Сварка труб электросваркой — технология, советы

Содержание

Как варить трубы электросваркой правильно – пошаговое руководство

В процессе ведения домашнего хозяйства нередки случаи, когда требуется соорудить какую-либо конструкцию из обычных труб или профиля. Зачастую для этих целей применяются легкие и удобные в монтаже пластиковые трубы, а также стальные изделия с резьбовыми креплениями. Однако в данной статье мы рассмотрим, как правильно сварить трубу для отопления или других необходимых систем в вашем доме, ведь упомянутые выше варианты не всегда приемлемы и целесообразны.



Подбор электродов

Первое, что вам понадобится для выполнения сварочных работ с трубами отопления или другими сооружениями, это электроды. От качества этого расходного материала будет зависеть не только надежность полученных сварных швов и герметичность системы, но и процесс выполнения работ.

Под электродом понимают тонкий стальной стержень со специальным покрытием, которое позволяет обеспечить устойчивую дугу в процессе электросварки труб, и задействовано в формировании сварного шва, а также предотвращает окисление металла.

Классификация электродов предполагает разделение по типу сердцевины и разновидности внешнего покрытия.

По типу сердцевины бывают такие электроды:

  1. С неплавящейся серединкой. Материалом для такой продукции служит графит, электротехнический уголь или вольфрам.
  2. С плавящейся серединкой. В данном случае в качестве сердечника служит проволока, толщина которой зависит от типа сварочных работ.

Что касается внешней оболочки, то множество электродов, которые встречаются на рынке, стоит разделить на несколько групп.

Итак, покрытие может быть:

  • Целлюлозное (марка С). Эти изделия применяются главным образом для выполнения сварочных работ с трубами крупных сечений. Например, для монтажа магистралей для транспортировки газа или воды.
  • Рутилово-кислотное (RA). Такие электроды оптимальны для сварки металлических труб отопления или водопровода. В данном случае сварочный шов покрывается небольшим слоем шлака, который легко удаляется постукиванием.
  • Рутиловое (RR). Данный тип электродов дает возможность получить очень аккуратные сварочные швы, а образующийся в процессе работы шлак очень просто удаляется. Преимущественно такие электроды используются в местах угловых соединений или при наваривании второго или третьего слоя.
  • Рутилово-целлюлозное (RC). Подобными электродами можно выполнять сварочные работы абсолютно в любой плоскости. В частности, они очень активно применяются для создания длинного вертикального шва.
  • Основное (B). Такие изделия можно назвать универсальными, ведь они подходят для сваривания толстостенных труб, деталей, эксплуатация которых будет производиться при отрицательных температурах. При этом образуется пластичный качественный шов, который не трескается и не деформируется со временем.



Что нужно, для того чтобы сварить металл?

Электросварка получила очень широкий уровень применения. Ее популярность обусловлена высокой прочностью получаемого соединения, возможностью использования в домашних условиях, соединения можно выполнить не только автоматическим прибором, но и ручным.

Что такое электрод?

Внешне он принимает вид небольшого стержня из металла, толщина которого равняется примерно 2-5 мм, он создается из сварочной проволоки. Поверх металла, как правило, наносится сварочная смазка, ее слой может быть тонким или толстым. Первый составляет примерно 1-2% от всей массы стержня. Если же слой толстый процент его веса от всего стержня равняется примерно 20-30%.

Целью смазки является создание шлака – это неметаллический сплав, вес которого должен быть меньше исходный металл. Во время выполнения процесса сварки этот слой поднимается вверх в сварочной ванне, образуя защитное покрытие. Его основной задачей является создать барьер для газов, находящихся в воздухе (кислорода и азота). Их воздействие может негативно повлиять на финальные характеристики шва.

Важно знать: после окончания всех работ и полного остывания шва, слой из шлака необходимо удалить, иначе он негативно повлияет на срок службы шва и на его внешний вид, благо слой удаляется достаточно легко.

Электроды выпускаются в нескольких разновидностях, каждая из которых создана для выполнения той, или иной задачи. Говоря простым языком, один электрод лучше справится с соединением одного типа металла, чем другой. Виды покрытия электродов:

Сварочные материалы для ручной дуговой сварки

  • Рутиловое покрытие. Электроды данного типа достаточно легко поджигаются, даже несколько раз подряд. Большая хрупкость шлакового слоя, позволяет выполнять сварочные швы эстетичного вида.
  • Целлюлозное покрытие. С помощью этих электродов выполняется сваривания больших труб. Стержни с данным покрытием позволяет создавать как кольцевые, так и вертикальные швы.
  • Рутилово-кислотный слой. Данный электроды известны своей экономичностью, их расход при сварке очень мал. Шлаковый слой обладает повышенной хрупкостью.
  • Рутилово-целлюлозное покрытие позволяет сваривать швы в любых направлениях, даже в направлении сверху. Стоит отметить, что оно считается самым сложным.
  • Основное покрытие. Использовать электроды данного типа рекомендуется при сварке толстого металла. Данный вид позволяет повысить вязкость шва, которая будет положительно сказываться на его физических характеристиках. Данные электроды советуют применять при сварке трубопровода, рабочая деятельность которого будет выполняться при отрицательных температурах.

Выбор электродов следует осуществлять исходя их материала труб. Например, если требуется соединить трубы из стали с повышенным содержанием углерода, необходимо использовать исключительно основные или рутиловые электроды.

Если же соединение будет выполняться на оцинкованном материале, нужно использовать специализированные электроды, так как обычные не смогут обеспечить высокую прочность.

Поэтому для сварки оцинкованного металла используется специальная технология сварки.

Также исключением является чугун. Для его сварки также используются специализированные электроды и особый тип сварки. Основным компонентом для электродов должны являться медь и железо, также возможно добавление в их состав никеля и его сплавов.

Разновидности сварных швов и соединений труб

Способов, как варить трубы электросваркой, может быть несколько:

  • размещая детали встык – в данном случае отрезки трубы находятся точно напротив друг друга;
  • соединение в тавр – эта технология сварки труб подразумевает, что два куска трубы размещены перпендикулярно, в форме буквы «Т»;
  • скрепление внахлест – в таком варианте один из кусков трубы развальцовывается, чтобы его можно было надеть на другой;
  • угловое соединение – то есть, две детали размещены под углом 45° или 90°.

Предварительные работы с деталями

Перед тем как сварить круглую трубу, ее нужно подготовить к работе, то есть провести предварительную обработку стыков и уточнить все тонкости. Для этого сначала проводится диагностика труб на соответствие ряду технических характеристик, предъявляемых к монтируемой системе, в частности, водопроводу (прочитайте: «Какая сварка водопроводных труб лучше – виды и особенности сварки»).

Согласно инструкции должны быть соблюдены такие условия:

  • Геометрические размеры.
  • Наличие сертификата качества, в частности, если это трубопровод для питьевой воды.
  • Идеально круглая форма труб – никакие дефекты торцов в виде приплюснутого или овального сечения не допускаются.
  • Одинаковая толщина стенок труб по всей их протяженности.
  • Химический состав изделий должен соответствовать ГОСТам РФ для тех или иных систем. Данная информация выясняется из технической документации или лабораторными исследованиями.

Далее можно приступать, собственно, к подготовке труб к стыковке и сварке.

Процесс подготовки включает такие стадии:

  • проверяют ровность среза на торце трубы – он должен быть равен 90º;
  • торец и участок в 10 мм от него нужно тщательно зачистить до появления металлического блеска;
  • все следы масел, ржавчины, красок следует удалить и обезжирить поверхность на торце трубы.

Последнее, о чем нужно позаботиться – правильная конфигурация торца. Угол раскрытия кромки должен составлять 65º, а показатель притупления – 2 мм. Дополнительная обработка позволит добиться требуемых параметров.

Такую работу можно выполнить фаскоснимателем, торцевателем или шлифовальной машиной. Профессионалы, работающие с трубами больших диаметров, пользуются фрезерными станками или газовыми и плазменными резаками.

Изготовление разъемных соединений

Для изготовления разъемных соединений потребуется приварить заготовку к фланцу. Работа ведется в нижнем положении. Лучшим вариантом является полуавтоматическая электродуговая сварка. Сварка фланцев может выполняться неповоротным швом, при этом может применяться операционный способ.


Стыковка стальной трубы производится под углом 90° к плоскости фланца, таким образом, упрощается работа по сборке разъемных соединений. Операция приваривания детали к фланцу выполняется аналогично операции по соединению труб.

Работа с поворотными и неповоротными стыками

Техника, как сварить трубы разного диаметра с поворотными и неповоротными стыками требует отдельного упоминания.

Среди правил выполнения таких работ можно привести следующие:

  1. Поворотные стыки будет удобно выполнять во вращателе. Желательно, чтобы скорость выполнения работы и вращения механизма была одинаковой.
  2. Место контакта металла с дугой (сварочная ванна) должна располагаться на 30º ниже верхней точки трубы, установленной во вращатель, с противоположной направлению вращения стороны.
  3. Такую работу можно выполнять и вручную. Для этого трубу каждый раз проворачивают на 60-110º, чтобы с ней было удобно работать.

Однако наиболее сложной будет работа при развороте трубы на 180º.

как сварить круглую трубу

В таком случае сварку лучше разделить на 3 стадии:

  • В первую очередь приваривают в 1-2 слоя 2/4 сечения трубы по внешнему радиусу сгиба.
  • Далее трубу разворачивают и доваривают оставшуюся часть шва, выполнив сразу все слои.
  • В конце труба еще раз проворачивается, и на внешней части сгиба добавляют оставшиеся слои шва.
Читайте также:  Визуально-измерительный контроль сварных соединений: необходимые инструменты, порядок проведения

Сваривание неповоротных стыков выполняется в две стадии.

Методика работы такова:

  1. Трубу нужно визуально разделить на два отрезка. Шов в данном случае получится одновременно и горизонтальным, и вертикальным, и потолочным.
  2. Сваривание начинают с нижней точки окружности, плавно перемещая электрод к верхней точке. Таким же образом проводят работу с противоположной стороны.
  3. При этом дуга делается короткой, по длине равной ½ толщины сердечника электрода.
  4. Высота валкового шва может достигать 2-4 мм, все зависит от толщины стенки трубы.

Заключительным этапом сварочных работ является контроль качества соединений.

Технология для трубопроводов из сталей повышенной прочности

Соединение высоколегированных сталей с ванадием и вольфрамом электродуговой сваркой требует тугоплавких электродов. Для корневого шва подойдут с целлюлозным покрытием марки ВСЦ-4а. остальные слои специалисты рекомендуют варить УОНИ-13/55 с основным покрытием.

Перед соединением металлический стык следует хорошо прогреть. Теплопроводность высокопрочных металлов низкая и при сварке образуется переходная зона из крупнозернистого металла.

Общие сведения

Принцип работы

Дуговая сварка в своем большинстве используется для создания трубопровода, в котором толщина стенок труб от 3 мм и номинальным сечением от 80 мм.

Температура плавления иногда достигает 3500 градусов по Цельсию. Для достижения качественного соединения приходится заполнять стык расплавленным металлом и вдоль и поперек. Количество слоев напрямую связано с толщиной стенок изделия.

Какого качества будет выполнено соединение, влияет не только сварочный аппарат, в первую очередь это зависит от правильного выбора и подготовки электродов.

С целлюлозной пленкой – для труб с большим сечением

  • Рутиловое покрытие – для угловых и коротких прихватывающих швов
  • Целлюлозно – рутиловый – для сложной сварки.
  • Так же для осуществления дуговой сварки труб понадобится трансформатор – выпрямитель или инвертор, для создания постоянного тока.

    Хорошо если сварочный агрегат оснащен несколькими режимами работы(с разного вида электродами)

Нюансы дуговой сварки

  • Аппарат следует включать, только тогда, когда электрод коснулся изделия
  • Важно следить за размером образующейся электрической дуги.
  • Сварка производится плавными движениями, что гарантирует равномерное заполнение шва расплавленным металлом
  • Плавные движения из стороны в сторону контролируют толщину соединения
  • Изделия с большим сечением и толстыми стенками свариваются с внутренней стороны и внешней.
  • Тонкости электросварки

    Если производится сваривание труб круглой формы, то шов на них должен быть непрерывным. Это значит, что как только работа начата, ее нельзя прерывать, пока не образуется сплошной сварной шов. В случае работы с поворотными и неповоротными стыками сварка труб отопления электросваркой должна выполняться в несколько слоев. Их количество будет зависеть от толщины стенок трубы.

    Зависимость количества слоев от параметров стенки выражается в таких величинах:

    • 2 слоя сварочного шва выполняют на трубах с толщиной стенки до 6 мм;
    • если стенки колеблются в пределах 6-12 мм толщины, потребуется 3 слоя;
    • все прочие изделия, толщина стенок которых еще больше, нуждаются в наложении 4 слоев шва.

    Стоит отметить, что каждый последующий слой сварки можно наносить только после полного остывания предыдущего. Перед нанесением весь образовавшийся шлак необходимо удалить. Читайте также: «Как правильно варить электросваркой трубы – теория и практика от мастера».

    Кроме того, стоит учесть ряд важных особенностей:

    1. Какую полярность и ток нужно применять (постоянный или переменный), будет зависеть от толщины стенки труб, их материала и оболочки электродов. Вся информация должна быть указана в инструкции к электродам.
    2. Толщина электродных стержней влияет на силу тока, необходимую для сварки. Прикинуть этот показатель можно, умножив толщину стержня на 30 или 40. Так вы сможете вычислить силу тока в амперах и выставить ее на сварочном оборудовании.
    3. Скорость выполнения работ не имеет регламентированной величины. Просто нужно следить, чтобы дуга не оставалась в одной точке слишком долго, иначе, кромка прогорит, и все придется начинать сначала.

    Чтобы облегчить себе работу, перед началом сварки газовых труб электросваркой можно выполнить сборку стыков.

    Порядок подготовительных работ

    Сварка труб ручной сваркой потребует от вас ряда подготовительных действий:

    1. Зачистить зону сварочных работ от грязи и масел.
    2. Для качественного сваривания элементы трубопровода необходимо установить «встык» и выровнять друг относительно друга.
    3. Выставить оптимальный режим сварки и установить на сварочный аппарат электроды, отвечающие технологическим требованиям.
    4. Перед началом сварочных работ установите на трубах заземляющие контакты.
    5. Чтобы надёжнее закрепить элементы трубопровода друг с другом, сделайте по окружности несколько прихваток – небольших сварных швов, фиксирующих точное положение свариваемых элементов.

    Подготовка труб под сварку

    Подготовка к сварочным работам

    Перед началом сварочных работ нужно заблаговременно подготовить все необходимое оборудование и инструменты. Вам понадобится:

    • сварка с кабелями и держателем;
    • маска (чаще всего забывается);
    • рукавицы или краги (холщевые, брезентовые, замшевые);
    • щетка по металлу;
    • молоточек для удаления шлака.

    Визуально проверьте сварочные кабеля, не повреждена ли у них изоляция, иначе может произойти короткое замыкание или возникнет большой риск поражения током. Выберите для себя лучший вариант: сварочная маска или сварочный щиток с ручкой, так как каждый из них имеет свои преимущества (новичкам советуется использовать щиток). Рукавицы ни в коем случае не должны быть из легко воспламеняемого материала или синтетики. При попадании брызг они мгновенно плавятся (воспламеняются), тяжело снимаются и могут прикипеть к коже.



    Образование ежиков

    Грат, или еж, это полое образование внутри шва или под слоем брызг. Образование ежиков при сварке трубы относится к сварочным дефектам, которые действуют разрушающе. Просветка рентгеновскими лучами определяет внутренние дефекты, неразрушающий метод контроля. Чаще всего грат образуется при сварке алюминия. Его следует варить переменным током, отрывистым методом, чтобы не было перегрева.

    Чтобы избежать образования ежиков, следует следить за образующимися в ванной газами, они должны успеть выйти наружу. Если происходит остановка, следует вернуться на 20 – 30 мм, очистить поверхность от шлака и продолжить, начиная идти по шву.

    Сократить количество аграта можно тщательной очисткой кромок, особенно на алюминии. Тогда ржавчина и грязь не будут плавиться в ванне, и загрязнять шов.

    Чтобы убрать цвета побежалости без снятия слоя абразивным кругом, можно использовать химический метод. На поверхность трубы наносится травильная паста Inox Gel или Stain Clean. Составы очень ядовитые, следует одевать респиратор и перчатки, наносить кистью.

    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.

    Как подобрать электроды для правильной сварки труб

    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:

    1. С целлюлозным покрытием (марка С). Предназначены для правильной сварки труб большого диаметра, с их помощью монтируют газо- и водомагистрали.
    2. С рутилово-кислотным покрытием (RA). Используются для работы с металлическими трубами отопления или водоотведения. Получаемый сварочный шов покрыт небольшим слоем шлака, удаляемым при постукивании.
    3. 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.
    4. С рутилово-целлюлозным покрытием (RC). Могут использоваться для правильной сварки труб в любых плоскостях, например, при создании длинного вертикального шва.
    5. 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

    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.

    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.

    Процесс стыковки упрощается, если использовать центратор. Он обеспечит точное совмещение осей труб и неизменность их положения во время сварки. Обычно применяют наружный центратор, но лучше выбрать внутренний, так как он исправляет нарушения формы, например, овальность торцов труб.

    Собираем соединения

    Этот процесс следует выполнять в такой последовательности:

    1. Трубы следует зафиксировать в тисках или ином приспособлении, соединив их встык. Далее место соединения с помощью электрода нужно прихватить в 2-3 местах. Если это будут только 2 точки, то сделайте их с противоположных сторон окружности.
    2. В случае, когда точка соединения сделана только одна, окончательное проваривание стыка нужно начинать с противоположной стороны.
    3. Обратите внимание, что толщина электрода для труб с толщиной стенок в пределах 3 мм должна составлять не более 2,5 мм.

    И еще немного полезной информации относительно техники выполнения сварного шва.

    Если вы работаете с трубами, толщина стенок которых превышает 4 мм, то их соединение выполняется двумя швами – корневым, проходящим по всей толщине стали, и валковым, представляющим собой валик 3 мм высотой.

    Выполняя вертикальные швы на трубах сечением 30-80 мм, сваривание производится в два шага – сначала делают шов на ¾ длины, а далее – все остальное.

    Когда вы делаете горизонтальный шов в несколько слоев, в каждый последующий подход электрод должен перемещаться в противоположном направлении.

    Читайте также:  С какой целью проводят стилоскопирование металла шва?

    Конечные (замковые) точки шва, выполняемого в несколько слоев, нужно размещать в разных местах.

    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.

    Сварка неповоротного горизонтального стыка

    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).

    Сварка неповоротного горизонтального стыка

    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.

    Сварка неповоротного стыка трубы

    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.

    Методы ручной дуговой сварки труб

    Существует два основных метода ручной электродуговой сварки труб: поворотный и неповоротный. На практике возможность их применения диктуется техническими особенностями труб, местом их расположения и квалификацией сварщика. Существует и комбинированный метод, но широкого применения он не нашел.

    Сварка с поворотом стыка

    Поворотный метод обеспечивает максимальную прочность и равномерность шва. Добиться этого можно с помощью двух хитростей. Во-первых, старайтесь держать электрод строго под прямым углом к оси трубы, то есть регулируйте интенсивность плавления не наклоном электрода, а длиной дуги. Во-вторых, работайте по трехпроходной технологии. Она предполагает такую последовательность действий:

    1. Условно разделите торец трубы на четыре равных сегмента, можете сделать соответствующие метки, но лучше сварить трубы в этих зонах точечно.
    2. Проварите стык в корневой части сегментов, расположенных друг напротив друга, тонким электродом (3-4 мм) с силой тока 120-150 А.
    3. Поверните трубу на 90° и проварите два оставшихся сегмента с теми же параметрами.
    4. Постепенно поворачивая трубу, проварите ее на всем диаметре. Параметры сварки тоже изменятся – размер электрода составит 5-6 мм, а сила тока – 200-250 А.
    5. Повторите действия, указанные в пункте 4.

    Если конструкция предполагает сваривание труб на одной оси в нескольких участках, выполняйте операции одновременно на всех стыках. Это не только позволит ускорить работу, но и предотвратит любые осевые смещения в процессе сварки.

    Сварка без поворота стыка

    Сварка без поворота целесообразна в том случае, когда ведется на уже смонтированной конструкции, в том числе имеющей труднодоступные места. Технология во многом напоминает поворотную, но есть ряд существенных отличий в длине отдельных швов. Общий алгоритм включает следующие действия:

    1. Тонким электродом (4 мм) проваривается до половины длины стыка.
    2. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части, которые провариваются тонким электродом в разных направлениях.
    3. Половина стыка повторно проваривается толстым электродом (5-6 мм), при этом она не должна повторять в точности расположение самого первого шва, но должна частично перекрывать его (около 30°).
    4. Оставшийся сегмент условно делится на две равные части и проваривается толстым электродом в разных направлениях.

    Третий проход обычно используется лишь при сварке труб с диаметром более 700 мм. Он предполагает нанесение двух равных по длине швов в противоположных направлениях, стыки которых не совпадают со стыками швов, нанесенных ранее.

    Различные техники выполнения дуговой сварки

    Сварку трубопроводов можно выполнять несколькими технологическими способами:

    Сварка с поворотом стыка

    Сначала делаются три прихватки на 4, 8 и 12 часов. Затем выполняются два основных шва примерно с 1 до 5 часов и с 11 до 7 часов. После этого труба поворачивается на 90 градусов и наносятся завершающие швы, которые полностью герметизируют соединение двух швов.

    Для предотвращения прожогов рекомендуется использовать для первого слоя 4-миллиметровый электрод марок СМ-11, ВСЦ-1 или УОНИ-11/45(55), а для создания электрической дуги выставить силу тока в 130 А (±10 А). Для выполнения второго и третьего слоёв необходимо взять 5-6-миллиметровые электроды, а силу тока следует увеличить до 200-250 А.

    Сварка без поворота стыка

    Данная технология применяется при работе со стационарными трубопроводами, которые невозможно двигать. Первый слой выполняется снизу-вверх, а вторые и третьи можно выполнять как сверху-вниз, так и снизу-вверх.

    Сварку труднодоступных мест, например, части трубопровода, прижатой к бетонной подушке или к кирпичной стене, необходимо производить через врезку – технологическое отверстие сверху трубы. Когда сварочные работы завершены, технологическое отверстие также заваривается.

    Сварка труб в зимних условиях

    При отрицательных температурах происходит быстрое охлаждение сварочной зоны, а удаление раскалённых газов из расплавленного металла, наоборот, затрудняется. Из-за этого трубная сталь становится хрупкой, от чего резко возрастает опасность возникновения термического разрушения стали, появления горячих трещин, отходящих от сварного шва, а также закалочных структур.

    Чтобы избежать этих дефектов, необходимо, во-первых, максимально плотно соединить друг с другом элементы трубопровода, во-вторых, необходимо раскалить поверхность металла до светло-красного оттенка, наконец, в-третьих, силу тока необходимо увеличить на 10-20%. Это позволит добиться вязкого и пластичного сварного шва, который надежно герметизирует зазор между трубами даже при сильном морозе.

    Проверка надежности соединений

    Зачастую контроль над качеством сварного шва и герметичностью системы вам придется выполнять самостоятельно путем визуального осмотра.

    Для этого сначала шов нужно очистить от шлака и простучать его легким молотком. Далее визуально осматривают сам шов на наличие в нем сколов, порезов или трещин, плохо проваренных кусков или прожогов насквозь, а также прочих дефектов.

    Последним этапом будет замер толщины шва. Для этого можно использовать стандартные приборы, а также щупы, шаблоны и прочие приспособления.

    Обратите внимание, что газотранспортную или водопроводную систему нужно еще проверить на герметичность. Для этого выполняют пробный пуск жидкости под давлением.

    Инструкция по сварке

    Как производится ручная дуговая сварка труб?

    Сначала нужно разработать план, сделать общие замеры и рассчитать количество необходимых материалов. Затем произвести закупку. Сварочный аппарат не обязательно покупать, если вы не планируете им пользоваться интенсивно. Можно «девайс» одолжить у хозяйственных друзей либо взять в аренду.

    Материалы и инструменты

    Что, кроме труб и сварочного аппарата, понадобится для работ?

    Сварочный пост (именно так называется рабочее место сварщика) должен быть оборудован такими принадлежностями:

    • ящиком для электродов;
    • электродержателем;
    • комплектом щупов;
    • молотком;
    • наждаком;
    • зубилом;
    • жестянкой для огарков;
    • металлической щеткой;
    • сварочным кабелем (проводом);
    • комплектом шаблонов;
    • шлемом и щитками.

    Электроды для сварки
    Ассортимент электродов широк. Важно подобрать самый подходящий вариант

    А теперь подробнее о требованиях к перечисленному оборудованию.

    Для работ выбирайте гибкий провод достаточной длины и соответствующего сечения – вас не должно ничего сковывать в движениях.

    Щитки и шлемы необходимы для вашей безопасности – чтобы сохранить глаза, лицо в целостности и защитить кожу от пагубного влияния излучения дуги. Изготавливается защищающее лицо устройство, как правило, из фибры либо обработанной специальным образом фанеры. Вес шлема – до 600 г. Некоторые домовладельцы пренебрегают советом и не хотят использовать «девайс», утверждая, что он мешает работать. Это не так, просто шлемом нужно уметь пользоваться.

    Выреза размером 6 на 12 см, сделанного в лицевой части щитка, вполне достаточно, чтобы вести пристальное наблюдение за процессом. Если будете шлем делать самостоятельно, учтите, что для «окошка» нужно специальное стекло – светофильтр, который не пропускает ни инфракрасные, ни ультрафиолетовые лучи. А вот снаружи вырез можно покрыть обычным стеклом, дабы уберечь светофильтр от брызг.

    Сварка труб
    Работайте только в маске

    Электродержатель – один из важных приборов для сварщика. Агрегат по весу не должен превышать 500 г. Его следует изолировать от тока и позаботиться, чтобы устройство было удобно крепить под любым углом – это убережет прибор от перегревания. Поэтому из предложенных производителями моделей – вилочного, с пружинящим кольцом и щипцового лучше выбирать последний.

    Чтобы электродуговая сварка труб была произведена качественно, важно выбрать подходящие электроды, ориентируясь как на тип, так и на марку изделий. От характеристик и качества электродов зависит прочность и герметичность сварных швов, а, следовательно, и долговечность системы.

    Работа по сварке труб
    Оборудуйте как следует рабочее место – чтобы все было под рукой

    Подготовительные работы

    Правильная подготовка – залог успешного дела. Запоминайте, какие шаги вам предстоит сделать, прежде чем начать варить:

    1. Проверка элементов. Внимательно осмотрите все детали, которые планируете соединять в систему. Сверьте толщину, длину, диаметр, а также состав. Удостоверьтесь, что изделия не деформированы, не бракованы, в хорошем состоянии.
    2. Обработка кромок. Края нужно подготовить к сварке. Очистить при помощи щетки либо иглофрезы от грязи, ржавчины, масла, влаги и прочих ненужных для процесса веществ, а также выправить. Пристальное внимание следует уделить зазорам между кромками: если руками туда не добраться, продуйте щель сжатым воздухом или прокалите пламенем от горелки. Соединяемые поверхности желательно обезжирить.
    3. Проверка скоса. Перед соединением нужно убедиться, что угол скоса и величина притупления соответствуют установленными нормам и, соответственно, варьируются в пределах – 60-70 мм и 2-2,5 мм. А также удалить зону наклепа металла, которая появляется от воздействия ножниц и литейную корку (если таковая имеется), используя наждачный камень.
    Читайте также:  Холодная сварка Abro


    Схема ручной дуговой сварки

    Как сварить трубу электросваркой: полезные советы

    Несмотря на то, что сегодня нередко прибегают к использованию неметаллических труб, старый добрый металл все еще рано списывать со счетов. Однако для многих новичков при попытке произвести монтаж металлического трубопровода будет актуальным вопрос, как сварить трубу электросваркой правильно и эффективно.

    Нельзя сказать, чтобы метод электросварки был доступен всем и каждому без исключения. Все-таки для того, чтобы стать квалифицированным сварщиком, потребуется пройти определенное обучение.

    Впрочем, способ сварки в данном случае самый что ни на есть обычный – при помощи электродов. Они расплавляются под действием электрического тока, заполняя собой швы. После остывания образуется прочный металлический сварной шов, который может прослужить очень долго – в случае, если все было проделано верно.

    Как правильно подобрать электроды для сварки труб

    Сварочный электрод — металлический или неметаллический стержень из электропроводного материала, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию.

    Сначала не повредит некоторая информация о свойствах самих электродов. В конструктивном плане электрод собой представляет тонкий стержень, выполненный из металла. На него наносится специальное покрытие для сварки.

    В принципе, электроды бывают разного диаметра – чем больше нанесенного материала на стержень – тем он толще.

    Причем, электродное покрытие не только участвует в сварном соединении, но еще и защищает электрод от кислорода, обеспечивает равномерное горение дуги.

    Иногда бывает так, что во время работы всплывает шлак и создает пленку, мешающую металлу поглощать воздух. Это будет оказывать негативное влияние на качество сварного шва, ведь кислород и азот, которые содержатся в воздухе, делают шов в металле хрупким.

    Опытному сварщику очень хорошо знакома такая проблема. В этом случае после того, как шлак остынет, его можно будет удалить, просто нанося молотком или электродом короткие, но точные удары.

    Шлак внутри шва оставлять ни в коем случае нельзя! Иначе в нем образуется свищ, который приведет к разгерметизации соединения. Главная задача – получение ровного и плотного шва. Опытный сварщик выполняет его в виде подков или восьмерок.

    Шлак при этом с каждым новым проходом будет вытесняться. Когда же шлак будет извлечен полностью, шов будет не просто прочным, но еще и красивым.

    Что же касается того, какого диаметра выбрать электрод для сварки, то здесь все будет зависеть от толщины стыка. Если трубы имеются небольших размеров, то можно приобрести электроды с диаметром в 3 мм. Такие можно будет применять для труб с толщиной стенки от 2 до 5 миллиметров. Если же трубы более толстостенные – до 10 мм, то и электрод нужно будет приобретать более толстый.

    Правильно выбранные электроды даже при работе на недорогих сварочных аппаратах позволят вам сварить любой металл на высоком профессиональном уровне.

    Для того, чтобы осуществить многослойный шов, для начала рекомендуется использовать электрод на 4 мм – чтобы можно было создать большую глубину сварного шва.

    Для того, чтобы осуществить определенные виды соединений, применяется как раз электродуговая сварка. Вот лишь некоторые примеры таких сварных соединений:

    • Прямое соединение – когда трубы просто располагаются друг против друга;
    • Сварка угловая;
    • Сварка внахлест.

    Можно при этом брать на вооружение швы самого разного типа – горизонтальные и вертикальные, потолочные и нижние. Самым привычным для многих мастеров является обустройство нижнего шва. При этом сварка электродом осуществляется сверху. А вот к наиболее тяжелым относится так называемый потолочный шов.

    Его наносить крайне неудобно из-за того, что расплавленный металл стекает вниз. К тому же, мешает и неудобное расположение трубы в этом случае. Так что нередко прибегают к помощи специального зеркала. Работать с таким швом сможет далеко не каждый сварщик.

    Если нет возможности достать до потолочного шва прямым электродом, его можно изогнуть по необходимой форме. Лучше всего варить потолочный шов – если трубу во время работы можно вращать вокруг своей оси. Но это далеко не всегда возможно.

    Так что, если есть сомнения в своем профессионализме, то лучше будет для начала потренироваться на сварке какого-нибудь чернового материала, либо позвать на помощь более квалифицированного сварщика.

    Сварной шов – это закристаллизовавшийся металл, который в процессе сварки находился в расплавленном состоянии.

    Необходимость в проведении подготовительных работ

    Перед тем, как приступить к любой сварке, нужно тщательно проверить все имеющееся в наличии оборудование. Ни в коем случае недопустима работа с неисправным оборудованием! Минимальный набор сварщика состоит из непосредственно самого сварочного аппарата, набора электродов, а также молоточка для отбивания шлака и из щетки.

    Также не стоит забывать и об индивидуальной защите. Как правило, для этого годится любая плотная одежда, но можно приобрести и спецодежду в магазине. Не забываем и про маску сварщика со светофильтром, а также про плотные перчатки. Профессионалы предпочитают перчатки, сшитые из замши.

    Если предполагается большое количество искр, то ноги от раскаленного металла также не будет лишним защитить специальной обувью.

    Совет

    Потребуется также специальный сварочный выпрямитель или инвертор – эти устройства предназначаются для преобразования переменного тока в постоянный. Ведь именно на постоянном токе и работает сварочный электродуговой аппарат.

    Костюм сварщика — спецодежда, предназначенная для защиты работающих от искр, брызг расплавленного металла, окалины, излучений сварочной дуги.

    Некоторые особенности, характерные для сварки трубопроводов

    Проведение сварочных мероприятий в случае с трубопроводом имеет свои особенности. Их необходимо учитывать, если хочется получить высококачественный результат.

    При помощи электродуговой сварки можно осуществить как вертикальный шов – на боковой части трубы, так и горизонтальный – охватывающий ее по окружности.

    Как уже отмечалось, чаще всего используется так называемый нижний шов, так как он относится к наиболее простым в исполнении.

    Трубы, выполненные из стали, нужно сваривать встык и обязательно проваривать все кромки по высоте стенок труб. Для уменьшения наплыва внутрь трубы необходимо выбрать оптимальный угол наклона электрода относительно горизонтали. Как правило, это 45 градусов. Стандартная высота шва для стального трубопровода – от 2 до 3 мм, его ширина составляет обычно от 6 до 8 миллиметров.

    Если производится сварка методом внахлест, то в высоту шов также может составлять около 3 мм, а в ширину – 8 мм.

    Сваренные стыки трубопроводов подлежат контролю. Объём и способы контроля определяются эксплуатационными требованиями и указываются в проектной документации или технологических картах.

    Необходимо перед тем, как приступать к варке любой металлической трубы, предварительно ее очистить. Если ее торцы подверглись деформации, то их необходимо выправить или обрезать до ровного состояния. Кромка зачищается минимум на 1 см от края до состояния блеска.

    Во время непосредственно варки стыки обрабатывать следует непрерывно, вплоть до полного сваривания. Если приходится иметь дело с поворотными стыками труб, которые имеют толщину до 6 мм, то сварку нужно производить минимум в два слоя. Если же толщина стенок трубы до 19 мм, то рекомендуется накладывать четыре слоя.

    Обратите внимание

    Главной особенностью сваривания трубных конструкций является то, что шов накладывается на стык, лишь после того, как он полностью очищен от шлака, можно приступать к наложению следующего слоя сварки. Любой сварщик подтвердит, что самый первый шов является наиболее важным. С его помощью сглаживаются все неровности и кромки.

    Именно первый слой необходимо тщательно осмотреть на предмет наличия трещин в нем. В том случае, если трещины присутствуют, то этот шов ликвидируют – и накладывают повторно. Каждый последующий слой выполняется во время медленного поворота трубы.

    Начало и конец каждого слоя необходимо совместить относительно слоя предыдущего примерно на 15 – 30 миллиметров. Последний же слой исполняется с постепенным переходом на металл, из которого изготовлена труба.

    Можно улучшить качество варки, если каждый последующий слой вести в обратную сторону от предыдущего. При этом желательно их замыкающие точки расположить в разбежку.

    Электросварка — это процесс получения неразрывных соединений с использованием электрической энергии.

    Консультируют специалисты

    Вадим Бодров, электросварщик: Со временем у каждого сварщика вырабатывается свой собственный «почерк». Он состоит из чередования поступательного направления шва, продольного и поперечного.

    Хотя в теории каждый из этих способов ведения шва предназначается для своего случая, на практике нередко сварщики пользуются сразу всеми тремя.

    Рано или поздно даже новичок научится «чувствовать» материал и на интуитивном уровне будет понимать, в каком случае использовать тот или иной вид шва.

    Николай Александрович Козырев, электросварщик: Даже если поставленная задача кажется крайне простой, а предполагаемый шов – донельзя элементарным, в случае с трубами расслабляться не стоит. Достаточно лишь немного увести шов в сторону – и это может стать причиной для нарушения герметизации стыка в процессе эксплуатации. Так что работа с трубопроводом потребует максимальной концентрации.

    Подводя итоги

    Самостоятельно освоить сварку по металлу – занятие хлопотное. Тем более, если речь идет о сварке труб. Но все-таки это сделать возможно. Хорошо, если поблизости окажется более опытный товарищ, который вовремя укажет на допущенные ошибки и даст совет.

    Для начала нужно выполнять самые простые сварочные упражнения, постоянно усложняя себе задачу. Если в первое время что-то не будет получаться так, как хочется, — это нормально.

    Если не отступать и не сдаваться, то в конце концов даже самый сложный случай можно будет успешно разрешить.

    Источники

    • https://BurForum.ru/metally-svarka/tehnologiya-svarki-truboprovodov-ruchnaya-dugovaya.html
    • https://svaring.com/welding/detali/svarka-stalnyh-trub
    • https://trubaspec.com/soedinenie-trub/kak-varit-truby-elektrosvarkoy-pravilno-poshagovoe-rukovodstvo.html
    • https://svarka.guru/tehnika/detaley/trub.html
    • https://electrod.biz/varim/trub/svarka-trub-ruchnoy-dugovoy-svarkoy.html
    • https://stroi-s-ka.ru/montazh/svarka-trub-ruchnoj-dugovoj-svarkoj.html
    • https://master-azov.ru/svarka/trub-ruchnoj-dugovoj-svarkoj.html
    • https://generator98.ru/svarka/truboprovodov.html
    • https://weldering.com/tehnika-ruchnoy-dugovoy-svarki-trub-pokrytymi-elektrodami
    • https://izhartezia.ru/montazhnye-raboty/svarochnye-truboprovodov.html
    • https://profpipe.ru/ustrojstvo/kak-varit-truby-elektrosvarkoj.html

    [свернуть]
    Ссылка на основную публикацию