят структурные изменения в металле, ухудшающие эксплуатационные характеристики.
Сварка водопроводных труб под давлением электросваркой
Почему возникает необходимость сварки трубы с водой
Варить трубы с водой приходится в следующих ситуациях:
- когда после ввода системы в эксплуатацию обнаруживаются непровары стыков;
- иногда при монтаже сварных труб в магистрали оказывается дефектная;
- когда нельзя оставить без воды большой район;
- нет возможности слить воду или это экономически нецелесообразно;
- нужно срочно врезать запорную арматуру или узел учета;
- из-за уклона вода остается в трубе после слива системы.
Это не все ситуации, при которых нужна сварка трубопроводов с водой.
Какие могут возникнуть сложности
Во время ремонтной сварки водопроводных труб электросваркой качество у шва от контакта с водой будет невысокое. Такая заделка дефектов – временная мера. Она не предусмотрена ГОСТом. При повышении давления воды, опрессовке системы шов, образуемый при сварке, способен треснуть. За такую работу берутся не все сварщики. Наплавка металла в зоне повреждения нередко приводит к множественным свищам вокруг зоны наплава, потому что при сварке активизируется процесс окисления от контакта с водой. Вместо одного свища образуется множество.
Сварка трубопровода, в котором вода, технологически сложная работа еще по ряду причин:
- Из-за образующегося от воды пара во время сварки приходится периодически протирать маску, рабочая зона плохо просматривается.
- Вода постоянно остужает рабочую зону сварки, не дает металлу проникнуть на большую глубину. Сразу происходит схватывание, начинается кристаллизация.
- При протечке трубопроводов, расположенных под потолком, от воды намокает спецодежда. Это чревато пробоем тока. Рука дергается, происходит залипание электрода.
Как заварить трубу с водой
При сварке труб под давлением, заделке свищей чаще применяют обычную сварку инвертором.
Свищи, протечки воды возникают из-за неправильного выбора режима, ударов или коррозионных разрушений. Их устраняют при хорошей освещенности – повреждение должно быть видно со всех сторон. При вертикальном или горизонтальном шве электрод держат перпендикулярно трубе, чтобы вода по нему не стекала. Дефект заплавляется сверху вниз:
- в верхней точке наносится несколько капель расплава, после прекращения дуги по рабочей зоне пару раз ударяют молотком, чтобы металл глубже проникал в дефект;
- такую же процедуру проводят, опускаясь до самого низа;
- когда вода перестанет течь, исчезнет пар, укрепляют стенку вокруг свища, поднимаясь снизу вверх, наносят полумесяцы. Создают дополнительные валики, разбивают их молотком.
Работать надо на малом токе, чтобы не допустить прожогов на поврежденной коррозией стенке.
Ремонт стыков
Бывают ситуации, когда нужно заново проварить весь стык. Сначала варят нижнюю часть стыка, его проваривают через вырезанное в верхней части трубы окно. Его делают любой геометрии: круглым, квадратным, прямоугольным
Это роли не играет, важно обеспечить доступ к стыку
Воду перекрывают, забивая проход тряпками, их вставляют с двух сторон, чтобы максимально подсушить рабочую зону. Шов делается небольшими фрагментами, по три сантиметра, в две проходки. Вторая делается в противоположную сторону. Когда окалина сбита, тряпку убирают, вода снова будет поступать в трубу. Приступают к боковым частям.
Финальная часть работы – заваривание окна, его закрывают приготовленной заплатой, шов проводят вкруговую. Стенки толще 6 мм проваривают дважды в разных направлениях.
Грамотное выполнение работы
Технология сварки трубопроводов, произведенная в соответствии с основными положениями, обеспечивает долгосрочную работу всей системы
Для этого важно соблюсти уклоны для естественного движения теплоносителя. Так, не придется переделывать работу дважды
Стоит и сохранить достаточное расстояние от стен и между трубами, чтобы сварщику было удобно качественно обварить стыки. Для более надежной проплавки оставляется зазор между сторонами в 1-2 мм, куда затекает расплавленный металл.
Особенности сварки труб
Ручная дуговая варка трубопроводов значительно отличается от работы с плоскими деталями. Тоже самое касается и других видов, которые применяются для водо- или газопроводов (аргонная, газовая). Далее представлены самые основные аспекты сварки труб ручной дуговой сваркой:
- Режимы настройки аппарата:
- сварочный ток рассчитывается следующим образом: диаметр электрода нужно умножить на 35. Это и будет оптимальная сила. Например, при работе с проводником в 3 мм, сила тока будет (3х35) 105А. конечно, эта цифра условная, но в среднем так и получается. При сварке труб малого диаметра и толщины не более 4мм, больше 150Атне потребуется;
- чтобы удержать дугу, необходимо четко соблюдать расстояние между проводником и металлам. Его рассчитывают исходя из диаметра электрода +1. Например, при электроде в 4 мм, расстоянием для дуги будет 5мм.
- Сварка труб малого диаметра (до 10 см):
- изначально стыки собираются вручную и прихватываются точечным методом (достаточно двух точке, располагающихся друг напротив друга);
- при стыковке деталей толщиной 4 мм и более варят в два слоя – сначала корневым швом, а потом валиком;
- горизонтальный шов при сварке труб малого диаметра каждый валик укладывается в противоположном направлении. Например, первый – справа налево, второй – слева направо, третий – справа налево и так далее;
- детали, толщиной от 3 до 8 сантиметров нужно сваривать небольшими участками, для получения более качественного соединения.
- Поворотные стыки и сварка труб большого диаметра:
- скорость поворота изделия должна равняться скорости ведения проводника (она устанавливается, отталкиваясь от толщины изделия (более толстые свариваются немного дольше);
- самое выгодное положение сварочной ванны – 30 градусов от верхней точки;
- при сваривании на участках, где есть возможность повернуть изделие на 180 градусов, работа производится в три этапа. Первый — в два приема сваривают две верхние четверти диаметра трубы в направлении навстречу друг другу в один или два слоя. Второй – повернуть изделие и проварить оставшийся стык. Третий – опять поворачивают на 180 градусов и доваривают шов до конца.
- Неповоротные стыки варить намного сложнее, поэтому для сварки труб ручной дуговой сваркой существует определенная технология:
- вертикальные стыки варятся в два этапа. Периметр стыка условно делится вертикальной прямой линией на два участка. Они оба в итоге три положения: потолочное, горизонтальное и нижнее. Потолочным называется участок, занимающий примерно 20 градусов от самой нижней точки детали. Нижним – 20 градусов от верхней точки изделия. Между этими положениями находится горизонтальное положение. Работу необходимо начинать с потолочного положения и вести электрод в нижнему. Каждый участок обрабатывается короткими дугами, которые рассчитываются так: D(эл)/2.
- горизонтальные стыки скрепляются углом назад. По отношению к оси электрод должен располагаться 80 градусов. Работа производится на средней дуге и для сварки труб малого диаметра и большого.
Соблюдая эти правила при сварке водопроводных труб электросваркой получится ровный и красивый шов, а главное герметичный, прочный и долговечный.
В завершении важно отметить, что дуговая сварка труб широко используется для работы с разными типами проводов. Мы рассмотрели, как правильно варить, находящиеся в разных положениях детали
В этом и заключается особенность обработки данных элементов, так как они соединяются разными типами швов, в разных положениях.
Новичкам, которые уже набили руку к разным видам соединения, не сложно будет адаптироваться к сварке труб ручной дуговой сваркой. И не стоит забывать, что половина успеха зависит от качества зачистки труб под сварку.
Технология сварки трубопроводов отлично показана в следующем видео:
https://youtube.com/watch?v=fV1uAGTmCMA
Источник
Выбор электродов
Перед тем как варить трубы отопления электросваркой или использовать сварочный аппарат для возведения каркасных строений, необходимо выбрать электроды. От них, на мой взгляд, во многом будет зависеть, понравится ли вам результат вашей работы или вы постараетесь как можно быстрее продать сварочный аппарат и не вспоминать о нем больше.
Сварочные электроды – основной расходный элемент при выполнении сваривания.
Электрод, если кто не знает, это тонкий стальной стерженек, на который нанесено специальное покрытие. Оно не только защищает металл от коррозии, как думают некоторые, но и принимает непосредственное участие в процессе создания сварочного шва, дополнительно обеспечивая устойчивую дугу.
Существует несколько критериев классификации электродов, но я выделю два наиболее, с моей точки зрения, важных: тип сердцевины и вид покрытия.
Электроды с расплавляемой серединой.
По первому параметру электроды можно разделить на два вида:
- С плавящейся сердцевиной. Для ее изготовления используется сварочная проволока. Толщина бывает разной и зависит от вида предстоящих работ.
- С неплавящейся сердцевиной. Материалом для изготовления таких изделий служит вольфрам, электротехнический уголь или графит.
Электроды с вольфрамовой серединой используются для выполнения специальных сварочных работ.
Теперь по поводу защитного покрытия. Здесь все намного сложнее и все встречавшиеся мне электроды я классифицировал на группы, которые занес в таблицу. Думаю, так пользоваться информацией вам будет удобнее.
| Оболочка | Марка | Описание |
| Целлюлозная | С | С их помощью выполняется электросварка труб большого диаметра. В большинстве случаев используются для прокладки магистральных трубо- и газопроводов. |
| Рутилово-кислотная | RA | Хорошо подходят для сварки труб отопления и водоснабжения. Благодаря особой структуре оболочки на сварочном шве образуется лишь небольшой слой шлаков, которые легко удаляются легким постукиванием по детали. |
| Рутиловая | RR | Эти электроды легко поджигаются при работе, образуют хорошо удаляемый шлак и позволяют создавать привлекательно выглядящие, аккуратные швы. Чаще их используют для создания угловых соединений и наваривания второго и третьего слоя. |
| Рутилово-целлюлозная | RC | Подходят для сваривания деталей в любых плоскостях. Они чаще всего используются для образования вертикального шва при сваривании сверху вниз. |
| Основная | B | Универсальные электроды для сваривания труб, позволяющие создавать соединения с отличной вязкостью и минимальной возможностью растрескивания. Ими можно сваривать трубы с толстыми стенками, а также сваривать детали, которые предполагается использовать при отрицательной температуре воздуха. |
Перед тем как варить трубу электросваркой, не поленитесь поспрашивать у знакомых-сварщиков или сантехников, электродами какой марки они предпочитают выполнять сваривание металлических труб. Мне здесь конкретный советь дать трудно, поскольку в каждом городе существуют свои производители электродов для сваривания.
Перед покупкой электродов уточните у специалистов, какую марку и в каком магазине лучше приобретать.
Кроме того, узнайте, где именно они покупают электроды, чтобы избежать подделок и не приобрести некачественную продукцию. Потому что от качества именно этих расходных материалов во многом зависит качество и герметичность будущих швов.
Но сразу хочу предупредить. Мне еще никогда не встречались хорошие и, одновременно, дешевые электроды. Цена на качественны расходники будет достаточно высокой. Но оно того стоит.
Общая информация
Начнем с выбора технологии сварки. Для сварки газопроводных труб чаще всего применяется аргонодуговая сварка, MIG/MAG сварка и газовая сварка. Есть еще и другие технологии, но в этой статье мы говорим именно о домашней сварке. А перечисленные выше технологии как раз позволяют сварить газовые трубы в квартире.
Не существует одного лучшего метода сварки газовых труб. Все методы имеют свои достоинства и недостатки. Так что мы не будем утверждать и советовать, какую технологию сварки выбрать. Вы также должны учитывать, какой толщины ваши трубы, какой тип стали применялся при ее изготовлении, насколько затруднен доступ к трубе. Исходя из этого и нужно выбирать технологию сварки.
Перед сваркой трубы нужно подготовить. Очистить их от загрязнений и ржавчины, а также выполнить разделку кромок, если толщина трубы превышает 5 миллиметров.
Сварка стальных газопроводов или труб из любых других материалов — очень ответственный процесс. Если вы сделаете недостаточно герметичный шов, то велика вероятность утечки бытового газа. А это чревато печальными последствиями. Чтобы этого избежать внимательно изучите методы сварки, о которых мы расскажем далее. Строго соблюдайте технологию и не экономьте на расходниках.
Электродуговая сварка
Электродуговую сварку применяют, если объем предстоящих работ является небольшим. Перед началом сварки необходима подготовка кромок труб. Для этого удобно применять болгарку, а оставшиеся заусенцы убирать напильником. Затем места стыков очищают и обезжиривают.
Перед началом прокладки основного шва, трубы фиксируют с помощью поперечных прихваток. Количество проходов находится в зависимости от толщины стенок труб:
- трехмиллиметровые стенки сваривают за один проход;
- стенки до шести миллиметров — за два прохода;
- свыше шести миллиметров — за три прохода и более.
Если доступ к месту работы затруднен, то работу выполняют отдельными фрагментами.
